JP2011190409A - Rubber composition for breaker topping and pneumatic tire using the same - Google Patents

Rubber composition for breaker topping and pneumatic tire using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a breaker topping that achieves both rolling resistance performance and breaking strength while having good processability, and a pneumatic tire using the same. <P>SOLUTION: The rubber composition for a breaker topping includes a rubber component, carbon black and/or silica, wherein the rubber component includes modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less, and a content of the modified natural rubber in the 100 mass% of the rubber component is 30 mass% or more. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ブレーカートッピング用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for breaker topping and a pneumatic tire using the same.

近年の自動車社会において、タイヤには耐摩耗性能及び低転がり抵抗(LRR)性能が要求され、種々の方策が講じられている。その一方で、タイヤの耐摩耗性能が向上すると、市場での使用期間が長くなるため、タイヤの内部損傷による耐久性能が懸念される。内部損傷の代表的なものとして、ブレーカーエッジの損傷(BEL:BREAKER EDGELOOSENESS)があり、BELが発生する様々な原因が知られているが、その1つとしてブレーカートッピングゴムの破断強度の低下によるものがある。 In recent automobile society, tires are required to have wear resistance and low rolling resistance (LRR) performance, and various measures have been taken. On the other hand, if the wear resistance performance of the tire is improved, the period of use in the market becomes longer, so there is a concern about durability performance due to internal damage of the tire. A typical example of internal damage is breaker edge damage (BEL: BRAKER EDGELOOSENS), and various causes of BEL are known, one of which is due to a decrease in the breaking strength of the breaker topping rubber. There is.

ブレーカートッピング用ゴム組成物の破断強度を向上させる手法として、従来からカーボンブラック等のフィラーを増量することが知られている。しかし、この手法では、ゴムの発熱性能が悪化し、転がり抵抗性能が不利になるため、転がり抵抗性能を悪化させることなく、ゴムの破断強度を向上させることが必要である。 As a technique for improving the breaking strength of a rubber composition for breaker topping, it is conventionally known to increase the amount of filler such as carbon black. However, in this method, the heat generation performance of the rubber is deteriorated and the rolling resistance performance is disadvantageous. Therefore, it is necessary to improve the breaking strength of the rubber without deteriorating the rolling resistance performance.

一方、ブレーカートッピングゴムには、ゴム成分として天然ゴムが広く使用されているが、破断強度及び転がり抵抗が比較的良好なRSS#3を用いると、これを含む未加硫ゴム組成物のムーニー粘度が上昇するため、加工性が悪化してしまう。また、天然ゴムとしてTSR20を使用すると、ムーニー粘度は低下する一方、ゴム強度や低発熱性が悪化してしまう。このように、加工性と、転がり抵抗性能及び破断強度とをバランスよく改善することは困難であった。 On the other hand, natural rubber is widely used as a rubber component for the breaker topping rubber. However, when RSS # 3 having relatively good breaking strength and rolling resistance is used, the Mooney viscosity of the unvulcanized rubber composition containing the same is used. Increases the workability. Moreover, when TSR20 is used as a natural rubber, the Mooney viscosity is lowered, but the rubber strength and low heat build-up are deteriorated. Thus, it has been difficult to improve workability, rolling resistance performance and breaking strength in a well-balanced manner.

特許文献1には、天然ゴム、カーボンブラックなどを含むコード被覆用ゴム組成物が開示されている。しかし、RSS#3などの天然ゴムを配合し、加工性に劣るものであるため、加工性と、転がり抵抗性能及び破断強度とを同時に改善するという点については、未だ検討の余地がある。 Patent Document 1 discloses a rubber composition for cord coating containing natural rubber, carbon black and the like. However, since natural rubber such as RSS # 3 is blended and is inferior in processability, there is still room for study on improving the processability, rolling resistance performance and breaking strength at the same time.

特開2008−69199号公報JP 2008-69199 A

本発明は、前記課題を解決し、加工性、転がり抵抗性能及び破断強度をバランスよく改善したブレーカートッピング用ゴム組成物、およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a rubber composition for a breaker topping in which workability, rolling resistance performance and breaking strength are improved in a well-balanced manner, and a pneumatic tire using the same.

本発明は、ゴム成分と、カーボンブラック及び/又はシリカとを含み、上記ゴム成分は、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムを含み、上記ゴム成分100質量%中の上記改質天然ゴムの含有量が30質量%以上であるブレーカートッピング用ゴム組成物に関する。 The present invention includes a rubber component and carbon black and / or silica, and the rubber component includes a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less, and the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component. It is related with the rubber composition for breaker topping whose content of is 30 mass% or more.

上記改質天然ゴムの窒素含有量は、0.3質量%以下であることが好ましい。また、上記改質天然ゴムのトルエン不溶分として測定されるゲル含有率は、20質量%以下であることが好ましい。更に、上記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理して得られたものが好ましい。 The nitrogen content of the modified natural rubber is preferably 0.3% by mass or less. Moreover, it is preferable that the gel content rate measured as a toluene insoluble content of the said modified natural rubber is 20 mass% or less. Furthermore, the modified natural rubber is preferably obtained by saponifying natural rubber latex.

上記ゴム組成物は、更に酸化亜鉛、硫黄及び有機酸コバルトを含有するものが好ましい。
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したブレーカーを有する空気入りタイヤに関する。
The rubber composition preferably further contains zinc oxide, sulfur and organic acid cobalt.
The present invention also relates to a pneumatic tire having a breaker manufactured using the rubber composition.

