JP2012082323A - Rubber composition for tire and pneumatic tire using the same - Google Patents

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誠人 尾崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire and a pneumatic tire using the composition achieving high hardness, high elasticity, and low heat generation properties and giving excellent controlling stability, low rolling properties, and fracture life characteristics.SOLUTION: The rubber composition for a tire includes: 100 pts.mass of a diene rubber; 30-100 pts.mass of a reinforcing filler; 5-20 pts.mass of at least one novolak type phenol resin selected from a phenol resin, a resorcinol resin and a cresol resin; 0.1-6 pts.mass of a methylene donor; and 0.2-5 pts.mass of a benzoic acid or its derivative having pKa of 1.5-4.0. In the pneumatic tire, the rubber composition for a tire is used for a bead filler 6.

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、樹脂を配合してなるタイヤ用ゴム組成物において、高硬度、高弾性、低発熱性を達成し、優れた操縦安定性、低転がり性、破壊寿命特性を付与したタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tire rubber composition and a pneumatic tire using the same, and more specifically, in a tire rubber composition formed by blending a resin, high hardness, high elasticity, and low heat build-up are achieved. The present invention relates to a tire rubber composition imparted with excellent steering stability, low rolling property, and fracture life characteristics, and a pneumatic tire using the same.

タイヤビードフィラー用ゴム組成物に要求される性能は高硬度、低発熱性、低圧縮永久歪性、高破断物性などがある。従来、高硬度を高めるためにノボラック型フェノール系樹脂と硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンやヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン誘導体を配合することが知られている。
タイヤビードフィラー用ゴム組成物として所望の硬度を得るためには、樹脂の配合量を多くするか、硬化剤を増量することが必要であった。しかし、樹脂の配合量を多くすれば、当然のことながら、未反応の樹脂が多くなり、これら未反応樹脂は単なる異物として、ゴム組成物の機械的特性、特に疲労寿命やクリープ性を低下させたり、発熱性が大きくなってタイヤの破壊寿命が短くなるといった問題点を有していた。
一方、タイヤの転がり抵抗を下げる手法として、低温で加硫することが知られているが、樹脂を多量に配合したタイヤビードフィラー用ゴム組成物では、低温加硫すると樹脂の硬化が不十分になり、弾性率が低下するという問題点があった。
The performance required for the rubber composition for tire bead filler includes high hardness, low heat build-up, low compression set, and high fracture property. Conventionally, in order to increase high hardness, it is known to blend a novolak type phenol resin and a melamine derivative such as hexamethylenetetramine or hexamethoxymethylolmelamine as a curing agent.
In order to obtain a desired hardness as a rubber composition for a tire bead filler, it is necessary to increase the amount of the resin or increase the amount of the curing agent. However, if the amount of the resin is increased, as a matter of course, the amount of unreacted resins increases, and these unreacted resins are merely foreign substances, which reduce the mechanical properties of the rubber composition, particularly fatigue life and creep properties. In addition, there is a problem that heat generation becomes large and the fracture life of the tire is shortened.
On the other hand, as a technique for reducing the rolling resistance of tires, it is known to vulcanize at low temperatures. However, in rubber compositions for tire bead fillers containing a large amount of resin, curing of the resin is insufficient when vulcanized at low temperatures. Thus, there is a problem that the elastic modulus is lowered.

下記特許文献1は、ジエン系ゴムに、脂肪族または脂環式カルボン酸のコバルト塩、安息香酸塩、カーボンブラック、ノボラック型フェノール樹脂およびメチレン基供与体を配合してなるゴム組成物を開示している。しかしながら、特許文献1は、本発明で使用される特定範囲のpKaを有する安息香酸またはその誘導体を記載していない。また、特定範囲のpKaを有する安息香酸またはその誘導体を使用することにより、樹脂の硬化効率を向上させ、高硬度、高弾性、低発熱性を達成するという見地を何ら開示または示唆していない。   Patent Document 1 below discloses a rubber composition obtained by blending a diene rubber with a cobalt salt of an aliphatic or alicyclic carboxylic acid, a benzoate, carbon black, a novolac type phenol resin, and a methylene group donor. ing. However, Patent Document 1 does not describe benzoic acid or a derivative thereof having a specific range of pKa used in the present invention. In addition, there is no disclosure or suggestion of using a benzoic acid having a specific range of pKa or a derivative thereof to improve the curing efficiency of the resin and achieve high hardness, high elasticity, and low exothermicity.

