JP2011178958A - Rubber composition for chafer and pneumatic tire - Google Patents

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Tetsuya Kunisawa
鉄也 國澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a chafer improving low heat buildup (low fuel consumption) and rubber strength (tear strength) with good balance and a pneumatic tire using the same. <P>SOLUTION: The rubber composition for a chafer contains a rubber component containing butadiene rubber modified with a compound represented by a specific formula, silica, and a silane coupling agent represented by a specific formula and/or a silane coupling agent comprising a bonding unit A represented by a specific formula and a bonding unit B represented by a specific formula. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、チェーファー用ゴム組成物、及びこ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 chafers and a pneumatic tire using the same.

従来より、環境問題、経済性を考慮して、タイヤの転がり抵抗を低減することにより(転がり抵抗性能の向上)、車の低燃費化が行われてきた。近年、車の低燃費化への要求は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だけではなく、例えば、チェーファーゴムに対しても、優れた低発熱性が要求されている。 Conventionally, in consideration of environmental problems and economics, reducing the rolling resistance of a tire (improving rolling resistance performance) has led to a reduction in fuel consumption of the vehicle. In recent years, the demand for lower fuel consumption of vehicles has become stronger, and not only rubber compositions for producing treads with high occupancy ratio in tires among tire components, but also for example for chafer rubber However, excellent low heat generation is required.

チェーファーゴムにおいて低発熱性を満足させる方法として、シリカやカーボンブラックなどの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、補強性が低下し、ゴム強度(引き裂き強度)が低下してしまう。そのため、タイヤをリムへ装着する際やリムから外す際に、リムとの接触部(チェーファー部)で損傷が起きる可能性がある。チェーファー部が損傷するとエア漏れ等が起こり、タイヤの安全性に問題が生じるおそれがある。このように、低発熱性(低燃費性)、ゴム強度(引き裂き強度)のバランスに優れたチェーファーゴムの提供が望まれている。 As a method of satisfying the low heat build-up in the chafer rubber, a method of reducing the content of reinforcing fillers such as silica and carbon black is known. However, in this case, the reinforcing property is lowered, and the rubber strength (tear strength) is lowered. Therefore, when the tire is mounted on the rim or removed from the rim, damage may occur at a contact portion (chafer portion) with the rim. If the chafer part is damaged, air leakage or the like may occur, which may cause a problem in tire safety. Thus, it is desired to provide a chafer rubber excellent in balance between low heat generation (low fuel consumption) and rubber strength (tear strength).

特許文献1には、メルカプト基を有するシランカップリング剤を配合することにより、加工性、作業性、低燃費性を向上できるゴム組成物が開示されている。しかし、低発熱性(低燃費性)、ゴム強度(引き裂き強度)のバランスについては改善の余地がある。また、該ゴム組成物をチェーファーゴムに適用することについても検討されていない。 Patent Document 1 discloses a rubber composition that can improve processability, workability, and fuel efficiency by blending a silane coupling agent having a mercapto group. However, there is room for improvement in the balance between low heat generation (low fuel consumption) and rubber strength (tear strength). In addition, application of the rubber composition to chafer rubber has not been studied.

特開2009−126907号公報JP 2009-126907 A

本発明は、前記課題を解決し、低発熱性(低燃費性)、ゴム強度(引き裂き強度)をバランスよく向上できるチェーファー用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 This invention solves the said subject, and provides the rubber composition for chafers which can improve low exothermic property (low fuel consumption property) and rubber strength (tear strength) in good balance, and a pneumatic tire using the same. Objective.

本発明は、下記式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、下記式(2)で表されるシランカップリング剤及び/又は下記式(3)で示される結合単位Aと下記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤とを含むチェーファー用ゴム組成物に関する。

Figure 2011178958
(式(1)中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、分岐若しくは非分岐のアルキル基、分岐若しくは非分岐のアルコキシ基、分岐若しくは非分岐のシリルオキシ基、分岐若しくは非分岐のアセタール基、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、水素原子又は分岐若しくは非分岐のアルキル基を表す。nは整数を表す。)
Figure 2011178958
(式(2)中、Rは−O−(R10−O)−R11(m個のR10は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30の2価の炭化水素基を表す。R11は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。mは1〜30の整数を表す。)で表される基を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、Rと同一の基、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルキル基又は−O−R12(R12は水素原子、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。)で表される基を表す。Rは、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基を表す。)
Figure 2011178958
Figure 2011178958
(式(3)、(4)中、xは0以上の整数である。yは1以上の整数である。R13は水素、ハロゲン、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基若しくはアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基若しくはアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニル基若しくはアルキニレン基、又は該アルキル基若しくは該アルケニル基の末端が水酸基若しくはカルボキシル基で置換されたものを示す。R14は水素、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基若しくはアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基若しくはアルケニル基、又は分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基若しくはアルキニル基を示す。R13とR14とで環構造を形成してもよい。) The present invention provides a rubber component containing a butadiene rubber modified with a compound represented by the following formula (1), silica, a silane coupling agent represented by the following formula (2) and / or the following formula (3). And a silane coupling agent comprising a binding unit B represented by the following formula (4).
Figure 2011178958
(In formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and are branched or unbranched alkyl groups, branched or unbranched alkoxy groups, branched or unbranched silyloxy groups, branched or unbranched. R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a branched or unbranched alkyl group, and n represents an integer.
Figure 2011178958
(In Formula (2), R 6 is —O— (R 10 —O) m —R 11 (m R 10 s are the same or different and are branched or unbranched C 1-30 divalent divalent) R 11 represents a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or 7 carbon atoms. Represents an aralkyl group of ˜30. M represents an integer of 1 to 30.) R 7 and R 8 are the same or different and are the same group as R 6 , branched or unbranched. An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or —O—R 12 (R 12 is a hydrogen atom, a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, C6-C30 aryl group or C7-C30 aralkyl .R 9 represents a group represented by a group.) Represents a branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms.)
Figure 2011178958
Figure 2011178958
(In the formulas (3) and (4), x is an integer of 0 or more. Y is an integer of 1 or more. R 13 is hydrogen, halogen, branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or An alkylene group, a branched or unbranched alkenyl group or alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkynyl group or alkynylene group having 2 to 30 carbon atoms, or a terminal of the alkyl group or alkenyl group is a hydroxyl group or R 14 represents one substituted with a carboxyl group, R 14 represents hydrogen, branched or unbranched alkylene group or alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, branched or unbranched C 2-30 alkenylene group or alkenyl group, or A branched or unbranched alkynylene or alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, wherein R 13 and R 14 are ring structures; May be formed.)

上記チェーファー用ゴム組成物は、下記式(5)で表される加硫促進剤を含むことが好ましい。

Figure 2011178958
(式(5)中、zは1〜8の整数を表す。) The chafer rubber composition preferably contains a vulcanization accelerator represented by the following formula (5).
Figure 2011178958
(In formula (5), z represents an integer of 1 to 8.)