本発明によれば、リン含有量が200ppm以下である改質天然ゴムを所定量含むゴム成分に、カーボンブラック及び/又はシリカが配合されたブレーカートッピング用ゴム組成物であるので、加工性、転がり抵抗性能及び破断強度をバランス良く改善できる。 According to the present invention, since it is a rubber composition for breaker topping in which carbon black and / or silica is blended with a rubber component containing a predetermined amount of a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less, processability, rolling Resistance performance and breaking strength can be improved in a well-balanced manner.

本発明のブレーカートッピング用ゴム組成物は、リン含有量が200ppm以下である改質天然ゴム(以下、HPNRともいう)を所定量含むゴム成分と、カーボンブラック及び/又はシリカとを含有する。本発明では、天然ゴム(NR)中に含まれるタンパク質やゲル分、リン脂質を低減、除去した改質天然ゴム(HPNR)を使用しているため、低発熱性を改善できるとともに、カーボンブラックやシリカを増量しなくても高いゴム強度や破断強度が得られる。このため、低発熱性と破断強度を良好に両立できる。また、カーボンブラックやシリカ配合のゴム成分としてHPNRを使用しているため、未加硫ゴム組成物のムーニー粘度の上昇が抑制され、加工性も優れているので、加工性、低発熱性及び破断強度をバランスよく改善できる。 The rubber composition for breaker toppings of the present invention contains a rubber component containing a predetermined amount of a modified natural rubber (hereinafter also referred to as HPNR) having a phosphorus content of 200 ppm or less, and carbon black and / or silica. In the present invention, the modified natural rubber (HPNR) in which the protein, gel, and phospholipid contained in the natural rubber (NR) are reduced and removed is used. High rubber strength and breaking strength can be obtained without increasing the amount of silica. For this reason, both low exothermic property and breaking strength can be satisfactorily achieved. In addition, because HPNR is used as a rubber component containing carbon black and silica, the increase in Mooney viscosity of the unvulcanized rubber composition is suppressed, and the processability is excellent. Strength can be improved in a well-balanced manner.

改質天然ゴム(HPNR)は、リン含有量が200ppm以下である。200ppmを超えると、貯蔵中にゲル量が増加し、加硫ゴムのtanδが上昇する傾向がある。該リン含有量は、150ppm以下が好ましく、100ppm以下がより好ましい。ここで、リン含有量は、たとえばICP発光分析等、従来の方法で測定することができる。リンは、リン脂質(リン化合物)に由来するものである。 The modified natural rubber (HPNR) has a phosphorus content of 200 ppm or less. When it exceeds 200 ppm, the amount of gel increases during storage, and the tan δ of the vulcanized rubber tends to increase. The phosphorus content is preferably 150 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less. Here, the phosphorus content can be measured by a conventional method such as ICP emission analysis. Phosphorus is derived from phospholipids (phosphorus compounds).

改質天然ゴムは、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。「実質的にリン脂質が存在しない」とは、天然ゴム試料をクロロホルムで抽出し、抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在しない状態を表す。−3ppm〜1ppmに存在するリンのピークとは、リン脂質におけるリンのリン酸エステル構造に由来するピークである。 The modified natural rubber is preferably substantially free of phospholipids. “Substantially no phospholipid is present” represents a state in which a natural rubber sample is extracted with chloroform and a peak due to phospholipid does not exist at −3 ppm to 1 ppm in 31 P NMR measurement of the extract. The peak of phosphorus present at -3 ppm to 1 ppm is a peak derived from the phosphate structure of phosphorus in the phospholipid.

改質天然ゴムにおいて、窒素含有量は0.3質量%以下が好ましく、0.15質量%以下がより好ましい。窒素含有量が0.3質量%を超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇する傾向がある。窒素はタンパク質に由来する。窒素含有量は、例えばケルダール法等、従来の方法で測定することができる。 In the modified natural rubber, the nitrogen content is preferably 0.3% by mass or less, and more preferably 0.15% by mass or less. When the nitrogen content exceeds 0.3% by mass, the Mooney viscosity tends to increase during storage. Nitrogen is derived from proteins. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method.

改質天然ゴム中のゲル含有率は、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましい。20質量%を超えると、ムーニー粘度が高くなるなど、加工性が低下する傾向がある。ゲル含有率とは、非極性溶媒であるトルエンに対する不溶分として測定した値を意味し、以下においては単に「ゲル含有率」または「ゲル分」と称することがある。ゲル分の含有率の測定方法は次のとおりである。まず、天然ゴム試料を脱水トルエンに浸し、暗所に遮光して1週間放置後、トルエン溶液を1.3×105 rpmで30分間遠心分離して、不溶のゲル分とトルエン可溶分とを分離する。不溶のゲル分にメタノールを加えて固形化した後、乾燥し、ゲル分の質量と試料の元の質量との比からゲル含有率が求められる。 The gel content in the modified natural rubber is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less. If it exceeds 20% by mass, the processability tends to decrease, for example, the Mooney viscosity increases. The gel content means a value measured as an insoluble content with respect to toluene which is a nonpolar solvent, and may be simply referred to as “gel content” or “gel content” below. The measuring method of the content rate of a gel part is as follows. First, a natural rubber sample is soaked in dehydrated toluene, light-shielded in the dark and left for 1 week, and then the toluene solution is centrifuged at 1.3 × 10 5 rpm for 30 minutes to obtain an insoluble gel content and a toluene soluble content. Isolate. Methanol is added to the insoluble gel and solidified, and then dried, and the gel content is determined from the ratio between the mass of the gel and the original mass of the sample.

