JP2011231251A - Rubber composition for strip layer between breaker and ply, and pneumatic tire - Google Patents

Rubber composition for strip layer between breaker and ply, and pneumatic tire Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a strip layer between a breaker and a ply, which can improve fuel economy, rupture strength, elongation at rupture and durability (anti-separation performance) in good balance, while keeping good processability; and a pneumatic tire using the composition in the strip layer between the breaker and the ply.SOLUTION: This rubber composition for the strip layer between the breaker and the ply includes: a rubber component containing modified natural rubber with ≤200 ppm phosphorus content, and zinc oxide having ≤200 nm average primary particle diameter.

Description

本発明は、ブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物、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 a breaker / ply strip layer, and a pneumatic tire using the same.

近年、省資源や炭酸ガス排出抑制の規制強化などの環境問題的観点より、タイヤの低燃費性や耐久性の向上が重要視されてきている。そして、タイヤの大部分を占めるトレッドゴムだけでなく、トレッドゴム以外のタイヤコンポーネント(例えば、カーカス(プライ)とブレーカーとの間に両者の接着力を高める目的で配されるブレーカー/プライ間ストリップ層)においても、低燃費性や耐久性(耐セパレーション性能(隣接ゴムとの接着性)等)の向上が求められている。 In recent years, from the viewpoint of environmental problems such as resource conservation and tightening regulations on carbon dioxide emission suppression, improvement in tire fuel efficiency and durability has been regarded as important. In addition to the tread rubber that occupies most of the tire, tire components other than the tread rubber (for example, a breaker / ply strip layer disposed between the carcass (ply) and the breaker for the purpose of increasing the adhesion between them) ) Is also demanded to improve fuel efficiency and durability (separation resistance (adhesion with adjacent rubber), etc.).

一方、トレッドゴム以外のタイヤコンポーネントの多くには天然ゴムが多く含まれている。天然ゴム(イソプレン系ゴム)は、熱劣化により硬化するため、ゴムの力学物性の低下を引き起してしまう。そのため、天然ゴムを多量に配合したゴム組成物では、充分な耐久性が得られないという問題がある。上記問題を解決するための1つの手法として、老化防止剤の増量により、熱劣化による硬化現象を抑制する試みがなされている。しかし、老化防止剤がゴム表面に析出することにより、隣接するゴムとの接着性が低下し、耐セパレーション性能が低下し、耐久性の向上効果が充分に得られないという問題があった。 On the other hand, many tire components other than tread rubber contain a lot of natural rubber. Natural rubber (isoprene-based rubber) hardens due to thermal degradation, and therefore causes a decrease in the mechanical properties of the rubber. Therefore, a rubber composition containing a large amount of natural rubber has a problem that sufficient durability cannot be obtained. As one method for solving the above problem, an attempt has been made to suppress the curing phenomenon due to thermal deterioration by increasing the amount of the anti-aging agent. However, when the anti-aging agent is deposited on the rubber surface, there is a problem that the adhesion with the adjacent rubber is lowered, the separation performance is lowered, and the durability improving effect cannot be sufficiently obtained.

また、天然ゴムには蛋白質や脂質などの非ゴム成分が5〜10質量%ほど存在している。これらの非ゴム成分、得に蛋白質は分子鎖の絡み合いの原因となると言われており、ゲル化を引き起す要因となる。ゲル化がおこるとゴムの粘度が上昇し、加工性が悪化するという欠点がある。一般的に、天然ゴムの加工性を改良するために、練りロール機や密閉式混合機で素練りし、分子量を下げるという方法が用いられているが、このような素練りは分子主鎖をランダムに切断してしまうため、低燃費性の悪化を引き起す。 Natural rubber contains about 5 to 10% by mass of non-rubber components such as proteins and lipids. These non-rubber components, especially proteins, are said to cause entanglement of molecular chains and cause gelation. When gelation occurs, there is a drawback that the viscosity of the rubber increases and the processability deteriorates. In general, in order to improve the processability of natural rubber, a method of kneading with a kneading roll machine or a closed mixer and lowering the molecular weight is used. Since it cuts at random, it causes deterioration of fuel efficiency.

そこでゲル化の要因の一つとしてあげられている蛋白質を除去する方法が知られており、得られた脱蛋白天然ゴムをタイヤのコンポーネント用ゴムとして使用することが提案されている。例えば、特許文献1では、ブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物に脱蛋白天然ゴムを使用することにより、加工性、破断強度、破断時伸びが向上することが記載されている。しかし、加工性、低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)をバランスよく向上する点について未だ改善の余地を残すものである。 Therefore, a method for removing a protein, which is one of the causes of gelation, is known, and it has been proposed to use the obtained deproteinized natural rubber as a rubber for a tire component. For example, Patent Document 1 describes that the use of deproteinized natural rubber for the rubber composition for the breaker / ply strip layer improves the workability, breaking strength, and elongation at break. However, there is still room for improvement in terms of improving workability, fuel efficiency, breaking strength, elongation at break, and durability (separation resistance) in a well-balanced manner.