上記チェーファー用ゴム組成物は、ゴム成分100質量%中の上記式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴムの含有量が20質量%以上であることが好ましい。 In the chafer rubber composition, the content of butadiene rubber modified with the compound represented by the above formula (1) in 100% by mass of the rubber component is preferably 20% by mass or more.

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したチェーファー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 chafer manufactured using the rubber composition.

本発明によれば、上記式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、上記式(2)で表されるシランカップリング剤及び/又は上記式(3)で示される結合単位Aと上記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤とを含むチェーファー用ゴム組成物であるので、低発熱性(低燃費性)、ゴム強度(引き裂き強度)をバランスよく向上でき、該ゴム組成物をタイヤのチェーファーに使用することにより、低発熱性(低燃費性)、ゴム強度(引き裂き強度)のバランスに優れた空気入りタイヤを提供することができる。 According to this invention, the rubber component containing the butadiene rubber modified with the compound represented by the above formula (1), silica, the silane coupling agent represented by the above formula (2) and / or the above formula ( Since it is a rubber composition for chafers comprising a bonding unit A represented by 3) and a silane coupling agent comprising the coupling unit B represented by the above formula (4), low heat build-up (low fuel consumption), rubber strength (Tear strength) can be improved in a well-balanced manner, and by using the rubber composition as a tire chafer, a pneumatic tire with a low balance of low heat buildup (low fuel consumption) and rubber strength (tear strength) is provided. can do.

本発明のチェーファー用ゴム組成物は、上記式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴムを含むゴム成分と、シリカと、上記式(2)で表されるシランカップリング剤及び/又は上記式(3)で示される結合単位Aと上記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤とを含む。 The chafer rubber composition of the present invention comprises a rubber component containing a butadiene rubber modified with a compound represented by the above formula (1), silica, a silane coupling agent represented by the above formula (2), and And / or a silane coupling agent comprising a binding unit A represented by the above formula (3) and a binding unit B represented by the above formula (4).

本発明では、ゴム成分として、下記式(1)で表される化合物により末端が変性されたブタジエンゴム(変性ブタジエンゴム)を含む。変性ブタジエンゴムを含むことにより、変性基がシリカと結合し、ゴムの運動によるエネルギーロスを低減することができ、低発熱性(低燃費性)を向上できる。 In this invention, the butadiene rubber (modified butadiene rubber) by which the terminal was modified | denatured with the compound represented by following formula (1) is included as a rubber component. By including the modified butadiene rubber, the modifying group is bonded to silica, energy loss due to rubber movement can be reduced, and low heat buildup (low fuel consumption) can be improved.

Figure 2011178958
Figure 2011178958

上記式(1)のR、R及びRは、同一若しくは異なって、分岐若しくは非分岐のアルキル基、分岐若しくは非分岐のアルコキシ基、分岐若しくは非分岐のシリルオキシ基、分岐若しくは非分岐のアセタール基、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。上記分岐若しくは非分岐の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。上記分岐若しくは非分岐の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。 R 1 , R 2 and R 3 in the above formula (1) are the same or different and each represents a branched or unbranched alkyl group, a branched or unbranched alkoxy group, a branched or unbranched silyloxy group, a branched or unbranched group. An acetal group, a carboxyl group (—COOH), a mercapto group (—SH) or a derivative thereof is represented. Examples of the branched or unbranched alkyl group include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, and t-butyl group. . Examples of the branched or unbranched alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, and a t-butoxy group (preferably C1-C6, 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.

上記分岐若しくは非分岐の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 branched or unbranched 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, diethylisopropylsilyl group). Oxy group, t-butyldimethylsilyloxy group, t-butyldiphenylsilyloxy group, tribenzylsilyloxy group, triphenylsilyloxy group, tri-p-xylylsilyloxy group, and the like.

上記分岐若しくは非分岐の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、優れた低発熱性(低燃費性)を得ることができる。 Examples of the branched or unbranched 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, the outstanding low exothermic property (low fuel consumption) can be obtained.

上記式(1)のR及びRの分岐若しくは非分岐のアルキル基としては、例えば、上記分岐若しくは非分岐のアルキル基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the branched or unbranched alkyl group of R 4 and R 5 in the formula (1) include the same groups as the branched or unbranched alkyl group.

上記式(1)のn(整数)としては、1〜5が好ましい。これにより、優れた低発熱性(低燃費性)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) of said Formula (1), 1-5 are preferable. Thereby, the outstanding low exothermic property (low fuel consumption) 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.

変性ブタジエンゴムのビニル含量は、好ましくは35質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。ビニル含量が35質量%を超えると、低発熱性が損なわれる傾向がある。ビニル含量の下限は特に限定されない。
なお、ビニル含量(1,2−結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
The vinyl content of the modified butadiene rubber is preferably 35% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less. When the vinyl content exceeds 35% by mass, the low exothermic property tends to be impaired. The lower limit of the vinyl content is not particularly limited.
The vinyl content (1,2-bond butadiene unit amount) can be measured by infrared absorption spectrum analysis.

上記式(1)で表される化合物(変性剤)による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、ブタジエンゴムと変性剤とを接触させればよく、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、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。 Examples of the modification method of butadiene rubber with the compound (modifier) represented by the above formula (1) include conventionally known methods such as methods described in JP-B-6-53768 and JP-B-6-57767. Techniques can be used. For example, the butadiene rubber may be brought into contact with the modifying agent, the butadiene rubber is polymerized, and a predetermined amount of the modifying agent is added to the polymer rubber solution, and the modifying agent is added to the butadiene rubber solution and reacted. Methods and the like.

ゴム成分100質量%中の変性ブタジエンゴムの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは25質量%以上、更に好ましくは30質量%以上である。20質量%未満であると、低発熱性(低燃費性)が損なわれるおそれがある。該変性ブタジエンゴムの含有量は、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。80質量%を超えると、加工性が悪化するおそれがある。 The content of the modified butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more. If it is less than 20% by mass, low heat build-up (low fuel consumption) may be impaired. The content of the modified butadiene rubber is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, and still more preferably 70% by mass or less. When it exceeds 80 mass%, workability may be deteriorated.

上記変性ブタジエンゴム以外に本発明で使用できるゴム成分としては、特に限定されず、天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)や、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)等のジエン系合成ゴム等のジエン系ゴムが挙げられる。ジエン系ゴムは、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、低発熱性(低燃費性)、耐久性(ゴム強度(引き裂き強度))がバランスよく得られるという理由から、NR、BRが好ましい。 The rubber component that can be used in the present invention other than the modified butadiene rubber is not particularly limited, and natural rubber (NR), epoxidized natural rubber (ENR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), and styrene butadiene. Examples include diene rubbers such as rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and diene synthetic rubbers such as butyl rubber (IIR). Diene rubbers may be used alone or in combination of two or more. Among these, NR and BR are preferable because low exothermic properties (low fuel consumption) and durability (rubber strength (tear strength)) can be obtained in a well-balanced manner.