改質天然ゴムの製造方法としては、例えば、天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化し、ケン化後凝集させたゴムを洗浄し、その後乾燥することにより製造する方法が挙げられる。ケン化処理は、天然ゴムラテックスに、アルカリと、必要に応じて界面活性剤を添加して所定温度で一定時間、静置することにより行う。なお、必要に応じて撹拌等を行っても良い。上記製造方法によれば、ケン化により分離したリン化合物が洗浄除去されるので、天然ゴムのリン含有量を抑えることができる。また、ケン化処理により、天然ゴム中の蛋白質が分解されるので、天然ゴムの窒素含有量を抑えることができる。本発明では、天然ゴムラテックスにアルカリを添加してケン化できるが、天然ゴムラテックスに添加することにより、効率的にケン化処理を行えるという効果がある。 Examples of the method for producing the modified natural rubber include a method of producing natural rubber latex by saponification with alkali, washing the saponified and agglomerated rubber, and then drying. The saponification treatment is performed by adding an alkali and, if necessary, a surfactant to natural rubber latex and allowing to stand at a predetermined temperature for a predetermined time. In addition, you may perform stirring etc. as needed. According to the above production method, the phosphorus compound separated by saponification is washed away, so that the phosphorus content of the natural rubber can be suppressed. Moreover, since the protein in natural rubber is decomposed by the saponification treatment, the nitrogen content of the natural rubber can be suppressed. In the present invention, alkali can be added to natural rubber latex for saponification, but by adding it to natural rubber latex, there is an effect that saponification can be efficiently performed.

天然ゴムラテックスはヘビア樹の樹液として採取され、ゴム分のほか水、蛋白質、脂質、無機塩類などを含み、ゴム中のゲル分は種々の不純物の複合的な存在に基づくものと考えられている。本発明では、ヘビア樹をタッピングして出てくる生ラテックス、あるいは遠心分離法によって濃縮した精製ラテックスを使用できる。さらに、生ゴムラテックス中に存在するバクテリアによる腐敗の進行を防止し、ラテックスの凝固を避けるために、常法によりアンモニアを添加したハイアンモニアラテックスであってもよい。 Natural rubber latex is collected as sap of heavy trees and contains rubber, water, proteins, lipids, inorganic salts, etc., and the gel content in rubber is thought to be based on the complex presence of various impurities. . In the present invention, raw latex produced by tapping a heavy tree or purified latex concentrated by centrifugation can be used. Furthermore, high ammonia latex to which ammonia is added by a conventional method may be used in order to prevent the progress of decay due to bacteria present in the raw rubber latex and to avoid coagulation of the latex.

ケン化処理に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アミン化合物等が挙げられ、ケン化処理の効果や天然ゴムラテックスの安定性への影響の観点から、特に水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを用いることが好ましい。 Examples of the alkali used for the saponification treatment include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and an amine compound. From the viewpoint of the effect of the saponification treatment and the influence on the stability of the natural rubber latex, it is particularly hydroxylated. Sodium or potassium hydroxide is preferably used.

アルカリの添加量は特に限定されないが、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、上限は12質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、7質量部以下がさらに好ましく、5質量部以下が特に好ましい。アルカリの添加量が0.1質量部未満では、ケン化処理に時間がかかってしまうおそれがある。また逆にアルカリの添加量が12質量部を超えると天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。 The amount of alkali added is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, and the upper limit is 12 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of natural rubber latex. Is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or less. If the amount of alkali added is less than 0.1 parts by mass, saponification may take time. Conversely, if the amount of alkali added exceeds 12 parts by mass, the natural rubber latex may be destabilized.

界面活性剤としては、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤が使用可能である。陰イオン性界面活性剤としては、例えばカルボン酸系、スルホン酸系、硫酸エステル系、リン酸エステル系等の陰イオン性界面活性剤があげられる。非イオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシアルキレンエーテル系、ポリオキシアルキレンエステル系、多価アルコール脂肪酸エステル系、糖脂肪酸エステル系、アルキルポリグリコシド系等の非イオン性界面活性剤があげられる。両性界面活性剤としては、例えばアミノ酸型、ベタイン型、アミンオキサイド型等の両性界面活性剤があげられる。 As the surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant can be used. Examples of the anionic surfactant include carboxylic acid-based, sulfonic acid-based, sulfate ester-based and phosphate ester-based anionic surfactants. Examples of nonionic surfactants include nonionic surfactants such as polyoxyalkylene ethers, polyoxyalkylene esters, polyhydric alcohol fatty acid esters, sugar fatty acid esters, and alkyl polyglycosides. Examples of the amphoteric surfactant include amphoteric surfactants such as amino acid type, betaine type, and amine oxide type.

界面活性剤の添加量は、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、上限は6質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましく、3.5質量部以下がさらに好ましく、3質量部以下が特に好ましい。界面活性剤の添加量が0.01質量部未満では、ケン化処理時に天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。また逆に界面活性剤の添加量が6質量部を超えると天然ゴムラテックスが安定化しすぎて凝固が困難になるおそれがある。 The addition amount of the surfactant is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and the upper limit is preferably 6 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. 5 mass parts or less are more preferable, 3.5 mass parts or less are more preferable, and 3 mass parts or less are especially preferable. If the addition amount of the surfactant is less than 0.01 parts by mass, the natural rubber latex may become unstable during the saponification treatment. On the other hand, if the amount of the surfactant added exceeds 6 parts by mass, the natural rubber latex is too stabilized and it may be difficult to coagulate.