特開2004−18687号公報JP 2004-18687 A

本発明の目的は、樹脂を配合してなるタイヤ用ゴム組成物において、高硬度、高弾性、低発熱性を達成し、優れた操縦安定性、低転がり性、破壊寿命特性を付与したタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。   An object of the present invention is for a tire rubber composition obtained by blending a resin, achieving high hardness, high elasticity, and low heat generation, and imparting excellent handling stability, low rolling property, and fracture life characteristics. The object is to provide a rubber composition and a pneumatic tire using the same.

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ジエン系ゴムに、補強性充填剤の特定量、特定の熱硬化性樹脂の特定量、メチレンドナーの特定量および特定のpKa範囲を有する安息香酸またはその誘導体の特定量を配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下のとおりである。
1.ジエン系ゴム100質量部に対し、補強性充填剤を30〜100質量部;フェノール樹脂、レゾルシン樹脂およびクレゾール樹脂から選択される少なくとも1種のノボラック型フェノール系樹脂を5〜20質量部;メチレンドナーを0.1〜6質量部;およびpKaが1.5〜4.0の安息香酸またはその誘導体を0.2〜5質量部配合してなるタイヤ用ゴム組成物。
2.前記ノボラック型フェノール系樹脂が、フェノール樹脂であることを特徴とする前記1に記載のタイヤ用ゴム組成物。
3.前記タイヤ用ゴム組成物の加硫後の硬度(20℃)が、85以上であることを特徴とする前記1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。
4.前記1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をビードフィラーに使用した空気入りタイヤ。
As a result of extensive research, the present inventors have found that diene rubber has a specific amount of reinforcing filler, a specific amount of a specific thermosetting resin, a specific amount of methylene donor, and a benzoic acid having a specific pKa range or It has been found that the above problem can be solved by blending a specific amount of the derivative, and the present invention has been completed.
That is, the present invention is as follows.
1. 30-100 parts by mass of reinforcing filler with respect to 100 parts by mass of diene rubber; 5-20 parts by mass of at least one novolac type phenolic resin selected from phenol resin, resorcin resin and cresol resin; methylene donor 0.1 to 6 parts by mass; and 0.2 to 5 parts by mass of benzoic acid having a pKa of 1.5 to 4.0 or a derivative thereof.
2. 2. The rubber composition for tires according to 1 above, wherein the novolac phenolic resin is a phenol resin.
3. 3. The tire rubber composition according to 1 or 2 above, wherein the tire rubber composition has a hardness (20 ° C.) of 85 or more after vulcanization.
4). The pneumatic tire which used the rubber composition for tires in any one of said 1-3 for a bead filler.

本発明によれば、ジエン系ゴムに、補強性充填剤の特定量、特定の熱硬化性樹脂の特定量、メチレンドナーの特定量および特定のpKa範囲を有する安息香酸またはその誘導体の特定量を配合したので、高硬度、高弾性、低発熱性を達成し、優れた操縦安定性、低転がり性、破壊寿命特性を付与したタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。上記特性は、低温加硫であっても得ることができる。   According to the present invention, a specific amount of a reinforcing filler, a specific amount of a specific thermosetting resin, a specific amount of a methylene donor, and a specific amount of benzoic acid or a derivative thereof having a specific pKa range are added to the diene rubber. To provide a rubber composition for a tire that achieves high hardness, high elasticity, low heat build-up, excellent driving stability, low rolling property, and fracture life characteristics, and a pneumatic tire using the same. Can do. The above characteristics can be obtained even by low-temperature vulcanization.