特開2008−303293号公報JP 2008-303293 A

本発明は、前記課題を解決し、良好な加工性を有しつつ、低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)をバランスよく向上できるブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物、及びそれをタイヤのブレーカー/プライ間ストリップ層に用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems and has a breaker / ply strip layer rubber capable of improving the fuel economy, breaking strength, elongation at break, and durability (separation resistance) in a well-balanced manner while having good processability. It is an object of the present invention to provide a composition and a pneumatic tire using the composition for a breaker / ply strip layer of a tire.

本発明は、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムを含むゴム成分と、平均一次粒子径が200nm以下の酸化亜鉛とを含むブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a rubber composition for a breaker / ply strip layer comprising a rubber component containing a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less and zinc oxide having an average primary particle size of 200 nm or less.

上記改質天然ゴムは、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下であることが好ましい。 The modified natural rubber preferably has a gel content measured as a toluene insoluble content of 20% by mass or less.

上記改質天然ゴムは、クロロホルム抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在せず、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。 The modified natural rubber is preferably substantially free of phospholipids and has no peak due to phospholipid at -3 ppm to 1 ppm in 31 P NMR measurement of the chloroform extract.

上記改質天然ゴムは、窒素含有量が0.3質量%以下であることが好ましい。 The modified natural rubber preferably has a nitrogen content of 0.3% by mass or less.

ゴム成分100質量%中の上記改質天然ゴムの含有量が5〜95質量%であることが好ましい。 The content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 5 to 95% by mass.

上記ゴム成分100質量部に対して、上記酸化亜鉛の含有量が0.5〜20質量部であることが好ましい。 The content of the zinc oxide is preferably 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

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/プライ間ストリップ層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 breaker / ply strip layer produced using the rubber composition.

本発明によれば、上記改質天然ゴムを含むゴム成分と、特定の平均一次粒子径を有する酸化亜鉛とを含むブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物であるので、良好な加工性を有しつつ、低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)をバランスよく向上でき、低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)に優れた空気入りタイヤを提供できる。 According to the present invention, since the rubber composition for a breaker / ply strip layer includes a rubber component containing the modified natural rubber and zinc oxide having a specific average primary particle size, the rubber composition has good processability. However, it can improve fuel economy, breaking strength, elongation at break and durability (separation resistance) in a well-balanced manner, and it has excellent fuel economy, breaking strength, elongation at break, and durability (separation resistance). Tires can be provided.

本発明のブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物は、上記改質天然ゴムを含むゴム成分と、特定の平均一次粒子径を有する酸化亜鉛とを含む。 The rubber composition for a breaker / ply strip layer of the present invention includes a rubber component containing the modified natural rubber and zinc oxide having a specific average primary particle size.

従来、天然ゴム(NR)を使用した場合に比べて、脱蛋白天然ゴム(DPNR)(NR中に含まれる蛋白質を低減、除去した天然ゴム)を使用すると、加工性、破断強度、破断時伸びが向上することが知られている。本発明では、ゴム成分として、NR中に含まれる蛋白質だけでなく、ゲル分、リン脂質をも低減、除去した改質天然ゴム(HPNR)を含むため、DPNRを使用した場合に比べて、低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)を顕著にバランスよく向上できる。すなわち、HPNRを使用することにより、DPNRを使用した場合に比べて、破断強度、破断時伸び等の熱劣化前の力学物性をより高めることができる。そのため、熱劣化により天然ゴムの硬化が徐々に進行した場合であっても、熱劣化前の力学物性が高いために、ブレーカー/プライ間ストリップ層として最低限必要な力学物性を維持できる時間を長く確保でき、耐セパレーション性能等の耐久性を向上できるものと推測される。 Compared to the case of using natural rubber (NR) in the past, when deproteinized natural rubber (DPNR) (natural rubber from which protein contained in NR is reduced and removed) is used, processability, breaking strength, elongation at break Is known to improve. In the present invention, since the rubber component includes modified natural rubber (HPNR) in which not only the protein contained in NR but also the gel content and phospholipid are reduced and removed, the rubber component is low in comparison with the case where DPNR is used. The fuel economy, breaking strength, elongation at break, and durability (separation resistance) can be significantly improved. That is, by using HPNR, mechanical properties before thermal deterioration such as breaking strength and elongation at break can be further enhanced as compared with the case of using DPNR. Therefore, even when natural rubber is gradually cured due to thermal degradation, the mechanical properties before thermal degradation are high, so the time required to maintain the minimum required mechanical properties for the breaker / ply strip layer is extended. It is presumed that the durability such as separation resistance can be improved.