ケン化処理の温度は、アルカリによるケン化反応が十分な反応速度で進行しうる範囲、および天然ゴムラテックスが凝固等の変質を起こさない範囲で適宜、設定できるが、通常は20〜70℃が好ましく、30〜70℃がより好ましい。また処理の時間は、天然ゴムラテックスを静置して処理を行う場合、処理の温度にもよるが、十分な処理を行うことと、生産性を向上することとを併せ考慮すると3〜48時間が好ましく、3〜24時間がより好ましい。 The temperature of the saponification treatment can be appropriately set within a range where the saponification reaction with alkali can proceed at a sufficient reaction rate and within a range where the natural rubber latex does not undergo alteration such as coagulation, but is usually 20 to 70 ° C. Preferably, 30-70 degreeC is more preferable. Further, the treatment time is 3 to 48 hours in consideration of both sufficient treatment and productivity improvement, depending on the treatment temperature when the treatment is performed with natural rubber latex standing. Is preferable, and 3 to 24 hours is more preferable.

ケン化反応終了後、凝集させたゴムを破砕し、洗浄処理を行う。凝集方法としては、例えば、ギ酸等の酸を添加し、pHを調整する方法が挙げられる。また、洗浄処理としては、例えばゴム分を水で希釈して洗浄後、遠心分離処理を行い、ゴム分を取り出す方法が挙げられる。遠心分離する際は、まず天然ゴムラテックスのゴム分が5〜40質量%、好ましくは10〜30質量%となるように水で希釈する。次いで、5000〜10000rpmで1〜60分間遠心分離すればよい。洗浄処理終了後、ケン化処理天然ゴムラテックスが得られる。ケン化処理天然ゴムラテックスを乾燥することにより、本発明における改質天然ゴムが得られる。 After completion of the saponification reaction, the agglomerated rubber is crushed and washed. Examples of the aggregation method include a method of adjusting pH by adding an acid such as formic acid. Examples of the washing treatment include a method of diluting the rubber with water and washing it, and then performing a centrifugal separation treatment to take out the rubber. When centrifuging, it is first diluted with water so that the rubber content of the natural rubber latex is 5 to 40% by mass, preferably 10 to 30% by mass. Then, it may be centrifuged at 5000 to 10,000 rpm for 1 to 60 minutes. After completion of the washing treatment, a saponified natural rubber latex is obtained. The modified natural rubber according to the present invention is obtained by drying the saponified natural rubber latex.

上記製造方法では、天然ゴムラテックス採取後15日以内にケン化、洗浄及び乾燥の工程を終了することが好ましい。より好ましくは10日以内、更に好ましくは5日以内である。採取後固形化せずに15日を超えて放置しておくとゲル分が増大していくためである。 In the above production method, the saponification, washing and drying steps are preferably completed within 15 days after collecting the natural rubber latex. More preferably, it is within 10 days, and more preferably within 5 days. This is because the gel content increases if the sample is left for more than 15 days without solidification after collection.

本発明のブレーカートッピング用ゴム組成物において、ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量は、30質量%以上、好ましくは40質量%以上、より好ましくは45質量%以上、更に好ましくは50質量%以上である。30質量%未満であると、HPNRの使用による改善効果が得られないおそれがある。該改質天然ゴムの含有量の上限は特に限定されず、100質量%でもよいが、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。 In the rubber composition for breaker topping of the present invention, the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 30% by mass or more, preferably 40% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, and further preferably. It is 50 mass% or more. If the amount is less than 30% by mass, the improvement effect due to the use of HPNR may not be obtained. The upper limit of the content of the modified natural rubber is not particularly limited, and may be 100% by mass, but is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and still more preferably 70% by mass or less.

本発明のゴム組成物において、改質天然ゴム(HPNR)とともに使用できる他のゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)、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)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、イソモノオレフィンとパラアルキルスチレンとの共重合体のハロゲン化物等が挙げられる。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。なかでも、良好な破壊特性(破断強度指数)が得られるという理由から、NR(未改質)を併用することが好ましい。 Examples of other rubber components that can be used together with the modified natural rubber (HPNR) in the rubber composition of the present invention include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), and styrene butadiene rubber (SBR). ), Butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (X-IIR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), copolymer of isomonoolefin and paraalkyl styrene And halides. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, it is preferable to use NR (unmodified) in combination because good fracture characteristics (breaking strength index) can be obtained.

本発明において、NR(未改質)を配合する場合、ゴム成分100質量%中の該NRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上である。該NRの含有量が10質量%未満では、NR(未改質)を併用することによる破断強度の向上が得られないおそれがある。また、該NRの含有量は、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下である。該NRの含有量が80質量%をこえると、本発明の効果が得られないおそれがある。 In the present invention, when NR (unmodified) is blended, the content of the NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass. That's it. When the content of NR is less than 10% by mass, there is a possibility that the improvement in breaking strength cannot be obtained by using NR (unmodified) in combination. The NR content is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 60% by mass or less. If the NR content exceeds 80% by mass, the effects of the present invention may not be obtained.

NR(未改質)としては、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。 As NR (unmodified), for example, SIR20, RSS # 3, TSR20, etc., which are common in the tire industry can be used.

カーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強効果が得られ、良好なゴム強度や破断強度が得られ、HPNRとともに使用することで本発明の効果が良好に得られる。 Examples of carbon black include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited. By blending carbon black, a reinforcing effect is obtained, and good rubber strength and breaking strength are obtained. When used with HPNR, the effect of the present invention is obtained well.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は40m/g以上が好ましく、60m/g以上がより好ましく、70m/g以上が更に好ましい。40m/g未満では、充分な補強効果が得られないおそれがある。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は150m/g以下が好ましく、100m/g以下がより好ましく、90m/g以下が更に好ましい。150m/gを超えると、良好に分散させるのが難しくなる傾向がある。
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 40 m 2 / g or more, more preferably 60 m 2 / g or more, and still more preferably 70 m 2 / g or more. If it is less than 40 m < 2 > / g, there exists a possibility that sufficient reinforcement effect may not be acquired. The nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is preferably 150 m 2 / g or less, more preferably 100 m 2 / g or less, and still more preferably 90 m 2 / g or less. If it exceeds 150 m 2 / g, it tends to be difficult to disperse well.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

上記ゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは20質量部以上、より好ましくは30質量部以上、更に好ましくは40質量部以上である。20質量部未満では、充分な補強効果が得られないおそれがある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは75質量部以下、より好ましくは65質量部以下、更に好ましくは60質量部以下である。75質量部を超えると、分散性や加工性が悪化する傾向がある。 When the rubber composition contains carbon black, the carbon black content is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, and still more preferably 40 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is. If it is less than 20 parts by mass, a sufficient reinforcing effect may not be obtained. The carbon black content is preferably 75 parts by mass or less, more preferably 65 parts by mass or less, and still more preferably 60 parts by mass or less. If it exceeds 75 parts by mass, dispersibility and workability tend to deteriorate.

シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法により得られるシリカ(無水ケイ酸)および/または湿式法により得られるシリカ(含水ケイ酸)等を用いることができる。シリカの配合により補強効果が得られ、HPNRと併用することで本発明の効果が良好に得られる。シリカのなかでも、シラノール基が多いという理由から、湿式法により得られるシリカ(含水ケイ酸)を用いることが好ましい。 The silica is not particularly limited, and for example, silica (anhydrous silicic acid) obtained by a dry method and / or silica (hydrous silicic acid) obtained by a wet method can be used. A reinforcing effect can be obtained by blending silica, and the effect of the present invention can be obtained satisfactorily when used in combination with HPNR. Among silicas, silica (hydrous silicic acid) obtained by a wet method is preferably used because of its large number of silanol groups.

シリカのBET法による窒素吸着比表面積は、30m/g以上が好ましく、100m/g以上がより好ましい。30m/g未満では、充分な補強効果が得られないおそれがある。また、シリカのBETは200m/g以下が好ましく、150m/g以下がより好ましく、120m/g以下が更に好ましい。200m/gを超えると、分散性や加工性が悪化する傾向にある。なお、シリカのBET法による窒素吸着比表面積は、ASTM−D−4820−93に準拠した方法により測定することができる。 The nitrogen adsorption specific surface area by the BET method of silica is preferably 30 m 2 / g or more, and more preferably 100 m 2 / g or more. If it is less than 30 m < 2 > / g, there exists a possibility that sufficient reinforcement effect may not be acquired. Further, BET of silica is preferably 200 meters 2 / g or less, more preferably 150 meters 2 / g, more preferably not more than 120 m 2 / g. If it exceeds 200 m 2 / g, dispersibility and processability tend to deteriorate. In addition, the nitrogen adsorption specific surface area by the BET method of a silica can be measured by the method based on ASTM-D-4820-93.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは7質量部以上である。5質量部未満では、充分な低燃費性能が得られないおそれがある。また、該シリカの含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。50質量部を超えると、加工性が低下する傾向がある。 The content of silica is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 7 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 5 parts by mass, sufficient fuel efficiency may not be obtained. The silica content is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, and still more preferably 20 parts by mass or less. When it exceeds 50 mass parts, there exists a tendency for workability to fall.

本発明では、シリカとともに、シランカップリング剤を使用することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、スルフィド系、メルカプト系ビニル系、アミノ系、グリシドキシ系、ニトロ系、クロロ系シランカップリング剤などが挙げられる。なかでも、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィドなどのスルフィド系が好ましく、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドが特に好ましい。 In the present invention, it is preferable to use a silane coupling agent together with silica. Examples of the silane coupling agent include sulfide, mercapto vinyl, amino, glycidoxy, nitro, and chloro silane coupling agents. Among them, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, etc. Sulfide systems are preferred, and bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide is particularly preferred.

シランカップリング剤を含有する場合、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2質量部以上が好ましく、4質量部以上がより好ましい。2質量部未満では、ゴム強度及び耐摩耗性が悪化する傾向がある。また、該シランカップリング剤の含有量は、15質量部以下が好ましく、13質量部以下がより好ましい。15質量部を超えると、シランカップリング剤の配合によるゴム強度及び耐摩耗性の改善効果がみられず、コストが増大してしまう傾向がある。 When the silane coupling agent is contained, the content of the silane coupling agent is preferably 2 parts by mass or more and more preferably 4 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. If it is less than 2 parts by mass, rubber strength and wear resistance tend to deteriorate. Moreover, 15 mass parts or less are preferable and, as for content of this silane coupling agent, 13 mass parts or less are more preferable. When the amount exceeds 15 parts by mass, the effect of improving the rubber strength and wear resistance due to the blending of the silane coupling agent is not observed, and the cost tends to increase.

上記ゴム組成物において、シリカ及びカーボンブラックの合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは40質量部以上、より好ましくは45質量部以上、更に好ましくは50質量部以上である。40質量部未満では、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。
また、該合計含有量は、好ましくは80質量部以下、より好ましくは70質量部以下、更に好ましくは65質量部以下である。80質量部を超えると、分散性や加工性が悪化する傾向がある。
In the rubber composition, the total content of silica and carbon black is preferably 40 parts by mass or more, more preferably 45 parts by mass or more, and still more preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 40 parts by mass, sufficient wear resistance may not be obtained.
The total content is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, and still more preferably 65 parts by mass or less. When it exceeds 80 parts by mass, dispersibility and workability tend 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、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、アロマオイル等のオイル、ワックス、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。 In addition to the components described above, the rubber composition of the present invention includes compounding agents generally used in the production of rubber compositions such as zinc oxide, stearic acid, various anti-aging agents, oils such as aroma oil, waxes, additives. A sulfurizing agent, a vulcanization accelerator, etc. can be suitably mix | blended.

酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは4質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは6質量部以上である。4質量部未満では、接着性能が悪化するおそれがある。また、酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは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、ゴム強度が低下するおそれがある。 The content of zinc oxide is preferably 4 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and still more preferably 6 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 4 mass parts, there exists a possibility that adhesive performance may deteriorate. Further, the content of zinc oxide is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it exceeds 15 parts by mass, the rubber strength may be reduced.

本発明では、有機酸コバルトを含有することが好ましい。有機酸コバルトは、コードとゴムとを架橋する役目を果たすため、有機酸コバルトを含有することにより、コードとゴムとの接着性を向上させることができる。有機酸コバルトの具体例としては、例えば、ステアリン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ホウ素3デカン酸コバルトなどが挙げられる。なかでも、ステアリン酸コバルトが好ましい。 In this invention, it is preferable to contain organic acid cobalt. Since the organic acid cobalt plays a role of cross-linking the cord and the rubber, the adhesion between the cord and the rubber can be improved by containing the organic acid cobalt. Specific examples of the organic acid cobalt include, for example, cobalt stearate, cobalt naphthenate, cobalt neodecanoate, and cobalt boron decanoate. Of these, cobalt stearate is preferable.

有機酸コバルトを含有する場合、有機酸コバルトの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、コバルトに換算して0.02質量部以上が好ましく、0.05質量部以上がより好ましく、0.1質量部以上が更に好ましい。0.02質量部未満では、接着性能が悪化するおそれがある。また、上記有機酸コバルトの含有量は、コバルトに換算して0.8質量部以下が好ましく、0.3質量部以下がより好ましい。0.8質量部を超えると、加工中、加硫中及び使用中のいずれにおいても熱劣化が発生する傾向がある。 When the organic acid cobalt is contained, the content of the organic acid cobalt is preferably 0.02 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, in terms of cobalt, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably 1 part by mass or more. If it is less than 0.02 parts by mass, the adhesion performance may be deteriorated. Moreover, 0.8 mass part or less is preferable in conversion of cobalt, and, as for content of the said organic acid cobalt, 0.3 mass part or less is more preferable. If it exceeds 0.8 parts by mass, thermal degradation tends to occur during processing, during vulcanization and during use.

本発明では、加硫剤として硫黄を好適に使用できる。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが挙げられる。
硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは2質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは4質量部以上である。2質量部未満では、充分な架橋密度が得られず、接着性能が悪化するおそれがある。
また、該含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、更に好ましくは6質量部以下である。10質量部を超えると、耐熱劣化特性が悪化するおそれがある。
In the present invention, sulfur can be suitably used as a vulcanizing agent. Examples of sulfur include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, and highly dispersible sulfur.
The sulfur content is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and still more preferably 4 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 2 parts by mass, a sufficient crosslinking density cannot be obtained, and the adhesion performance may be deteriorated.
Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 10 mass parts or less, More preferably, it is 8 mass parts or less, More preferably, it is 6 mass parts or less. If it exceeds 10 parts by mass, the heat-resistant deterioration property may be deteriorated.

本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。 The rubber composition of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading the above components with a Banbury mixer, a kneader, an open roll or the like and then vulcanizing.

本発明のブレーカートッピング用ゴム組成物は、トレッドの内部で、かつカーカスの半径方向外側に配されるブレーカーに使用される。具体的には、特開2003−94918号公報の図3、特開2004−67027号公報の図1、特開平4−356205号公報の図1〜4に示されるブレーカーに使用される。 The rubber composition for breaker topping of the present invention is used for a breaker disposed inside a tread and radially outside of a carcass. Specifically, it is used for the breaker shown in FIG. 3 of JP-A-2003-94918, FIG. 1 of JP-A-2004-67027, and FIGS. 1-4 of JP-A-4-356205.

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で製造される。すなわち、前記成分を配合したブレーカートッピング用ゴム組成物を、未加硫の段階でブレーカーの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、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することによりタイヤを得る。 The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition. That is, a rubber composition for breaker toppings containing the above components is extruded in accordance with the shape of the breaker at an unvulcanized stage, and is molded together with other tire members by a normal method on a tire molding machine. Thus, an unvulcanized tire is formed. The unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire.

本発明のゴム組成物を用いて作製したブレーカーを有する空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、ライトトラック用タイヤ、トラック・バス用タイヤに好適に使用される。 The pneumatic tire having a breaker produced using the rubber composition of the present invention is suitably used for passenger car tires, light truck tires, truck / bus tires.