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

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

図1は、乗用車用の空気入りタイヤの一例の部分断面図である。
図1において、空気入りタイヤは左右一対のビード部1およびサイドウォール2と、両サイドウォール2に連なるトレッド3からなり、ビード部1、1間に繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架され、カーカス層4の端部がビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。また、トレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
以下に説明する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上記のようなタイヤ用の各種部材に有用であり、とくにビードフィラー6に有用である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an example of a pneumatic tire for a passenger car.
In FIG. 1, the pneumatic tire is composed of a pair of left and right bead portions 1 and sidewalls 2, and a tread 3 connected to both sidewalls 2, and a carcass layer 4 in which fiber cords are embedded between the bead portions 1 and 1 is mounted. Then, the end portion of the carcass layer 4 is turned up around the bead core 5 and the bead filler 6 from the tire inner side to the outer side. Further, in the tread 3, a belt layer 7 is disposed over the circumference of the tire outside the carcass layer 4.
The tire rubber composition of the present invention described below is useful for various members for tires as described above, and particularly useful for the bead filler 6.

(ジエン系ゴム)
本発明で使用されるジエン系ゴムは、タイヤ用ゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、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−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、ジエン系ゴムはその分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル基等で末端変性されていてもよい。
本発明におけるジエン系ゴムは、本発明の効果の点からNRおよびSBRが好ましい。
(Diene rubber)
As the diene rubber used in the present invention, any diene rubber that can be blended into the tire rubber composition can be used. For example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber ( BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. The molecular weight and microstructure of the diene rubber are not particularly limited, and may be terminal-modified with an amine, amide, silyl group or the like.
The diene rubber in the present invention is preferably NR and SBR from the viewpoint of the effect of the present invention.

(補強性充填剤)
本発明で使用される補強性充填剤はとくに制限されず、例えばカーボンブラック、無機充填剤等が挙げられる。無機充填剤としては、例えばシリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム等を挙げることができる。
(Reinforcing filler)
The reinforcing filler used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include carbon black and inorganic filler. Examples of the inorganic filler include silica, clay, talc, calcium carbonate and the like.

また本発明においてカーボンブラックを使用する場合、本発明の効果の観点から、そのCTAB比表面積は20〜120(m/g)、窒素吸着比表面積(NSA)は30〜150(m/g)、DBP吸油量は50〜120(cm/100g)であるのが好ましい。なお、CTAB比表面積はJIS K6217−3に準拠して求めた値であり、窒素吸着比表面積(NSA)はJIS K6217−2に準拠して求めた値であり、DBP吸油量はJIS K6217−4吸油量A法に準拠して求めた値である。 When carbon black is used in the present invention, the CTAB specific surface area is 20 to 120 (m 2 / g) and the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is 30 to 150 (m 2 ) from the viewpoint of the effect of the present invention. / g), DBP oil absorption amount is preferably 50~120 (cm 3 / 100g). The CTAB specific surface area is a value determined in accordance with JIS K6217-3, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is a value determined in accordance with JIS K6217-2, and the DBP oil absorption is JIS K6217. -4 is a value determined according to the oil absorption amount A method.

(ノボラック型フェノール系樹脂)
本発明で使用されるノボラック型フェノール系樹脂は、フェノール樹脂、レゾルシン樹脂およびクレゾール樹脂から選択される少なくとも1種の樹脂であり、これらはいずれも公知の樹脂である。ノボラック型フェノール系樹脂は、オイルまたは脂肪酸で変性していてもよく、例えば、ロジン油、トール油、カシュー油、リノール酸、オレイン酸、リノレイン酸などのオイルで変性した樹脂を挙げることができる。
ノボラック型フェノール系樹脂は、本発明の効果の観点から、フェノール樹脂が好ましい。
(Novolac type phenolic resin)
The novolak-type phenolic resin used in the present invention is at least one resin selected from a phenol resin, a resorcin resin, and a cresol resin, all of which are known resins. The novolac-type phenolic resin may be modified with oil or fatty acid, and examples thereof include resins modified with oils such as rosin oil, tall oil, cashew oil, linoleic acid, oleic acid, and linolenic acid.
From the viewpoint of the effects of the present invention, the novolac type phenol resin is preferably a phenol resin.