さらに、本発明では、特定の平均一次粒子径を有する酸化亜鉛(微粒子酸化亜鉛)が使用される。微粒子酸化亜鉛は、比表面積が大きく、さらに酸化亜鉛の分散性が向上することから、加硫促進助剤として効果的に機能し、ゴムをより均一に加硫できる。そのため、低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)をよりバランスよく向上できる。さらに、熱劣化によりゴムの力学物性が低下した際に、酸化亜鉛の凝集核が破壊核となり損傷の原因となり得るが、微粒子酸化亜鉛を使用することにより、酸化亜鉛の分散性が向上し、酸化亜鉛の凝集を抑制することができる。そのため、微粒子酸化亜鉛を使用することにより、耐セパレーション性能等の耐久性をより向上できるものと推測される。 Further, in the present invention, zinc oxide having a specific average primary particle diameter (fine particle zinc oxide) is used. Fine particle zinc oxide has a large specific surface area and further improves the dispersibility of zinc oxide, so that it effectively functions as a vulcanization accelerating aid and vulcanizes rubber more uniformly. Therefore, fuel economy, breaking strength, elongation at break, and durability (separation resistance) can be improved in a balanced manner. Furthermore, when the mechanical properties of rubber deteriorate due to thermal deterioration, the aggregated nuclei of zinc oxide can become fracture nuclei and cause damage, but the use of fine zinc oxide improves the dispersibility of zinc oxide and improves oxidation. Aggregation of zinc can be suppressed. Therefore, it is presumed that durability such as separation resistance can be further improved by using fine particle zinc oxide.

上記改質天然ゴム(HPNR)は、リン含有量が200ppm以下である。200ppmを超えると、充分な低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)が得られない傾向がある。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, there is a tendency that sufficient fuel economy, breaking strength, elongation at break, and durability (separation resistance) cannot be obtained. 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).

改質天然ゴム中のゲル含有率は、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、7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。また、充分な低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)が得られない傾向がある。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1.3×10rpm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 10% by mass or less, and still more preferably 7% by mass or less. If it exceeds 20% by mass, the processability tends to decrease, for example, the Mooney viscosity increases. Further, sufficient fuel economy, breaking strength, elongation at break, and durability (separation resistance) tend not to be obtained. 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。また、充分な低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)が得られない傾向がある。窒素は蛋白質に由来する。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. Further, sufficient fuel economy, breaking strength, elongation at break, and durability (separation resistance) tend not to be obtained. Nitrogen is derived from proteins. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method.

本発明の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、好ましくは5質量%以上であり、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。5質量%未満であると、充分な低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)が得られない傾向にある。該改質天然ゴムの含有量は、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。95質量%を超えると、コストが高くなると共に、加工性が低下する傾向がある。 In the rubber composition of the present invention, the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, particularly Preferably it is 80 mass% or more. If it is less than 5% by mass, sufficient fuel economy, breaking strength, elongation at break and durability (separation resistance) tend not to be obtained. The content of the modified natural rubber is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less. If it exceeds 95% by mass, the cost tends to increase and the workability tends to decrease.

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。なかでも、陰イオン性界面活性剤が好ましく、スルホン酸系の陰イオン性界面活性剤がより好ましい。 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. Among these, an anionic surfactant is preferable, and a sulfonic acid anionic surfactant is more preferable.

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、1.1質量部以上が更に好ましく、2.0質量部以上が特に好ましく、上限は6.0質量部以下が好ましく、5.0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6.0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。また、1.1質量部以上である場合には、天然ゴム中のリン含有量、窒素含有量、ゲル含有率をより低減することができる。 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 even more preferably 1.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. The upper limit is preferably 6.0 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less, and further preferably 3.5 parts by mass or less. 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 6.0 parts by mass, the natural rubber latex may be overstabilized and coagulation may be difficult. Moreover, when it is 1.1 mass parts or more, the phosphorus content, the nitrogen content, and the gel content in the natural rubber can be further reduced.

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く、所望のリン含有量になるまで洗浄を繰り返せばよい。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 10000 rpm for 1 to 60 minutes, and washing may be repeated until a desired phosphorus content is obtained. 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.