NRとしては、特に限定されず、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(HPNR)等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。 The NR is not particularly limited, and for example, SIR20, RSS # 3, TSR20, deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (HPNR), etc., which are common in the tire industry can be used.

ゴム成分100質量%中のNRの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上である。20質量%未満であると、相対的に、例えば、BRの含有量が多くなり、加工性が悪化する傾向がある。該NRの含有量は、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下である。80質量%を超えると、相対的に、例えばBR含有量が少なくなり、低発熱性が損なわれる傾向がある。 The content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more. If it is less than 20% by mass, for example, the content of BR is relatively increased, and the workability tends to deteriorate. The NR content is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less. When it exceeds 80% by mass, for example, the BR content is relatively reduced, and the low heat build-up tends to be impaired.

本発明では、シリカが使用される。変性ブタジエンゴムとともに、シリカを配合することにより、良好な低発熱性(低燃費性)及び高いゴム強度(引き裂き強度)が得られる。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。 In the present invention, silica is used. By blending silica with the modified butadiene rubber, good low heat build-up (low fuel consumption) and high rubber strength (tear strength) can be obtained. 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.

シリカのチッ素吸着比表面積(NSA)は、40m/g以上が好ましく、50m/g以上がより好ましく、80m/g以上が更に好ましく、100m/g以上が特に好ましい。40m/g未満では、加硫後の破壊強度が低下する傾向がある。また、シリカのNSAは、250m/g以下が好ましく、200m/g以下がより好ましく、150m/g以下が更に好ましい。250m/gを超えると、低発熱性、ゴムの加工性が低下する傾向がある。
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 silica is preferably not less than 40 m 2 / g, more preferably at least 50 m 2 / g, more preferably not less than 80m 2 / g, 100m 2 / g or more is particularly preferable. If it is less than 40 m < 2 > / g, there exists a tendency for the fracture strength after vulcanization to fall. The N 2 SA of the silica is preferably 250 meters 2 / g or less, more preferably 200 meters 2 / g, more preferably not more than 150m 2 / g. When it exceeds 250 m 2 / g, there is a tendency that low heat build-up and rubber processability are lowered.
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20質量部以上、より好ましくは25質量部以上、更に好ましくは30質量部以上である。20質量部未満であると、シリカ配合による充分な効果が得られない傾向がある。上記シリカの含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは120質量部以下、更に好ましくは100質量部以下、特に好ましくは80質量部以下である。150質量部を超えると、シリカのゴムへの分散が困難になり、ゴムの加工性が悪化する傾向がある。 The content of silica is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 25 parts by mass or more, and still more preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the amount is less than 20 parts by mass, there is a tendency that a sufficient effect due to silica blending cannot be obtained. The content of the silica is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 120 parts by mass or less, still more preferably 100 parts by mass or less, and particularly preferably 80 parts by mass or less. When the amount exceeds 150 parts by mass, it is difficult to disperse silica in rubber, and the processability of rubber tends to deteriorate.

本発明では、下記式(2)で表されるシランカップリング剤及び/又は下記式(3)で示される結合単位Aと下記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤(結合単位Bは必須単位で、結合単位Aは任意単位)が使用される。 In the present invention, a silane coupling agent comprising a silane coupling agent represented by the following formula (2) and / or a binding unit A represented by the following formula (3) and a binding unit B represented by the following formula (4) ( The bond unit B is an essential unit, and the bond unit A is an arbitrary unit.

下記式(2)で表されるシランカップリング剤を配合することにより、低発熱性(低燃費性)とゴム強度(引き裂き強度)のバランスが向上する。 By blending a silane coupling agent represented by the following formula (2), the balance between low heat build-up (low fuel consumption) and rubber strength (tear strength) is improved.

Figure 2011178958
Figure 2011178958

上記式(2)のRは−O−(R10−O)−R11(m個のR10は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30の2価の炭化水素基を表す。R11は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。mは1〜30の整数を表す。)で表される基を表す。 R 6 in the above formula (2) is —O— (R 10 —O) m —R 11 (m R 10s are the same or different and are branched or unbranched divalent carbon atoms having 1 to 30 carbon atoms. R 11 represents a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or 7 to 7 carbon atoms. Represents an aralkyl group of 30. m represents an integer of 1 to 30).

上記R10は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜3)の2価の炭化水素基を表す。
該炭化水素基としては、例えば、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基、炭素数6〜30のアリーレン基等が挙げられる。なかでも、シリカと結合しやすく、低発熱性(低燃費性)に有利であるという理由から、上記アルキレン基が好ましい。
R 10 is the same or different and represents a branched or unbranched divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms).
Examples of the hydrocarbon group include a branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, and a branched or unbranched alkynylene group having 2 to 30 carbon atoms. And an arylene group having 6 to 30 carbon atoms. Among these, the alkylene group is preferable because it is easily bonded to silica and is advantageous for low heat buildup (low fuel consumption).

10の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜3)のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基等が挙げられる。 Examples of the branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms) of R 10 include, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. Pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene group, decylene group, undecylene group, dodecylene group, tridecylene group, tetradecylene group, pentadecylene group, hexadecylene group, heptadecylene group, octadecylene group and the like.

10の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数2〜10、より好ましくは炭素数2〜6)のアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、1−プロペニレン基、2−プロペニレン基、1−ブテニレン基、2−ブテニレン基、1−ペンテニレン基、2−ペンテニレン基、1−ヘキセニレン基、2−ヘキセニレン基、1−オクテニレン基等が挙げられる。 The alkenylene group branched or unbranched carbon atoms 2 to 30 R 10 (preferably 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms), for example, vinylene group, propenylene group, 2-propenylene Group, 1-butenylene group, 2-butenylene group, 1-pentenylene group, 2-pentenylene group, 1-hexenylene group, 2-hexenylene group, 1-octenylene group and the like.

10の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数2〜10、より好ましくは炭素数2〜6)のアルキニレン基としては、例えば、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基、へプチニレン基、オクチニレン基、ノニニレン基、デシニレン基、ウンデシニレン基、ドデシニレン基等が挙げられる。 Examples of the branched or unbranched alkynylene group having 2 to 30 carbon atoms (preferably 2 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms) for R 10 include, for example, an ethynylene group, a propynylene group, a butynylene group, and a pentynylene group. Hexynylene group, heptynylene group, octynylene group, noninylene group, decynylene group, undecynylene group, dodecynylene group and the like.

10の炭素数6〜30(好ましくは炭素数6〜12)のアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ナフチレン基等が挙げられる。 Examples of the arylene group having 6 to 30 carbon atoms (preferably 6 to 12 carbon atoms) of R 10 include a phenylene group, a tolylene group, a xylylene group, and a naphthylene group.