(メチレンドナー)
本発明で使用されるメチレンドナーとしては、ヘキサメチレンテトラミンやメラミン誘導体等が挙げられる。メラミン誘導体は、例えば、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ペンタメトキシメチロールメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサキス−(メトキシメチル)メラミン、N,N’,N’’−トリメチル−N,N’,N’’−トリメチロールメラミン、N,N’,N’’−トリメチロールメラミン、N−メチロールメラミン、N,N’−(メトキシメチル)メラミン、N,N’,N’’−トリブチル−N,N’,N’’−トリメチロールメラミンが挙げられる。特にヘキサメトキシメチロールメラミン若しくはペンタメトキシメチロールメラミンが好ましい。
(Methylene donor)
Examples of the methylene donor used in the present invention include hexamethylenetetramine and melamine derivatives. Melamine derivatives include, for example, hexamethylol melamine, hexamethoxymethyl melamine, pentamethoxymethylol melamine, hexaethoxymethyl melamine, hexakis- (methoxymethyl) melamine, N, N ′, N ″ -trimethyl-N, N ′, N '' -Trimethylol melamine, N, N ', N''-trimethylol melamine, N-methylol melamine, N, N'-(methoxymethyl) melamine, N, N ', N''-tributyl-N, N ', N ″ -trimethylolmelamine is mentioned. In particular, hexamethoxymethylol melamine or pentamethoxymethylol melamine is preferable.

(安息香酸またはその誘導体)
本発明で使用される安息香酸またはその誘導体は、pKa(酸解離定数)が1.5〜4.0の範囲である必要がある。pKaが1.5未満であると、モールドが酸化腐食する恐れがある。逆に4.0を超えると、所望の効果が奏されない。さらに好ましいpKa範囲は、1.5〜3.0である。
本発明で使用される安息香酸またはその誘導体の具体例としては、安息香酸(pKa=4.0)、2,4−ヒドロキシ安息香酸(pKa=3.2)、サリチル酸(pKa=2.7)、o−アミノ安息香酸(pKa=2.0)、m−アミノ安息香酸(pKa=3.3)、4−アミノサリチル酸(pKa=2.0)、2,4−ジアミノ安息香酸(pKa=1.5)2,3−ヒドロキシ安息香酸(pKa=3.1)、2,4−ヒドロキシ安息香酸等(pKa=3.1)、2,3−ヒドロキシ安息香酸(pKa=3.2)、2,5−ヒドロキシ安息香酸(pKa=3.0)、3,5−ヒドロキシ安息香酸(pKa=3.8)、5−スルホサリチル酸(pKa=2.4)、2,3,4−ヒドロキシ安息香酸(pKa=3.1)が挙げられる。
(Benzoic acid or its derivatives)
The benzoic acid or derivative thereof used in the present invention needs to have a pKa (acid dissociation constant) in the range of 1.5 to 4.0. If the pKa is less than 1.5, the mold may oxidize and corrode. Conversely, if it exceeds 4.0, the desired effect is not achieved. A more preferable pKa range is 1.5 to 3.0.
Specific examples of benzoic acid or derivatives thereof used in the present invention include benzoic acid (pKa = 4.0), 2,4-hydroxybenzoic acid (pKa = 3.2), and salicylic acid (pKa = 2.7). O-aminobenzoic acid (pKa = 2.0), m-aminobenzoic acid (pKa = 3.3), 4-aminosalicylic acid (pKa = 2.0), 2,4-diaminobenzoic acid (pKa = 1) .5) 2,3-hydroxybenzoic acid (pKa = 3.1), 2,4-hydroxybenzoic acid and the like (pKa = 3.1), 2,3-hydroxybenzoic acid (pKa = 3.2), 2 , 5-hydroxybenzoic acid (pKa = 3.0), 3,5-hydroxybenzoic acid (pKa = 3.8), 5-sulfosalicylic acid (pKa = 2.4), 2,3,4-hydroxybenzoic acid (PKa = 3.1).