HPNR以外に本発明に使用されるゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、脱蛋白天然ゴム(DPNR)(NR中に含まれる蛋白質を除去した天然ゴム)、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)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、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)等のジエン系ゴムが挙げられる。なかでも、HPNRに対する相溶性に優れるという理由から、NRが好ましい。 In addition to HPNR, examples of rubber components used in the present invention include natural rubber (NR), deproteinized natural rubber (DPNR) (natural rubber from which protein contained in NR is removed), isoprene rubber (IR), butadiene Diene rubbers such as rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR), etc. Is mentioned. Among these, NR is preferable because it has excellent compatibility with HPNR.

NRとしては特に限定されず、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。ここで、NRとは窒素含有量が2〜20質量%程度のものをいう。上記改質天然ゴム(HPNR)と共に、NRを配合することにより、加工性を向上できる。 The NR is not particularly limited, and for example, those commonly used in the tire industry such as SIR20, RSS # 3, TSR20, and the like can be used. Here, NR means a nitrogen content of about 2 to 20% by mass. Processability can be improved by blending NR with the modified natural rubber (HPNR).

ゴム成分100質量%中のNRの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。5質量%未満であると、加工性が低下する傾向がある。また、該NRの含有量は、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは40質量%以下、特に好ましくは20質量%以下である。95質量%を超えると、充分な低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)が得られない傾向にある。 The content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. If it is less than 5% by mass, the workability tends to decrease. The NR content is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, still more preferably 40% by mass or less, and particularly preferably 20% by mass or less. If it exceeds 95% by mass, sufficient fuel economy, breaking strength, elongation at break and durability (separation resistance) tend not to be obtained.

本発明では、特定の平均一次粒子径を有する酸化亜鉛(微粒子酸化亜鉛)が使用される。
酸化亜鉛の平均一次粒子径は、200nm以下、好ましくは150nm以下、より好ましくは120nm以下、更に好ましくは90nm以下、特に好ましくは75nm以下である。200nmを超えると、通常の酸化亜鉛と比較して、酸化亜鉛の分散性やゴム物性(低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能))において充分な改善効果が得られないおそれがある。酸化亜鉛の平均一次粒子径は、好ましくは20nm以上、より好ましくは50nm以上である。20nm未満であると、酸化亜鉛の平均一次粒子怪がシリカやカーボンブラックの一次粒子径よりも小さくなり、酸化亜鉛の分散性が充分に向上できず、ゴム物性(低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能))が逆に悪化するおそれがある。
なお、酸化亜鉛の平均一次粒子径は、窒素吸着によるBET法により測定した比表面積から換算された平均粒子径(平均一次粒子径)を表す。
In the present invention, zinc oxide (fine zinc oxide) having a specific average primary particle size is used.
The average primary particle diameter of zinc oxide is 200 nm or less, preferably 150 nm or less, more preferably 120 nm or less, still more preferably 90 nm or less, and particularly preferably 75 nm or less. If it exceeds 200 nm, a sufficient improvement effect is obtained in dispersibility of zinc oxide and rubber properties (low fuel consumption, breaking strength, elongation at break, durability (separation resistance)) compared to normal zinc oxide. There is a risk of not. The average primary particle diameter of zinc oxide is preferably 20 nm or more, more preferably 50 nm or more. If it is less than 20 nm, the average primary particle size of zinc oxide is smaller than the primary particle size of silica or carbon black, and the dispersibility of zinc oxide cannot be sufficiently improved, and rubber properties (low fuel consumption, breaking strength, breaking strength) On the other hand, there is a possibility that the time elongation and durability (separation resistance) may deteriorate.
In addition, the average primary particle diameter of zinc oxide represents the average particle diameter (average primary particle diameter) converted from the specific surface area measured by the BET method by nitrogen adsorption.

上記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0.5質量部以上、より好ましくは0.6質量部以上、更に好ましくは2.0質量部以上、特に好ましくは4.0質量部以上、最も好ましくは6.0質量部以上である。0.5質量部未満では、充分なゴム物性(低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能))が得られない傾向がある。また、該酸化亜鉛の含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは19質量部以下、更に好ましくは12質量部以下、特に好ましくは10質量部以下である。20質量部を超えると、加工性、低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)が低下する傾向がある。 The content of the zinc oxide is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 0.6 parts by mass or more, still more preferably 2.0 parts by mass or more, particularly preferably 4 parts per 100 parts by mass of the rubber component. 0.0 parts by mass or more, and most preferably 6.0 parts by mass or more. If it is less than 0.5 parts by mass, sufficient rubber properties (low fuel consumption, breaking strength, elongation at break, durability (separation resistance)) tend not to be obtained. The zinc oxide content is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 19 parts by mass or less, still more preferably 12 parts by mass or less, and particularly preferably 10 parts by mass or less. If it exceeds 20 parts by mass, the workability, fuel efficiency, breaking strength, elongation at break, and durability (separation resistance) tend to be reduced.