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。
NR(1):RSS#3グレード
NR(2):TSR20グレード
HPNR(1):下記製造例1
HPNR(2):下記製造例2
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックLH(N326、NSA:84m/g)
シリカ:ローディアジャパン(株)製シリカ115Gr(NSA:115m/g)
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
オイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスオイルPS323
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラックFR
ステアリン酸コバルト:大日本インキ化学工業(株)製のcost−F(コバルト含有量:9.5質量%)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製亜鉛華1号
硫黄:フレキシス製のクリステックスHSOT20(硫黄80質量%およびオイル分20質量%含む不溶性硫黄)
加硫促進剤DZ:大内新興化学工業(株)製のノクセラーDZ
天然ゴムラテックス:タイテックス社から入手したフィールドラテックスを使用
界面活性剤:花王(株)製Emal−E
NaOH:和光純薬工業(株)製NaOH
The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
NR (1): RSS # 3 grade NR (2): TSR20 grade HPNR (1): Production Example 1 below
HPNR (2): Production Example 2 below
Carbon black: Dia Black LH (N326, N 2 SA: 84 m 2 / g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Silica: Silica 115Gr (N 2 SA: 115 m 2 / g) manufactured by Rhodia Japan
Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Degussa
Oil: Diana Process Oil PS323 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Anti-aging agent: NOCRACK FR manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Cobalt stearate: cost-F (cobalt content: 9.5% by mass) manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.
Zinc oxide: Zinc Hua No. 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Sulfur: Kristex HSOT20 manufactured by Flexis (insoluble sulfur containing 80% by mass of sulfur and 20% by mass of oil)
Vulcanization accelerator DZ: Noxeller DZ manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Natural rubber latex: Field latex obtained from Taitex Co., Ltd. Surfactant: Emal-E manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

(アルカリによるケン化天然ゴムの作製)
製造例1
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、Emal−E10gとNaOH20gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。このラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥して固形ゴム(ケン化天然ゴム1)を得た。
製造例2
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、Emal−E10gとNaOH15gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。このラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥して固形ゴム(ケン化天然ゴム2)を得た。
(Production of saponified natural rubber with alkali)
Production Example 1
After adjusting the solid rubber latex solids concentration (DRC) to 30% (w / v), 1000 g of natural rubber latex was added with 10 g of Emal-E and 20 g of NaOH, followed by saponification at room temperature for 48 hours. Natural rubber latex was obtained. Water was added to the latex to dilute to DRC 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 to 4.5 to cause aggregation. The agglomerated rubber was pulverized, washed repeatedly with 1000 ml of water, and then dried at 110 ° C. for 2 hours to obtain a solid rubber (saponified natural rubber 1).
Production Example 2
After adjusting the solid rubber latex solids concentration (DRC) to 30% (w / v), 1000 g of natural rubber latex was added with 10 g of Emal-E and 15 g of NaOH, followed by a saponification reaction at room temperature for 48 hours. Natural rubber latex was obtained. Water was added to the latex to dilute to DRC 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 to 4.5 to cause aggregation. The agglomerated rubber was pulverized, washed repeatedly with 1000 ml of water, and then dried at 110 ° C. for 2 hours to obtain a solid rubber (saponified natural rubber 2).

製造例1〜2により得られた固形ゴム、RSS及びTSRについて以下に示す方法により、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率を測定した。結果を表1に示す。 The solid content, RSS, and TSR obtained in Production Examples 1 and 2 were measured for nitrogen content, phosphorus content, and gel content by the methods described below. The results are shown in Table 1.

(窒素含有量の測定)
窒素含有量は、CHN CORDER MT−5(ヤナコ分析工業社製)を用いて測定した。測定には、まずアンチピリンを標準物質として、窒素含有量を求めるための検量線を作製した。次いで、各製造例で得られた天然ゴム、RSS又はTSR約10mgを秤量し、3回の測定結果から平均値を求めて、試料の窒素含有量とした。
(Measurement of nitrogen content)
The nitrogen content was measured using CHN CORDER MT-5 (manufactured by Yanaco Analytical Industries). For the measurement, first, a calibration curve for determining the nitrogen content was prepared using antipyrine as a standard substance. Next, about 10 mg of natural rubber, RSS or TSR obtained in each production example was weighed, and an average value was obtained from the measurement results of three times to obtain the nitrogen content of the sample.

(リン含有量の測定)
ICP発光分析装置(ICPS−8100、島津製作所(株)製)を使用してリン含有量を求めた。
(Measurement of phosphorus content)
The phosphorus content was determined using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).

(ゲル含有率の測定)
1mm×1mmに切断した生ゴムのサンプル70.00mgを計り取り、これに35mLのトルエンを加え1週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率(%)を求めた。
ゲル含有率(質量%)=[乾燥後の質量mg/最初のサンプル質量mg]×100
(Measurement of gel content)
A raw rubber sample 70.00 mg cut to 1 mm × 1 mm was weighed, 35 mL of toluene was added thereto, and the mixture was allowed to stand in a cool dark place for 1 week. Subsequently, centrifugation was performed to precipitate a gel component insoluble in toluene, the soluble component of the supernatant was removed, and only the gel component was solidified with methanol, and then dried and the mass was measured. The gel content (%) was determined by the following formula.
Gel content (mass%) = [mass mg after drying / mg of initial sample] × 100

Figure 2011190409
Figure 2011190409

表1に示すように、ケン化天然ゴム1(HPNR1)及びケン化天然ゴム2(HPNR2)は、TSRやRSSに比べて、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率が低減している。 As shown in Table 1, the saponified natural rubber 1 (HPNR1) and the saponified natural rubber 2 (HPNR2) have a reduced nitrogen content, phosphorus content, and gel content as compared to TSR and RSS.

<実施例1〜8及び比較例1〜4>
(ゴム試験片およびタイヤの作製)
表2〜3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薬品を混練りした。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加して練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
次に、得られた未加硫ゴム組成物を、150℃で30分間、2mm厚の金型でプレスし、加硫ゴム組成物(加硫ゴム試験片)を得た。
得られた未加硫ゴム組成物及び加硫ゴム組成物を下記により評価した。結果を表2〜3に示す。
<Examples 1-8 and Comparative Examples 1-4>
(Production of rubber test pieces and tires)
In accordance with the formulation shown in Tables 2-3, chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded using a 1.7 L Banbury mixer. Next, using an open roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the kneaded product and kneaded to obtain an unvulcanized rubber composition.
Next, the obtained unvulcanized rubber composition was pressed with a 2 mm-thick mold at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber composition (vulcanized rubber test piece).
The obtained unvulcanized rubber composition and vulcanized rubber composition were evaluated as follows. The results are shown in Tables 2-3.