上記mは1〜30(好ましくは2〜15、より好ましくは3〜7、更に好ましくは5〜6)の整数を表す。mが0であるとシリカとの結合に不利であり、mが31以上であるとシリカとの反応性が低下する傾向にあり、充分な低発熱性(低燃費性)が得られないおそれがある。 The m represents an integer of 1 to 30 (preferably 2 to 15, more preferably 3 to 7, further preferably 5 to 6). When m is 0, it is disadvantageous for bonding with silica, and when m is 31 or more, the reactivity with silica tends to decrease, and there is a possibility that sufficient low heat generation (low fuel consumption) cannot be obtained. is there.

11は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。なかでも、シリカとの反応性が高いという理由から、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基が好ましい。 R 11 represents a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms. To express. Among them, a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferable because of its high reactivity with silica.

11の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30(好ましくは炭素数3〜25、より好ましくは炭素数10〜15)の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、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。 Examples of the branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (preferably 3 to 25 carbon atoms, more preferably 10 to 15 carbon atoms) of R 11 include, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, Isopropyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, 2-ethylhexyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl , Dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, octadecyl group and the like.

11の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数3〜20、より好ましくは炭素数10〜15)のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、1−オクテニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、オクタデセニル基等が挙げられる。 Examples of the branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms (preferably 3 to 20 carbon atoms, more preferably 10 to 15 carbon atoms) for R 11 include, for example, a vinyl group, a 1-propenyl group, and 2-propenyl. Group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 1-octenyl group, decenyl group, undecenyl group, dodecenyl group, tridecenyl group, tetradecenyl group Group, pentadecenyl group, octadecenyl group and the like.

11の炭素数6〜30(好ましくは炭素数6〜15)のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基等が挙げられる。 Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms (preferably 6 to 15 carbon atoms) of R 11 include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group.

11の炭素数7〜30(好ましくは炭素数7〜20)のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。 Examples of the aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms (preferably 7 to 20 carbon atoms) of R 11 include a benzyl group and a phenethyl group.

上記式(2)のRの具体例としては、例えば、−O−(C−O)−C1123、−O−(C−O)−C1225、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1429、−O−(C−O)−C1531、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1327等が挙げられる。なかでも、−O−(C−O)−C1123、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1531、−O−(C−O)−C1327が好ましい。 Specific examples of R 6 in the above formula (2) include, for example, —O— (C 2 H 4 —O) 5 —C 11 H 23 , —O— (C 2 H 4 —O) 5 —C 12 H. 25, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 14 H 29, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 15 H 31, -O- (C 2 H 4 -O) 3 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 4 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 6 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 7 -C 13 H 27 and the like. Among these, -O- (C 2 H 4 -O ) 5 -C 11 H 23, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 15 H 31, -O- ( C 2 H 4 -O) 6 -C 13 H 27 are preferable.

及びRは、同一若しくは異なって、Rと同一の基(すなわち、−O−(R10−O)−R11で表される基)、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルキル基又は−O−R12(R12は水素原子、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。)で表される基を表す。なかでも、シリカとの反応性が高いという理由から、Rと同一の基、−O−R12(R12が分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基の場合)で表される基が好ましい。 R 7 and R 8 are the same or different and are the same group as R 6 (that is, a group represented by —O— (R 10 —O) m —R 11 ), branched or unbranched carbon number 1 to 12 alkyl groups or —O—R 12 (R 12 is a hydrogen atom, a branched or unbranched C 1-30 alkyl group, a branched or unbranched C 2-30 alkenyl group, a C 6-30 carbon atom; An aryl group or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms). Among them, because of its high reactivity with silica, it is represented by the same group as R 6 , —O—R 12 (when R 12 is a branched or unbranched C 1-30 alkyl group). Groups are preferred.

及びRの分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12(好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜5)の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、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基等が挙げられる。 Examples of the branched or unbranched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (preferably 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms) of R 7 and R 8 include, for example, methyl group, ethyl group, n- Examples include propyl group, isopropyl group, n-butyl group, iso-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, and nonyl group. It is done.

12の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30(好ましくは炭素数1〜15、より好ましくは炭素数1〜3)のアルキル基としては、例えば、上記R11の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基と同様の基を挙げることができる。 Branched or unbranched having 1 to 30 carbon atoms of R 12 as alkyl groups (preferably having 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms), for example, the number of carbon atoms of branched or unbranched the R 11 The group similar to the alkyl group of 1-30 can be mentioned.

12の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜10)のアルケニル基としては、例えば、上記R11の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基と同様の基を挙げることができる。 Branched or unbranched carbon atoms 2 to 30 R 12 The alkenyl group (preferably having from 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms), for example, the number of carbon atoms of branched or unbranched the R 11 The group similar to a 2-30 alkenyl group can be mentioned.

12の炭素数6〜30(好ましくは炭素数6〜15)のアリール基としては、例えば、上記R11の炭素数6〜30のアリール基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms (preferably 6 to 15 carbon atoms) of R 12 include the same groups as the aryl group having 6 to 30 carbon atoms of R 11 .

12の炭素数7〜30(好ましくは炭素数7〜15)のアラルキル基としては、例えば、上記R11の炭素数7〜30のアラルキル基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms (preferably 7 to 15 carbon atoms) of R 12 include the same groups as the aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms of R 11 .

上記式(2)のR及びRの具体例としては、例えば、−O−(C−O)−C1123、−O−(C−O)−C1225、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1429、−O−(C−O)−C1531、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1327、C−O−、CH−O−、C−O−等が挙げられる。なかでも、−O−(C−O)−C1123、−O−(C−O)−C1327、−O−(C−O)−C1531、−O−(C−O)−C1327、C−O−が好ましい。 Specific examples of R 7 and R 8 in the above formula (2) include, for example, —O— (C 2 H 4 —O) 5 —C 11 H 23 , —O— (C 2 H 4 —O) 5 —. C 12 H 25, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 14 H 29, -O- (C 2 H 4 - O) 5 -C 15 H 31, -O- (C 2 H 4 -O) 3 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 4 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 6 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 7 -C 13 H 27, C 2 H 5 -O-, CH 3 -O-, C 3 H 7 - O- etc. are mentioned. Among these, -O- (C 2 H 4 -O ) 5 -C 11 H 23, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 13 H 27, -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 15 H 31, -O- ( C 2 H 4 -O) 6 -C 13 H 27, C 2 H 5 -O- are preferable.

の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜5)のアルキレン基としては、例えば、上記R10の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基と同様の基を挙げることができる。 Branched or unbranched having 1 to 30 carbon atoms of R 9 as the alkylene group (preferably having from 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms), for example, the number of carbon atoms of branched or unbranched the R 10 The same group as the alkylene group of 1-30 can be mentioned.

上記式(2)で表されるシランカップリング剤としては、例えば、エボニックデグッサ社製のSi363等を使用することができる。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。 As the silane coupling agent represented by the above formula (2), for example, Si363 manufactured by Evonik Degussa can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

下記式(4)で示される結合単位Bと、必要に応じて下記式(3)で示される結合単位Aからなるシランカップリング剤を配合することにより、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等の従来のシランカップリング剤よりも低発熱性(低燃費性)とゴム強度(引き裂き強度)のバランスを向上させることができる。 By blending a silane coupling agent consisting of a binding unit B represented by the following formula (4) and a coupling unit A represented by the following formula (3) as necessary, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetra Compared to conventional silane coupling agents such as sulfide, the balance between low heat build-up (low fuel consumption) and rubber strength (tear strength) can be improved.