(タイヤ用ゴム組成物の配合割合)
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に対し、補強性充填剤を30〜100質量部;フェノール樹脂、レゾルシン樹脂およびクレゾール樹脂から選択される少なくとも1種のノボラック型フェノール系樹脂を5〜20質量部;メチレンドナーを0.1〜6質量部;およびpKaが1.5〜4.0の安息香酸またはその誘導体を0.2〜5質量部配合してなることを特徴とする。
前記補強性充填剤の配合量が30質量部未満であると、硬度が低下し、操縦安定性が悪化する。
前記補強性充填剤の配合量が100質量部を超えると、加工性が悪化する。
前記ノボラック型フェノール系樹脂の配合量が5質量部未満であると、硬度が低下し、操縦安定性が悪化する。
前記ノボラック型フェノール系樹脂の配合量が20質量部を超えると、グリーンモジュラスが上昇し、加工性が悪化する。
前記メチレンドナーの配合量が0.1質量部未満であると、樹脂の硬化が不十分となり、所望の硬度が得られない。
前記メチレンドナーの配合量が6質量部を超えると、加硫速度が遅くなり、生産性が悪化する。
前記安息香酸またはその誘導体の配合量が0.2質量部未満であると、添加量が少な過ぎて所望の効果が奏されない。
前記安息香酸またはその誘導体の配合量が5質量部を超えるとブルームが発生しやすくなる。
(Combination ratio of tire rubber composition)
The rubber composition for tires according to the present invention comprises 30 to 100 parts by mass of a reinforcing filler with respect to 100 parts by mass of a diene rubber; 5 to 20 parts by mass of resin; 0.1 to 6 parts by mass of methylene donor; and 0.2 to 5 parts by mass of benzoic acid having a pKa of 1.5 to 4.0 or a derivative thereof. And
When the compounding amount of the reinforcing filler is less than 30 parts by mass, the hardness is lowered and steering stability is deteriorated.
When the compounding amount of the reinforcing filler exceeds 100 parts by mass, workability deteriorates.
When the blending amount of the novolac phenolic resin is less than 5 parts by mass, the hardness is lowered and the steering stability is deteriorated.
When the compounding amount of the novolac-type phenolic resin exceeds 20 parts by mass, the green modulus increases and processability deteriorates.
When the blending amount of the methylene donor is less than 0.1 parts by mass, the resin becomes insufficiently cured and desired hardness cannot be obtained.
When the blending amount of the methylene donor exceeds 6 parts by mass, the vulcanization speed becomes slow and the productivity is deteriorated.
If the amount of the benzoic acid or derivative thereof is less than 0.2 parts by mass, the amount added is too small to achieve the desired effect.
When the amount of the benzoic acid or its derivative exceeds 5 parts by mass, bloom tends to occur.