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、カーボンブラック等の無機・有機充填剤、ステアリン酸、各種老化防止剤、ワックス、オイル等の軟化剤、硫黄又は硫黄化合物等の加硫剤、加硫促進剤などを必要に応じて適宜配合することができる。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention includes compounding agents conventionally used in the rubber industry, such as inorganic and organic fillers such as carbon black, stearic acid, various anti-aging agents, waxes, oils and the like. A softener, a vulcanizing agent such as sulfur or a sulfur compound, a vulcanization accelerator, and the like can be appropriately blended as necessary.

カーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができ、破断強度、破断時伸びをより向上できる。 Examples of carbon black include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited. By blending carbon black, the reinforcing property can be enhanced, and the breaking strength and breaking elongation can be further improved.

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、120m/g以上がより好ましい。30m/g未満では、補強性が低下し、破断強度、破断時伸びが低下する傾向にある。また、カーボンブラックのNSAは200m/g以下が好ましく、160m/g以下がより好ましい。200m/gを超えると、低燃費性が著しく悪化するおそれがある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 30 m 2 / g or more, and more preferably 120 m 2 / g or more. If it is less than 30 m < 2 > / g, reinforcement will fall and it exists in the tendency for break strength and elongation at break to fall. Also, N 2 SA of carbon black is preferably 200 meters 2 / g or less, more preferably 160 m 2 / g. If it exceeds 200 m 2 / g, the fuel efficiency may be significantly deteriorated.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

カーボンブラックを配合する場合、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質量部以上である。20質量部未満では、補強性が低下し、破断強度、破断時伸びが低下する傾向にある。また、該含有量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下、更に好ましくは70質量部以下である。100質量部を超えると、フィラーの分散性が悪化するおそれがある。また、低燃費性が悪化するおそれがある。 When carbon black is blended, the content of carbon black is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 20 parts by mass, the reinforcing property is lowered, and the breaking strength and elongation at break tend to be lowered. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 100 mass parts or less, More preferably, it is 80 mass parts or less, More preferably, it is 70 mass parts or less. If it exceeds 100 parts by mass, the dispersibility of the filler may be deteriorated. Moreover, there exists a possibility that low-fuel-consumption property may deteriorate.

硫黄としては、特に限定されず、従来からゴム工業で使用される鶴見化学工業(株)製の硫黄などを使用できる。
硫黄の配合量は、本発明の効果が充分に得られる点から、ゴム成分100質量部に対して3〜10質量部が好ましく、4〜8質量部がより好ましい。
The sulfur is not particularly limited, and sulfur produced by Tsurumi Chemical Co., Ltd., which has been used in the rubber industry, can be used.
3-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, and, as for the compounding quantity of sulfur, the effect of this invention is fully acquired, and 4-8 mass parts is more preferable.

加硫促進剤としては、特に限定されず、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、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、N,N’−ジフェニルグアニジンなどを使用できる。なかでも、本発明の効果が充分に得られる点から、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が好ましい。
加硫促進剤の配合量は、ゴム成分100質量部に対して0.5〜5質量部が好ましく、0.8〜4質量部がより好ましい。
The vulcanization accelerator is not particularly limited, and N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N, N′-diphenylguanidine, etc. are used. it can. Among these, N, N′-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide is preferable because the effects of the present invention can be sufficiently obtained.
0.5-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, and, as for the compounding quantity of a vulcanization accelerator, 0.8-4 mass parts is more preferable.

老化防止剤としては、特に限定されず、ジフェニルアミン系、p−フェニレンジアミン系などのアミン系老化防止剤などを使用できる。なかでも、本発明の効果が充分に得られる点から、p−フェニレンジアミン系の老化防止剤が好ましい。p−フェニレンジアミン系の老化防止剤としては、例えば、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン(6PPD)、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン(IPPD)、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミンなどが挙げられる。 The antiaging agent is not particularly limited, and amine type antiaging agents such as diphenylamine type and p-phenylenediamine type can be used. Among these, a p-phenylenediamine-based antiaging agent is preferable from the viewpoint that the effects of the present invention can be sufficiently obtained. Examples of p-phenylenediamine-based antioxidants include N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD), N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylene. Examples include diamine (IPPD) and N, N′-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine.