上記結合単位Aと結合単位Bからなるシランカップリング剤は、結合単位Aと結合単位Bとの合計量に対して、結合単位Bを1〜70モル%の割合で共重合したものが好ましい。 The silane coupling agent composed of the binding unit A and the binding unit B is preferably a copolymer obtained by copolymerizing the binding unit B at a ratio of 1 to 70 mol% with respect to the total amount of the binding unit A and the binding unit B.

結合単位Aと結合単位Bのモル比が上記条件を満たす場合、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどのポリスルフィドシランに比べ、加工中の粘度上昇が抑制される。これは結合単位Aのスルフィド部分がC−S−C結合であるため、テトラスルフィドやジスルフィドに比べ熱的に安定であることから、ムーニー粘度の上昇が少ないためと考えられる。 When the molar ratio of the bond unit A and the bond unit B satisfies the above conditions, an increase in viscosity during processing is suppressed as compared with polysulfide silanes such as bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide. This is presumably because the increase in Mooney viscosity is small because the sulfide portion of the bond unit A is a C—S—C bond and is thermally stable compared to tetrasulfide and disulfide.

また、結合単位Aと結合単位Bのモル比が上記条件を満たす場合、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプトシランに比べ、スコーチ時間の短縮が抑制される。これは結合単位Bはメルカプトシランの構造を持っているが、結合単位Aの−C15部分が結合単位Bの−SH基を覆うためポリマーと反応しにくく、スコーチが発生しにくいためと考えられる。 Moreover, when the molar ratio of the bond unit A and the bond unit B satisfies the above conditions, shortening of the scorch time is suppressed as compared with mercaptosilane such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. This is because the bond unit B has a structure of mercaptosilane, but the —C 7 H 15 portion of the bond unit A covers the —SH group of the bond unit B, so that it does not easily react with the polymer and scorch is less likely to occur. Conceivable.

Figure 2011178958
Figure 2011178958
(式(3)、(4)中、xは0以上の整数である。yは1以上の整数である。R13は水素、ハロゲン、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基若しくはアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基若しくはアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニル基若しくはアルキニレン基、又は該アルキル基若しくは該アルケニル基の末端が水酸基若しくはカルボキシル基で置換されたものを示す。R14は水素、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基若しくはアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基若しくはアルケニル基、又は分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基若しくはアルキニル基を示す。R13とR14とで環構造を形成してもよい。)
Figure 2011178958
Figure 2011178958
(In the formulas (3) and (4), x is an integer of 0 or more. Y is an integer of 1 or more. R 13 is hydrogen, halogen, branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or An alkylene group, a branched or unbranched alkenyl group or alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkynyl group or alkynylene group having 2 to 30 carbon atoms, or a terminal of the alkyl group or alkenyl group is a hydroxyl group or R 14 represents one substituted with a carboxyl group, R 14 represents hydrogen, branched or unbranched alkylene group or alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, branched or unbranched C 2-30 alkenylene group or alkenyl group, or A branched or unbranched alkynylene or alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, wherein R 13 and R 14 are ring structures; May be formed.)

13のハロゲンとしては、塩素、臭素、フッ素などが挙げられる。 Examples of the halogen for R 13 include chlorine, bromine, and fluorine.

13、R14の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30(好ましくは炭素数1〜12、さらに好ましくは炭素数1〜5)のアルキル基としては、例えば、上記R11の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms) of R 13 and R 14 include, for example, the branched or unbranched groups of R 11 described above. The same group as the C1-C30 alkyl group of can be mentioned.

13、R14の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30(好ましくは炭素数1〜12)のアルキレン基としては、例えば、上記R10の分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms (preferably 1 to 12 carbon atoms) of R 13 and R 14 include, for example, the branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms of R 10. The same group can be mentioned.

13、R14の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数2〜12)のアルケニル基としては、例えば、上記R11の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms (preferably 2 to 12 carbon atoms) of R 13 and R 14 include, for example, the branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms of R 11. The same group can be mentioned.

13、R14の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数2〜12)のアルケニレン基としては、例えば、上記R10の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基と同様の基を挙げることができる。 R 13, examples of alkenylene groups branched or unbranched carbon atoms 2 to 30 R 14 (preferably 2 to 12 carbon atoms), for example, a branched or unbranched alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms of the R 10 The same group can be mentioned.

13、R14の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数2〜12)のアルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、へプチニル基、オクチニル基、ノニニル基、デシニル基、ウンデシニル基、ドデシニル基等が挙げられる。 Examples of the branched or unbranched alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms (preferably 2 to 12 carbon atoms) of R 13 and R 14 include, for example, ethynyl group, propynyl group, butynyl group, pentynyl group, hexynyl group, and heptynyl. Group, octynyl group, noninyl group, decynyl group, undecynyl group, dodecynyl group and the like.

13、R14の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30(好ましくは炭素数2〜12)のアルキニレン基としては、例えば、上記R10の分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the branched or unbranched alkynylene group having 2 to 30 carbon atoms (preferably 2 to 12 carbon atoms) of R 13 and R 14 include, for example, the branched or unbranched alkynylene group having 2 to 30 carbon atoms of R 10. The same group can be mentioned.

上記結合単位Aと結合単位Bからなるシランカップリング剤において、結合単位Aの繰り返し数(x)と結合単位Bの繰り返し数(y)の合計の繰り返し数(x+y)は、3〜300の範囲が好ましい。この範囲内、かつ、xが1以上であると、結合単位Bのメルカプトシランを、結合単位Aの−C15が覆うため、スコーチタイムが短くなることを抑制できるとともに、シリカやゴム成分との良好な反応性を確保することができる。 In the silane coupling agent comprising the binding unit A and the binding unit B, the total number of repetitions (x + y) of the repeating number (x) of the bonding unit A and the repeating number (y) of the bonding unit B is in the range of 3 to 300. Is preferred. Within this range and when x is 1 or more, since the mercaptosilane of the bond unit B is covered by —C 7 H 15 of the bond unit A, it is possible to suppress the scorch time from being shortened, and to use silica and rubber components And good reactivity can be ensured.

上記結合単位Aと結合単位Bからなるシランカップリング剤としては、例えば、Momentive社製のNXT−Z30、NXT−Z45、NXT−Z60、NXT−Z100等を使用することができる。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。 For example, NXT-Z30, NXT-Z45, NXT-Z60, or NXT-Z100 manufactured by Momentive can be used as the silane coupling agent composed of the binding unit A and the binding unit B. These may be used alone or in combination of two or more.