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、前記補強性充填剤のさらに好ましい配合量は、50〜80質量部である。
前記ノボラック型フェノール系樹脂のさらに好ましい配合量は、8〜16質量部である。
前記メチレンドナーのさらに好ましい配合量は、ヘキサメチレンテトラミンを使用する場合、前記ノボラック型フェノール系樹脂に対し、7〜13質量%であり、メラミン誘導体を使用する場合、前記ノボラック型フェノール系樹脂に対し、22〜28質量%である。ヘキサメチレンテトラミンの配合量が前記ノボラック型フェノール系樹脂に対して7質量%以上であることにより、樹脂の硬化が十分に達成され、13質量%以下であることにより、焼けの発性や隣接するポリエステルカーカスの湿熱劣化が抑制される。メラミン誘導体の配合量が前記ノボラック型フェノール系樹脂に対して22質量%以上であることにより、樹脂の硬化が十分に達成され、28質量%以下であることにより、加硫速度の低下が抑制される。
前記安息香酸またはその誘導体のさらに好ましい配合量は、0.5〜3質量部である。
In the tire rubber composition of the present invention, a more preferable blending amount of the reinforcing filler is 50 to 80 parts by mass.
A more preferable blending amount of the novolac type phenolic resin is 8 to 16 parts by mass.
A more preferable blending amount of the methylene donor is 7 to 13% by mass with respect to the novolac phenolic resin when hexamethylenetetramine is used, and with respect to the novolac phenolic resin when a melamine derivative is used. 22 to 28% by mass. When the blending amount of hexamethylenetetramine is 7% by mass or more with respect to the novolac-type phenolic resin, the resin is sufficiently cured, and when it is 13% by mass or less, it is easy to burn and adjacent. Wet heat deterioration of the polyester carcass is suppressed. When the blending amount of the melamine derivative is 22% by mass or more with respect to the novolak type phenol resin, the resin is sufficiently cured, and when it is 28% by mass or less, the decrease in the vulcanization rate is suppressed. The
The more preferable compounding quantity of the said benzoic acid or its derivative (s) is 0.5-3 mass parts.

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

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

本発明のタイヤ用ゴム組成物の加硫ゴムの20℃における硬度は、例えば85以上が好ましく、90以上がとくに好ましい。なお本発明でいう硬度とは、JIS K6253に準拠して20℃で測定された値を意味する。   The hardness at 20 ° C. of the vulcanized rubber of the tire rubber composition of the present invention is, for example, preferably 85 or more, particularly preferably 90 or more. The hardness in the present invention means a value measured at 20 ° C. in accordance with JIS K6253.

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

実施例1〜7および比較例1〜12
サンプルの調製
表1または2に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.5リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えて混練し、タイヤ用ゴム組成物を得た。次に得られたタイヤ用ゴム組成物を所定の金型中で150℃で30分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られた加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。
Examples 1-7 and Comparative Examples 1-12
Sample preparation In the formulation (parts by mass) shown in Table 1 or 2, the ingredients other than the vulcanization accelerator and sulfur were kneaded for 5 minutes in a 1.5 liter closed Banbury mixer, then discharged outside the mixer and cooled to room temperature. did. Subsequently, the composition was put into the Banbury mixer again, and a vulcanization accelerator and sulfur were added and kneaded to obtain a tire rubber composition. Next, the obtained rubber composition for tire was press vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes in a predetermined mold to prepare a vulcanized rubber test piece. The physical properties of the obtained vulcanized rubber specimens were measured by the following test methods.

tanδ(60℃):(株)東洋精機製作所製、粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪5%、振幅±1%、周波数20Hz、温度60℃で測定した。比較例1の値を100として指数で示した。指数が小さいほど低発熱性であり、低転がり性であることを示す。
30%モジュラス:JIS K6251に基づき、(株)東洋精機製作所製 恒温槽付き全自動引張り試験機 ストログラフ AR−Tにて、引張試験を行った。2mm厚のシート状の加硫ゴム試験片をJIS3号のダンベルで打ち抜き、引張り速度500mm/min、温度23℃で引張り、その時の30%伸長時の応力を指標とした。比較例1の値を100として指数で示した。指数が大きいほど高弾性であり、優れることを示す。
硬度:JIS K6253に準拠して20℃のショアA硬度を測定した。
結果を表1または2に併せて示す。なお、表2では比較例1、実施例4の結果を併せて示した。
tan δ (60 ° C.): Measured at an initial strain of 5%, an amplitude of ± 1%, a frequency of 20 Hz, and a temperature of 60 ° C. using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. The value of Comparative Example 1 was taken as 100 and indicated as an index. The smaller the index, the lower the exothermic property and the lower the rolling property.
30% Modulus: Based on JIS K6251, a tensile test was performed with a fully automatic tensile tester with a thermostatic bath, Strograph AR-T, manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. A 2 mm thick sheet-like vulcanized rubber specimen was punched with a JIS No. 3 dumbbell, pulled at a pulling speed of 500 mm / min and a temperature of 23 ° C., and the stress at 30% elongation at that time was used as an index. The value of Comparative Example 1 was taken as 100 and indicated as an index. The larger the index, the higher the elasticity and the better.
Hardness: Shore A hardness at 20 ° C. was measured according to JIS K6253.
The results are also shown in Table 1 or 2. In Table 2, the results of Comparative Example 1 and Example 4 are also shown.