老化防止剤の含有量は、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0.3質量部以上である。0.2質量部未満であると、充分なゴムの耐劣化性能が得られないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは3.0質量部以下、より好ましくは2.5質量部以下、更に好ましくは2.2質量部以下である。3.0質量部を超えると、老化防止剤がゴム表面に析出することにより、隣接するゴムとの接着性が低下し、耐セパレーション性能が低下する傾向がある。
本発明では、老化防止剤の配合量を上記量とすることができるため、老化防止剤のゴム表面への析出を防止でき、隣接するゴムとの接着性の低下を抑制でき、充分な耐久性(耐セパレーション性能)を得ることができる。
The content of the antioxidant is preferably 0.2 parts by mass or more, and more preferably 0.3 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, there is a possibility that sufficient deterioration resistance performance of rubber cannot be obtained. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 3.0 mass parts or less, More preferably, it is 2.5 mass parts or less, More preferably, it is 2.2 mass parts or less. When the amount exceeds 3.0 parts by mass, the anti-aging agent is precipitated on the rubber surface, whereby the adhesiveness with the adjacent rubber is lowered and the separation resistance tends to be lowered.
In the present invention, the blending amount of the anti-aging agent can be set to the above-mentioned amount, so that precipitation of the anti-aging agent on the rubber surface can be prevented, a decrease in adhesiveness with the adjacent rubber can be suppressed, and sufficient durability can be achieved. (Separation resistance) can be obtained.

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

本発明のゴム組成物は、ブレーカー/プライ間ストリップ層等のタイヤの各部材に好適に使用できる。 The rubber composition of the present invention can be suitably used for each member of a tire such as a breaker / ply strip layer.

本発明のブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物は、カーカス(プライ)の外側でブレーカーの内側に配設されるブレーカー/プライ間ストリップ層(BPストリップ層)に使用されるものであり、これにより、ブレーカーやプライのゲージを厚くすることなく、耐セパレーション性能を向上できる。具体的には、特開2007−168643号公報の図1、特開2008−303293号公報の図1、等に示されるBPストリップ層に使用される。 The rubber composition for a breaker / ply strip layer of the present invention is used for a breaker / ply strip layer (BP strip layer) disposed outside a carcass (ply) and inside a breaker. Therefore, the separation resistance can be improved without increasing the thickness of the breaker or ply gauge. Specifically, it is used for the BP strip layer shown in FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-168643, FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-303293, 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で製造される。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でブレーカー/プライ間ストリップ層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 containing the above components is extruded in accordance with the shape of the breaker / ply strip layer at an unvulcanized stage, and molded together with other tire members on a tire molding machine by a normal method. By doing so, an unvulcanized tire is formed. The unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire.

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、重荷重車(トラック、バス等)用タイヤ等として好適に使用できる。 The pneumatic tire of the present invention can be suitably used as a tire for passenger cars, a tire for heavy-duty vehicles (trucks, buses, etc.), 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:TSR
改質天然ゴム:下記製造例1により得られた固形ゴム(HPNR)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN110(NSA:143m/g、DBP:113ml/100g)
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸
酸化亜鉛:ハクスイテック(株)製の酸化亜鉛2種(平均一次粒子径:250nm)
微粒子酸化亜鉛(1):ハクスイテック(株)製のジンコックスーパーF−1(平均一次粒子径:100nm)
微粒子酸化亜鉛(2):ハクスイテック(株)製のジンコックスーパーF−2(平均一次粒子径:65nm)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーDZ(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)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
NR: TSR
Modified natural rubber: Solid rubber (HPNR) obtained by Production Example 1 below
Carbon Black: Show Black N110 (N 2 SA: 143 m 2 / g, DBP: 113 ml / 100 g) manufactured by Cabot Japan
Anti-aging agent: NOCRACK 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Stearic acid: Zinc stearate manufactured by NOF Corporation: 2 types of zinc oxide manufactured by Hakusuitec Co., Ltd. (average primary particle size: 250 nm)
Fine zinc oxide (1): Zincock Super F-1 (average primary particle size: 100 nm) manufactured by Hakusuitec Co., Ltd.
Fine zinc oxide (2): Zincock Super F-2 (average primary particle size: 65 nm) manufactured by Hakusuitec Co., Ltd.
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd .: Noxeller DZ (N, N'-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

(アルカリによるケン化処理天然ゴムの作製)
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−E(花王株式会社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)10g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(改質天然ゴム)を得た。
(Production of saponified natural rubber with alkali)
Production Example 1
After adjusting the solid content concentration (DRC) of natural rubber latex to 30% (w / v), 10 g of Emal-E (manufactured by Kao Corporation, sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate) and 20 g of NaOH with respect to 1000 g of natural rubber latex And a saponification reaction was carried out at room temperature for 48 hours to obtain a saponified natural rubber latex. 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 (modified natural rubber).