上記式(2)で表されるシランカップリング剤及び/又は上記式(3)で示される結合単位Aと上記式(4)で示される結合単位Bからなる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、好ましくは4質量部以上、より好ましくは6質量部以上、更に好ましくは8質量部以上である。4質量部未満であると、破壊強度が大きく低下する傾向がある。また、該含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。15質量部を超えると、シランカップリング剤を配合することによる破壊強度(破壊特性)の向上や転がり抵抗低減などの効果が充分に得られない傾向がある。
上記含有量は、上記式(2)で表されるシランカップリング剤及び上記式(3)で示される結合単位Aと上記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤を併用する場合は、合計含有量を意味する。
The content of the silane coupling agent represented by the above formula (2) and / or the coupling unit A represented by the above formula (3) and the coupling unit B represented by the above formula (4) is: Preferably it is 4 mass parts or more with respect to 100 mass parts of silica, More preferably, it is 6 mass parts or more, More preferably, it is 8 mass parts or more. If it is less than 4 parts by mass, the fracture strength tends to be greatly reduced. Moreover, this content is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of silica. When it exceeds 15 parts by mass, there is a tendency that effects such as improvement in breaking strength (breaking characteristics) and reduction in rolling resistance cannot be obtained sufficiently by blending a silane coupling agent.
The content is a combination of a silane coupling agent represented by the above formula (2) and a silane coupling agent comprising the binding unit A represented by the above formula (3) and the coupling unit B represented by the above formula (4). When doing, it means the total content.

本発明では、下記式(5)で表される加硫促進剤を配合することが好ましい。これにより、メルカプト基を有するシランカップリング剤を使用した場合であっても、スコーチの発生を抑制でき、低発熱性(低燃費性)、ゴム強度(引き裂き強度)をバランスよく向上できる。
上記式(3)で示される結合単位Aと上記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤を使用した場合、xが0の場合であっても(すなわち結合単位Aが存在しなくても)、下記式(5)で表される加硫促進剤により、スコーチの発生を抑制できる。
一方、xが0でない(すなわち結合単位Aが存在する)場合には、下記式(5)で表される加硫促進剤と、結合単位Aとにより、相乗的にスコーチの発生を抑制できる。
In this invention, it is preferable to mix | blend the vulcanization accelerator represented by following formula (5). Thereby, even if it is a case where the silane coupling agent which has a mercapto group is used, generation | occurrence | production of scorch can be suppressed and low exothermic property (low fuel consumption property) and rubber strength (tear strength) can be improved with good balance.
When a silane coupling agent composed of the binding unit A represented by the above formula (3) and the coupling unit B represented by the above formula (4) is used, even when x is 0 (that is, the binding unit A exists) However, the occurrence of scorch can be suppressed by the vulcanization accelerator represented by the following formula (5).
On the other hand, when x is not 0 (that is, the bonding unit A exists), the vulcanization accelerator represented by the following formula (5) and the bonding unit A can synergistically suppress the generation of scorch.

Figure 2011178958
Figure 2011178958

上記式(5)のzは1〜8(好ましくは1〜5、より好ましくは1〜3)の整数を表す。zが0であるとスコーチタイムが短くなり、加工性が悪化する傾向があり、zが9以上であると加硫速度が遅くなる傾向にあり、好ましくない。 Z in the above formula (5) represents an integer of 1 to 8 (preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3). If z is 0, the scorch time tends to be short and workability tends to deteriorate, and if z is 9 or more, the vulcanization rate tends to slow, which is not preferable.

上記式(5)で表される加硫促進剤としては、フレキシス社製のTBzTD(テトラベンジルチウラムジスルフィド)などが挙げられる。これらは、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。 Examples of the vulcanization accelerator represented by the above formula (5) include TBzTD (tetrabenzylthiuram disulfide) manufactured by Flexis. These may be used alone or in combination of two or more.

上記式(5)で表される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0.2質量部以上、より好ましくは0.4質量部以上である。0.2質量部未満では、加硫速度が遅くなりすぎて好ましくない。また、上記配合量は、好ましくは6.0質量部以下、より好ましくは5.0質量部以下、更に好ましくは4.0質量部以下、特に好ましくは3.0質量部以下、最も好ましくは2.0質量部以下、特に好ましくは1.0質量部以下である。6.0質量部を超えると、加硫速度が速くなりすぎて、加工性が悪化するおそれがある。 The blending amount of the vulcanization accelerator represented by the above formula (5) is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 0.4 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 0.2 parts by mass, the vulcanization rate becomes too slow, which is not preferable. The blending amount is preferably 6.0 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less, still more preferably 4.0 parts by mass or less, particularly preferably 3.0 parts by mass or less, and most preferably 2 parts by mass. 0.0 part by mass or less, particularly preferably 1.0 part by mass or less. If it exceeds 6.0 parts by mass, the vulcanization rate becomes too fast and the workability may be deteriorated.

本発明では、上記式(5)で表される加硫促進剤と共に、他の加硫促進剤を併用してもよい。併用できる他の加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系若しくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、又は、キサンテート系加硫促進剤が挙げられる。なかでも、スコーチタイム、加硫速度が適切であり、ゴム強度に有利であるという理由から、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。 In the present invention, other vulcanization accelerators may be used in combination with the vulcanization accelerator represented by the above formula (5). Other vulcanization accelerators that can be used in combination include, for example, sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine or aldehyde-ammonia, imidazoline, or xanthate. And vulcanization accelerators. Of these, sulfenamide-based vulcanization accelerators are preferred because they are suitable for scorch time and vulcanization speed and advantageous for rubber strength.

スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、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(DZ)等が挙げられる。なかでも、スコーチタイム、加硫速度が適切であるという理由から、TBBSが好ましい。 Examples of the sulfenamide vulcanization accelerator include N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N, N And '-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DZ). Among these, TBBS is preferable because the scorch time and the vulcanization speed are appropriate.

本発明では、カーボンブラックを配合してもよい。これにより、ゴムの強度を向上することができる。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。なお、カーボンブラック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。 In the present invention, carbon black may be blended. Thereby, the intensity | strength of rubber | gum can be improved. Examples of carbon black that can be used include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited. Carbon black may be used alone or in combination of two or more.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は30m/g以上が好ましく、70m/g以上がより好ましい。30m/g未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は250m/g以下が好ましく、150m/g以下がより好ましく、100m/g以下が更に好ましい。250m/gを超えると、未加硫時の粘度が非常に高くなり、加工性が悪化する傾向、または、低燃費性が悪化する傾向がある。
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 30 m 2 / g or more, and more preferably 70 m 2 / g or more. If it is less than 30 m 2 / g, there is a tendency that sufficient reinforcing properties cannot be obtained. Further, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is preferably 250 meters 2 / g or less, more preferably 150m 2 / g, 100m 2 / g or less is more preferable. If it exceeds 250 m 2 / g, the viscosity at the time of unvulcanization becomes very high, and the workability tends to deteriorate, or the fuel efficiency tends to deteriorate.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

本発明の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10質量部以上、より好ましくは15質量部以上である。10質量部未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは60質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは40質量部以下である。60質量部を超えると、発熱が大きくなり、低燃費性が悪化する傾向がある。 When the rubber composition of the present invention contains carbon black, the content of carbon black is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 10 parts by mass, sufficient reinforcing properties tend not to be obtained. Further, the carbon black content is preferably 60 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, and still more preferably 40 parts by mass or less. If it exceeds 60 parts by mass, heat generation will increase and fuel economy tends to deteriorate.