Figure 2012082323
Figure 2012082323

Figure 2012082323
Figure 2012082323

*1:NR(RSS#3)
*2:SBR(日本ゼオン(株)製Nipol 1502)
*3:カーボンブラック(東海カーボン(株)製シーストN、CTAB比表面積=76m/g、NSA=70m/g、DBP吸油量=102cm/100g)
*4:亜鉛華(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*5:ステアリン酸(日油(株)製ビーズステアリン酸NY)
*6:アロマオイル(昭和シェル石油(株)製エキストラクト4号S)
*7:フェノール樹脂(住友ベークライト(株)製スミライトレジンPR−NR−1)
*8:レゾルシン樹脂(田岡化学工業(株)製スミカノール620)
*9:クレゾール樹脂(田岡化学工業(株)製スミカノール610)
*10:ヘキサメチレンテトラミン(大内新興化学工業(株)ノクセラーH)
*11:PMMM(バラケミカル製スミカノール507A、ペンタメトキシメチロールメラミン、メラミン誘導体65%)
*12:硫黄(鶴見化学工業(株)製金華印微粉硫黄150メッシュ)
*13:加硫促進剤(大内新興化学工業(株)製ノクセラーNS−P)
* 1: NR (RSS # 3)
* 2: SBR (Nipol 1502 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)
* 3: Carbon black (Tokai Carbon Co., Ltd. Seast N, CTAB specific surface = 76m 2 / g, N 2 SA = 70m 2 / g, DBP oil absorption = 102cm 3/100 g)
* 4: Zinc Hana (Zinc Oxide manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.)
* 5: Stearic acid (Nippon Oil Co., Ltd. beads stearic acid NY)
* 6: Aroma oil (Extract No. 4 S manufactured by Showa Shell Sekiyu KK)
* 7: Phenol resin (Sumitite Resin PR-NR-1 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.)
* 8: Resorcin resin (Sumikanol 620 manufactured by Taoka Chemical Industry Co., Ltd.)
* 9: Cresol resin (Sumikanol 610 manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.)
* 10: Hexamethylenetetramine (Ouchi Shinsei Chemical Industry Noxeller H)
* 11: PMMM (Sumikanol 507A from Bara Chemical, pentamethoxymethylol melamine, 65% melamine derivative)
* 12: Sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd., Jinhua Stamp fine powder sulfur 150 mesh)
* 13: Vulcanization accelerator (Noxeller NS-P manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)