製造例1により得られた固形ゴム及び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。 With respect to the solid rubber and TSR obtained in Production Example 1, the nitrogen content, phosphorus content, and gel content were measured 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、製造例1で得られた改質天然ゴム又は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 the modified natural rubber or TSR obtained in Production Example 1 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、(株)島津製作所製)を使用してリン含有量を求めた。
また、リンの31P−NMR測定は、NMR分析装置(400MHz、AV400M、日本ブルカー社製)を使用し、80%リン酸水溶液のP原子の測定ピークを基準点(0ppm)として、クロロホルムにより生ゴムより抽出した成分を精製し、CDClに溶解して測定した。
(Measurement of phosphorus content)
The phosphorus content was determined using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).
In addition, 31 P-NMR measurement of phosphorus uses an NMR analyzer (400 MHz, AV400M, manufactured by Nippon Bruker Co., Ltd.), and uses a measurement peak of P atom in an 80% aqueous phosphoric acid solution as a reference point (0 ppm), and raw rubber with chloroform. More extracted components were purified, dissolved in CDCl 3 and measured.

(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 2011231251
Figure 2011231251

表1に示すように、改質天然ゴムは、TSR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た。また、製造例1において得られた改質天然ゴムから抽出した抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークを検出しなかった。 As shown in Table 1, the modified natural rubber had a reduced nitrogen content, phosphorus content, and gel content as compared with TSR. Further, in the 31 P NMR measurement of an extract obtained by extracting from the modified natural rubber obtained in Production Example 1 it did not detect the peak due to phospholipids -3Ppm~1ppm.

実施例1〜6及び比較例1〜4
表2に示す配合内容に従い、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を150℃で35分間、0.5mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4
According to the blending content shown in Table 2, materials other than sulfur and vulcanization accelerator were kneaded for 5 minutes at 150 ° C. using a 1.7 L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel Co., Ltd. Obtained. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and kneaded for 5 minutes under the condition of 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized with a 0.5 mm thick mold at 150 ° C. for 35 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.

得られた未加硫ゴム組成物をタイヤのブレーカー/プライ間ストリップ層の形状に成型し、他のタイヤ部材と貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、150℃の条件下で35分間プレス加硫し、試験用タイヤ(サイズ:11R22.5)を製造した。 The resulting unvulcanized rubber composition is molded into the shape of a tire breaker / ply strip layer and bonded to other tire members to form an unvulcanized tire, which is press-cured at 150 ° C. for 35 minutes. The test tire (size: 11R22.5) was manufactured.

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物、試験用タイヤを使用して、下記の評価を行った。それぞれの試験結果を表2に示す。 The following evaluation was performed using the obtained unvulcanized rubber composition, vulcanized rubber composition, and test tire. Each test result is shown in Table 2.

(ムーニー粘度)
得られた未加硫ゴム組成物について、JIS K6300「未加硫ゴムの試験方法」に準じて、(株)島津製作所製のムーニー粘度試験機を用い、1分間の予熱によって熱せられた130℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、4分間経過した時点での未加硫ゴム組成物のムーニー粘度を測定した。そして、比較例1のムーニー粘度指数を100とし、以下の計算式により、各配合のムーニー粘度を指数表示した。なお、ムーニー粘度指数の値が大きいほど加工しやすく、加工性が優れていることを示す。
(ムーニー粘度指数)=(比較例1のムーニー粘度)/(各配合のムーニー粘度)×100
(Mooney viscosity)
The obtained unvulcanized rubber composition was heated at 130 ° C. by preheating for 1 minute using a Mooney viscosity tester manufactured by Shimadzu Corporation according to JIS K6300 “Testing method for unvulcanized rubber”. Under this temperature condition, the small rotor was rotated, and the Mooney viscosity of the unvulcanized rubber composition after 4 minutes was measured. Then, the Mooney viscosity index of Comparative Example 1 was set to 100, and the Mooney viscosity of each formulation was displayed as an index according to the following calculation formula. In addition, it shows that it is easy to process and the workability is excellent, so that the value of Mooney viscosity index is large.
(Mooney viscosity index) = (Mooney viscosity of Comparative Example 1) / (Mooney viscosity of each formulation) × 100