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、クレー等の補強用充填剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、各種老化防止剤、オイル等の軟化剤、ワックス、硫黄などの加硫剤などを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 generally used in the production of rubber compositions, such as reinforcing fillers such as clay, stearic acid, zinc oxide, various anti-aging agents, oils A softening agent such as wax, a vulcanizing agent such as wax, sulfur and the like can be appropriately blended.

本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。 As a method for producing the rubber composition of the present invention, a known method can be used. For example, the above components are kneaded using a rubber kneader such as an open roll or a Banbury mixer, and then vulcanized. Can be manufactured.

本発明のゴム組成物は、タイヤ内腔面をなすように形成されるチェーファーに使用されるもので、この部材により、空気透過量を低減して、タイヤ内圧を保持することができる。具体的には、特開2008−291091号公報の図1、特開2007−160980号公報の図1〜2などに示される部材に使用される。 The rubber composition of the present invention is used for a chafer formed so as to form a tire lumen surface. With this member, the air permeation amount can be reduced and the tire internal pressure can be maintained. Specifically, it is used for the members shown in FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-291091, FIGS. 1-2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-160980, and the like.

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される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのチェーファー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 is produced by a usual method using the rubber composition. That is, a rubber composition blended with various additives as necessary is extruded according to the shape of the tire chafer at the unvulcanized stage, and molded by a normal method on a tire molding machine, Bonding together with other tire members forms an unvulcanized tire. This unvulcanized tire can be heated and pressurized in a vulcanizer to produce a tire.

また、本発明のタイヤは、乗用車用タイヤ、バス用タイヤ、トラック用タイヤ等として好適に用いられる。 The tire of the present invention is suitably used as a passenger car tire, bus tire, truck tire, and the like.

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(1):宇部興産(株)製のBR150B(シス含量97質量%、非変性)
BR(2):住友化学(株)製の変性ブタジエンゴム(ビニル含量15質量%、上記式(1)のR、R及びR=−OCH、R及びR=−CHCH、n=3)
シリカ:ローディアジャパン(株)製のZ115Gr(NSA:112m/g)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイヤブラックN330(NSA:75m/g)
シランカップリング剤(1):エボニックデグッサ社製のSi75(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
シランカップリング剤(2):エボニックデグッサ社製のSi363(下記式で表されるシランカップリング剤(上記式(2)のR=−O−(C−O)−C1327、R=C−O−、R=−O−(C−O)−C1327、R=−C−))

Figure 2011178958
シランカップリング剤(3):Momentive社製のNXT−Z100(結合単位Bのみからなる重合体(上記式(3)、(4)において、結合単位A:0モル%(x=0)、結合単位B:100モル%、x+y:100))
プロセスオイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスPS32
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックワックス
老化防止剤:フレキシス社製のサントフレックス13(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)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「桐」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛1号
硫黄:軽井沢精錬所(株)製の硫黄
加硫促進剤(1):大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤(2):フレキシス社製のTBzTD(テトラベンジルチウラムジスルフィド、上記式(5)のz=2) Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
NR: TSR20
BR (1): BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis content 97% by mass, unmodified)
BR (2): Modified butadiene rubber manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (vinyl content 15% by mass, R 1 , R 2 and R 3 of formula (1) = — OCH 3 , R 4 and R 5 = —CH 2 CH 3 , n = 3)
Silica: Z115Gr (N 2 SA: 112 m 2 / g) manufactured by Rhodia Japan
Carbon black: Diamond Black N330 (N 2 SA: 75 m 2 / g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Silane coupling agent (1): Si75 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Evonik Degussa
Silane coupling agent (2): Si363 manufactured by Evonik Degussa (silane coupling agent represented by the following formula (R 6 in the above formula (2) = — O— (C 2 H 4 —O) 5 —C) 13 H 27, R 7 = C 2 H 5 -O-, R 8 = -O- (C 2 H 4 -O) 5 -C 13 H 27, R 9 = -C 3 H 6 -))
Figure 2011178958
Silane coupling agent (3): NXT-Z100 manufactured by Momentive (polymer consisting only of bonding unit B (in the above formulas (3) and (4), bonding unit A: 0 mol% (x = 0), bonding) Unit B: 100 mol%, x + y: 100))
Process oil: Diana Process PS32 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Wax: Sannoc Wax anti-aging agent manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd .: Santoflex 13 (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Flexis
Stearic acid: Stearic acid “paulownia” manufactured by NOF Corporation
Zinc oxide: Zinc oxide No. 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Sulfur: Sulfur vulcanization accelerator manufactured by Karuizawa Smelter Co., Ltd. (1): Noxeller NS -Butyl-2-benzothiazolylsulfenamide)
Vulcanization accelerator (2): TBzTD (tetrabenzylthiuram disulfide, z = 2 in the above formula (5)) manufactured by Flexis

実施例1〜6及び比較例1〜7
表1に示す配合処方にしたがい、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4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、2軸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。
更に、得られた未加硫ゴム組成物をシート状に圧延後、金型で175℃、21kgf/cmの条件下で15分間プレス加硫し、加硫ゴムシートを得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をチェーファー形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせてタイヤに成形し、170℃で12分間加硫することで試験用タイヤ(タイヤサイズ:255/40R20)を製造した。
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-7
In accordance with the formulation shown in Table 1, materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded for 4 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 3 minutes at 80 ° C. using a biaxial open roll to obtain an unvulcanized rubber composition.
Further, the obtained unvulcanized rubber composition was rolled into a sheet and then press vulcanized with a mold at 175 ° C. and 21 kgf / cm 2 for 15 minutes to obtain a vulcanized rubber sheet.
Further, the obtained unvulcanized rubber composition is molded into a chafer shape, bonded to other tire members, molded into a tire, and vulcanized at 170 ° C. for 12 minutes (tire size: 255). / 40R20).

得られた加硫ゴムシート、試験用タイヤについて下記の評価を行った。結果を表1に示す。 The following evaluation was performed about the obtained vulcanized rubber sheet and the tire for a test. The results are shown in Table 1.

(粘弾性試験)
粘弾性スペクトロメーターVES−F−3((株)岩本製作所製)を用いて、温度60℃、初期歪み10%、動歪み2%、周波数10Hzの条件下で、各加硫ゴムシートのtanδ(損失正接)を測定した。tanδが小さいほど低燃費性に優れる。
(Viscoelasticity test)
Using a viscoelastic spectrometer VES-F-3 (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.) under the conditions of a temperature of 60 ° C., an initial strain of 10%, a dynamic strain of 2%, and a frequency of 10 Hz, Loss tangent) was measured. The smaller tan δ, the better the fuel efficiency.