(転がり抵抗指数)
加硫ゴム組成物について、粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で各配合のtanδを測定し、比較例1又は3のtanδを100として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗性が優れる。
(転がり抵抗指数)=(比較例1又は3のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Rolling resistance index)
The vulcanized rubber composition was measured using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), and tan δ of each formulation was measured under conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. The tan δ of Example 1 or 3 was set to 100, and the index was displayed by the following calculation formula. The larger the index, the better the rolling resistance.
(Rolling resistance index) = (tan δ of Comparative Example 1 or 3) / (tan δ of each formulation) × 100

(ムーニー粘度の測定)
得られた未加硫ゴム組成物について、JIS K6300に準拠したムーニー粘度の測定方法に従い、130℃で測定した。比較例1又は3のムーニー粘度(ML1+4)を100とし、下記計算式により指数表示した(ムーニー粘度指数)。指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工性に優れる。
(ムーニー粘度指数)=(比較例1又は3のML1+4)/(各配合のML1+4)×100
(Measurement of Mooney viscosity)
About the obtained unvulcanized rubber composition, it measured at 130 degreeC according to the measuring method of the Mooney viscosity based on JISK6300. The Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) of Comparative Example 1 or 3 was set to 100, and indexed by the following formula (Mooney viscosity index). The larger the index, the lower the Mooney viscosity and the better the processability.
(Mooney viscosity index) = (ML 1 + 4 of Comparative Example 1 or 3) / (ML 1 + 4 of each formulation) × 100

(破断強度指数)
JIS−K−6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム引っ張り特性の求め方」に準じて、3号ダンベルを用いて引張り試験を実施し、加硫ゴム試験片の破断時伸び(EB)と破断時の引張り強度(TB)を測定した。なお、比較例1又は3のEB×TBを100とし、下記計算式により、各配合のEB×TBをそれぞれ指数表示した。指数が大きいほど破断強度に優れることを示す。
(破断強度指数)=(各配合のEB×TB)/(比較例1又は3のEB×TB)×100
(Break strength index)
In accordance with JIS-K-6251 “How to Obtain Tensile Properties of Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber”, a tensile test was conducted using a No. 3 dumbbell. The tensile strength (TB) of was measured. In addition, EBxTB of the comparative example 1 or 3 was set to 100, and EBxTB of each combination was indicated by an index according to the following calculation formula. It shows that it is excellent in breaking strength, so that an index | exponent is large.
(Breaking strength index) = (EB × TB of each formulation) / (EB × TB of Comparative Example 1 or 3) × 100

Figure 2011190409
Figure 2011190409

表2が示す通り、充填剤としてカーボンブラックのみを用いた配合において、ゴム成分としてケン化天然ゴム(改質天然ゴム)を含む実施例では、RSSやTSRを用いた比較例に比べて、転がり抵抗性能(低燃費性能)、加工性及び破断強度をバランスよく改善できた。また、HPNR(2)に比べて窒素含有量やリン含有量が少ないHPNR(1)を使用した方がこれらの性能が優れていた。 As shown in Table 2, in the formulation using only carbon black as the filler, in the examples containing saponified natural rubber (modified natural rubber) as the rubber component, rolling compared to the comparative example using RSS or TSR. Resistance performance (low fuel consumption performance), workability and breaking strength were improved in a well-balanced manner. In addition, these performances were superior when HPNR (1) having a smaller nitrogen content and phosphorus content than HPNR (2) was used.

Figure 2011190409
Figure 2011190409

表3が示す通り、カーボンブラック及びシリカを併用した配合でも表1のカーボンブラック配合と同様の改善効果がみられた。 As Table 3 shows, the same improvement effect as that of the carbon black composition shown in Table 1 was observed even when the carbon black and silica were used in combination.

Claims (6)

ゴム成分と、カーボンブラック及び/又はシリカとを含み、
前記ゴム成分は、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムを含み、
前記ゴム成分100質量%中の前記改質天然ゴムの含有量が30質量%以上であるブレーカートッピング用ゴム組成物。
Including a rubber component and carbon black and / or silica;
The rubber component includes a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less,
A rubber composition for breaker topping, wherein the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 30% by mass or more.
前記改質天然ゴムの窒素含有量が0.3質量%以下である請求項1記載のブレーカートッピング用ゴム組成物。 The rubber composition for breaker topping according to claim 1, wherein the nitrogen content of the modified natural rubber is 0.3% by mass or less. 前記改質天然ゴムのトルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下である請求項1又は2記載のブレーカートッピング用ゴム組成物。 The rubber composition for a breaker topping according to claim 1 or 2, wherein the modified natural rubber has a gel content measured as a toluene insoluble content of 20% by mass or less. 前記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理して得られたものである請求項1〜3のいずれかに記載のブレーカートッピング用ゴム組成物。 The rubber composition for breaker topping according to any one of claims 1 to 3, wherein the modified natural rubber is obtained by saponifying natural rubber latex. 酸化亜鉛、硫黄及び有機酸コバルトを含有する請求項1〜4のいずれかに記載のブレーカートッピング用ゴム組成物。 The rubber composition for breaker toppings according to any one of claims 1 to 4, comprising zinc oxide, sulfur and organic acid cobalt. 請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したブレーカーを有する空気入りタイヤ。 The pneumatic tire which has a breaker produced using the rubber composition in any one of Claims 1-5.
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