(引張試験)
得られた加硫ゴム組成物から、3号ダンベル型試験片を作製し、JIS K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、引張試験を実施し、試験片の破断強度(TB)および破断時伸び(EB)をそれぞれ測定した。そして、比較例1のTB指数およびEB指数を100とし、以下の計算式により、各配合のTB、EBを指数表示した。なお、TB指数、EB指数ともに、大きいほど、ゴム強度に優れる。
(TB指数)=(各配合のTB)/(比較例1のTB)×100
(EB指数)=(各配合のTB)/(比較例1のTB)×100
(Tensile test)
A No. 3 dumbbell-shaped test piece was prepared from the obtained vulcanized rubber composition, and a tensile test was performed according to JIS K6251 “Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-Determination of tensile properties”. The breaking strength (TB) and the elongation at break (EB) were measured. Then, the TB index and EB index of Comparative Example 1 were set to 100, and TB and EB of each formulation were displayed as an index by the following calculation formula. Note that the larger the TB index and the EB index, the better the rubber strength.
(TB index) = (TB of each formulation) / (TB of Comparative Example 1) × 100
(EB index) = (TB of each formulation) / (TB of Comparative Example 1) × 100

(耐セパレーション再現ドラム試験)
得られた試験用タイヤをJIS規格の最大荷重(最大空気圧条件)に対して140%である荷重オーバーロード条件で、速度80km/hでドラム走行させたときのトレッド部の膨れなどの異常が発生するまでの走行距離を測定し、比較例1の耐セパレーション性能指数を100とし、以下の計算式により、各配合の走行距離を指数表示した。なお、耐セパレーション性能指数が大きいほど、耐セパレーション性能(耐久性)に優れることを示す。
(耐セパレーション性能指数)=(各配合の走行距離)/(比較例1の走行距離)×100
(Separation resistance reproduction drum test)
Abnormalities such as swelling of the tread occur when the test tire is run on a drum at a speed of 80 km / h under a load overload condition of 140% of the maximum load (maximum air pressure condition) of the JIS standard. The distance traveled until this time was measured, the separation performance index of Comparative Example 1 was taken as 100, and the distance traveled for each formulation was indicated by the following formula. In addition, it shows that it is excellent in the separation-proof performance (durability), so that a separation-proof performance index is large.
(Separation resistance index) = (travel distance of each formulation) / (travel distance of Comparative Example 1) × 100

(粘弾性試験)
得られた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。指数が大きいほど低燃費性に優れる。
(低燃費性指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Viscoelasticity test)
Using the viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), the vulcanized rubber composition obtained was measured for tan δ of each formulation under conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. Then, tan δ of Comparative Example 1 was set to 100, and the index was displayed by the following calculation formula. The larger the index, the better the fuel efficiency.
(Low fuel consumption index) = (tan δ of Comparative Example 1) / (tan δ of each formulation) × 100

Figure 2011231251
Figure 2011231251

表2により、上記改質天然ゴムを含むゴム成分と、特定の平均一次粒子径を有する酸化亜鉛とを含む実施例では、良好な加工性を有しつつ、低燃費性、破断強度、破断時伸び、耐久性(耐セパレーション性能)をバランスよく向上できた。 According to Table 2, in Examples including a rubber component containing the modified natural rubber and zinc oxide having a specific average primary particle size, while having good processability, fuel efficiency, breaking strength, at break Elongation and durability (separation resistance) were improved in a well-balanced manner.

Claims (7)

リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムを含むゴム成分と、平均一次粒子径が200nm以下の酸化亜鉛とを含むブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物。 A rubber composition for a breaker / ply strip layer comprising a rubber component containing a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less and zinc oxide having an average primary particle size of 200 nm or less. 前記改質天然ゴムは、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記載のブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物。 2. The rubber composition for a breaker / ply strip layer according to claim 1, 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、クロロホルム抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在せず、実質的にリン脂質が存在しない請求項1又は2記載のブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物。 3. The breaker / ply gap according to claim 1, wherein the modified natural rubber has no phospholipid peak at -3 ppm to 1 ppm and substantially no phospholipid in 31 P NMR measurement of a chloroform extract. Rubber composition for strip layer. 前記改質天然ゴムは、窒素含有量が0.3質量%以下である請求項1〜3のいずれかに記載のブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物。 The rubber composition for a breaker / ply strip layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the modified natural rubber has a nitrogen content of 0.3 mass% or less. ゴム成分100質量%中の前記改質天然ゴムの含有量が5〜95質量%である請求項1〜4のいずれかに記載のブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物。 The rubber composition for a breaker / ply strip layer according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 5 to 95% by mass. 前記ゴム成分100質量部に対して、前記酸化亜鉛の含有量が0.5〜20質量部である請求項1〜5のいずれかに記載のブレーカー/プライ間ストリップ層用ゴム組成物。 The rubber composition for a breaker / ply strip layer according to any one of claims 1 to 5, wherein a content of the zinc oxide is 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 請求項1〜6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/プライ間ストリップ層を有する空気入りタイヤ。 A pneumatic tire having a breaker / ply strip layer produced using the rubber composition according to claim 1.
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