(ゴム強度(引き裂き強度))
加硫ゴムシートについて、JIS K6252に準じて、切り込みなしアングル形試験片を用いて、引き裂き試験を室温(25℃)で実施し、引き裂き強度(kN/m)を測定した。引き裂き強度が大きいほどゴム強度が高く、損傷しにくいことを示す。
(Rubber strength (Tear strength))
With respect to the vulcanized rubber sheet, a tear test was performed at room temperature (25 ° C.) using an angled test piece without cut according to JIS K6252, and the tear strength (kN / m) was measured. The higher the tear strength, the higher the rubber strength and the less the damage.

(リム外し試験)
通常のタイヤチェンジャーを用いて、リムから試験用タイヤを外してチェーファー部の損傷を目視で確認した(○:損傷無し、×:ゴム切れなど損傷あり)。
(Rim removal test)
Using a normal tire changer, the test tire was removed from the rim, and the chafer part was visually inspected for damage (O: no damage, X: damaged rubber, etc.).

Figure 2011178958
Figure 2011178958

変性ブタジエンゴムと、シリカと、上記式(2)で表されるシランカップリング剤及び/又は上記式(3)で示される結合単位Aと上記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤とを含む実施例は、低発熱性(低燃費性)、ゴム強度(引き裂き強度)をバランスよく向上できた。また、タイヤをリムから外した際にも損傷は見られなかった。 Silane composed of a modified butadiene rubber, silica, a silane coupling agent represented by the above formula (2) and / or a bond unit A represented by the above formula (3) and a bond unit B represented by the above formula (4). Examples including the coupling agent were able to improve the low heat build-up (low fuel consumption) and rubber strength (tear strength) in a well-balanced manner. Also, no damage was seen when the tire was removed from the rim.

一方、上記シランカップリング剤及び上記変性ブタジエンゴムを配合しない比較例1〜3、上記シランカップリング剤を配合しない比較例4〜6、上記変性ブタジエンゴムを配合しない比較例7は、実施例と比較して、低発熱性(低燃費性)、ゴム強度(引き裂き強度)が劣っていた。また、タイヤをリムから外した際にも損傷が見られた。 On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 in which the silane coupling agent and the modified butadiene rubber are not blended, Comparative Examples 4 to 6 in which the silane coupling agent is not blended, and Comparative Example 7 in which the modified butadiene rubber is not blended are In comparison, the low heat build-up (low fuel consumption) and the rubber strength (tear strength) were inferior. Damage was also observed when the tire was removed from the rim.

Claims (4)

下記式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴムを含むゴム成分と、
シリカと、
下記式(2)で表されるシランカップリング剤及び/又は下記式(3)で示される結合単位Aと下記式(4)で示される結合単位Bからなるシランカップリング剤とを含むチェーファー用ゴム組成物。
Figure 2011178958
(式(1)中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、分岐若しくは非分岐のアルキル基、分岐若しくは非分岐のアルコキシ基、分岐若しくは非分岐のシリルオキシ基、分岐若しくは非分岐のアセタール基、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、水素原子又は分岐若しくは非分岐のアルキル基を表す。nは整数を表す。)
Figure 2011178958
(式(2)中、Rは−O−(R10−O)−R11(m個のR10は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30の2価の炭化水素基を表す。R11は、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。mは1〜30の整数を表す。)で表される基を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、Rと同一の基、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜12のアルキル基又は−O−R12(R12は水素原子、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基を表す。)で表される基を表す。Rは、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基を表す。)
Figure 2011178958
Figure 2011178958
(式(3)、(4)中、xは0以上の整数である。yは1以上の整数である。R13は水素、ハロゲン、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキル基若しくはアルキレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニル基若しくはアルケニレン基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニル基若しくはアルキニレン基、又は該アルキル基若しくは該アルケニル基の末端が水酸基若しくはカルボキシル基で置換されたものを示す。R14は水素、分岐若しくは非分岐の炭素数1〜30のアルキレン基若しくはアルキル基、分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルケニレン基若しくはアルケニル基、又は分岐若しくは非分岐の炭素数2〜30のアルキニレン基若しくはアルキニル基を示す。R13とR14とで環構造を形成してもよい。)
A rubber component containing a butadiene rubber modified with a compound represented by the following formula (1);
Silica,
A chafer comprising a silane coupling agent represented by the following formula (2) and / or a binding unit A represented by the following formula (3) and a silane coupling agent comprising a binding unit B represented by the following formula (4) Rubber composition.
Figure 2011178958
(In formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and are branched or unbranched alkyl groups, branched or unbranched alkoxy groups, branched or unbranched silyloxy groups, branched or unbranched. R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a branched or unbranched alkyl group, and n represents an integer.
Figure 2011178958
(In Formula (2), R 6 is —O— (R 10 —O) m —R 11 (m R 10 s are the same or different and are branched or unbranched C 1-30 divalent divalent) R 11 represents a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or 7 carbon atoms. Represents an aralkyl group of ˜30. M represents an integer of 1 to 30.) R 7 and R 8 are the same or different and are the same group as R 6 , branched or unbranched. An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or —O—R 12 (R 12 is a hydrogen atom, a branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, C6-C30 aryl group or C7-C30 aralkyl .R 9 represents a group represented by a group.) Represents a branched or unbranched alkylene group having 1 to 30 carbon atoms.)
Figure 2011178958
Figure 2011178958
(In the formulas (3) and (4), x is an integer of 0 or more. Y is an integer of 1 or more. R 13 is hydrogen, halogen, branched or unbranched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or An alkylene group, a branched or unbranched alkenyl group or alkenylene group having 2 to 30 carbon atoms, a branched or unbranched alkynyl group or alkynylene group having 2 to 30 carbon atoms, or a terminal of the alkyl group or alkenyl group is a hydroxyl group or R 14 represents one substituted with a carboxyl group, R 14 represents hydrogen, branched or unbranched alkylene group or alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, branched or unbranched C 2-30 alkenylene group or alkenyl group, or A branched or unbranched alkynylene or alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, wherein R 13 and R 14 are ring structures; May be formed.)
下記式(5)で表される加硫促進剤を含む請求項1記載のチェーファー用ゴム組成物。
Figure 2011178958
(式(5)中、zは1〜8の整数を表す。)
The rubber composition for chafers of Claim 1 containing the vulcanization accelerator represented by following formula (5).
Figure 2011178958
(In formula (5), z represents an integer of 1 to 8.)
ゴム成分100質量%中の前記式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴムの含有量が20質量%以上である請求項1又は2記載のチェーファー用ゴム組成物。 The rubber composition for chafers according to claim 1 or 2, wherein the content of the butadiene rubber modified with the compound represented by the formula (1) in 100% by mass of the rubber component is 20% by mass or more. 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チェーファーを有する空気入りタイヤ。 The pneumatic tire which has a chafer produced using the rubber composition in any one of Claims 1-3.
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