上記の表から明らかなように、実施例1〜9で調製されたタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴムに、補強性充填剤の特定量、特定の熱硬化性樹脂の特定量、メチレンドナーの特定量および特定のpKa範囲を有する安息香酸またはその誘導体の特定量を配合してなるので、従来の代表的な比較例1に対し、高硬度、高弾性、低発熱性を達成し、優れた操縦安定性、低転がり性、破壊寿命特性が付与されることが分かる。
これに対し、比較例2は、ノボラック型フェノール系樹脂および安息香酸またはその誘導体を配合していないので、30%モジュラスおよび硬度が低下した。
比較例3は、比較例2の配合系において安息香酸またはその誘導体を配合した例であるが、30%モジュラスおよび硬度が低下した。
比較例4は、ノボラック型フェノール系樹脂の配合量が本発明で規定する下限未満であるとともに、安息香酸またはその誘導体を配合していないので、30%モジュラスおよび硬度が低下した。
比較例5は、比較例4の配合系において安息香酸またはその誘導体を配合した例であるが、30%モジュラスおよび硬度が低下した。
比較例6は、安息香酸またはその誘導体の替わりに、フェニルプロピオン酸を配合した例であり、tanδ(60℃)、30%モジュラスおよび硬度が共に改善されなかった。
比較例7は、安息香酸またはその誘導体の替わりに、L−アスコルビン酸を配合した例であり、tanδ(60℃)、30%モジュラスおよび硬度が共に改善されなかった。
比較例8は、安息香酸またはその誘導体のpKaが本発明で規定する上限を超えているので、tanδ(60℃)および30%モジュラスに改善が見られなかった。
比較例9は、安息香酸またはその誘導体の配合量が本発明で規定する下限未満であるので、tanδ(60℃)、30%モジュラスおよび硬度が共に改善されなかった。
比較例10は、安息香酸またはその誘導体の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、tanδ(60℃)が悪化した。
比較例11は、実施例8の配合系において安息香酸またはその誘導体を配合しない例であり、実施例8と比べて、tanδ(60℃)、30%モジュラスおよび硬度が共に悪化していることが分かる。
比較例12は、実施例9の配合系において安息香酸またはその誘導体を配合しない例であり、実施例9と比べて、tanδ(60℃)、30%モジュラスおよび硬度が共に悪化していることが分かる。
また、表2の比較例1と実施例4とを比較すると、サリチル酸を添加した実施例4は、tanδ(60℃)、30%モジュラスおよび硬度が共に改善していることが分かる。
As is clear from the above table, the rubber compositions for tires prepared in Examples 1 to 9 include diene rubber, specific amount of reinforcing filler, specific amount of specific thermosetting resin, methylene donor. And a specific amount of benzoic acid or a derivative thereof having a specific pKa range, and achieves high hardness, high elasticity and low exothermicity with respect to the conventional representative comparative example 1, and is excellent It can be seen that handling stability, low rolling property, and fracture life characteristics are imparted.
On the other hand, Comparative Example 2 did not contain a novolac-type phenolic resin and benzoic acid or a derivative thereof, so that the 30% modulus and hardness were lowered.
Comparative Example 3 was an example in which benzoic acid or a derivative thereof was blended in the blending system of Comparative Example 2, but the 30% modulus and hardness decreased.
In Comparative Example 4, the amount of the novolak-type phenolic resin was less than the lower limit specified in the present invention, and benzoic acid or its derivative was not blended, so that the 30% modulus and hardness were lowered.
Comparative Example 5 is an example in which benzoic acid or a derivative thereof was blended in the blending system of Comparative Example 4, but the 30% modulus and hardness decreased.
Comparative Example 6 was an example in which phenylpropionic acid was blended in place of benzoic acid or its derivative, and tan δ (60 ° C.), 30% modulus and hardness were not improved.
Comparative Example 7 was an example in which L-ascorbic acid was blended in place of benzoic acid or its derivative, and tan δ (60 ° C.), 30% modulus and hardness were not improved.
In Comparative Example 8, since the pKa of benzoic acid or a derivative thereof exceeded the upper limit defined in the present invention, no improvement was observed in tan δ (60 ° C.) and 30% modulus.
In Comparative Example 9, since the blending amount of benzoic acid or a derivative thereof was less than the lower limit specified in the present invention, tan δ (60 ° C.), 30% modulus and hardness were not improved.
Since the compounding quantity of the benzoic acid or its derivative exceeded the upper limit prescribed | regulated by this invention, the tan-delta (60 degreeC) deteriorated in the comparative example 10.
Comparative Example 11 is an example in which benzoic acid or a derivative thereof was not blended in the blending system of Example 8. Compared to Example 8, tan δ (60 ° C.), 30% modulus, and hardness were all deteriorated. I understand.
Comparative Example 12 is an example in which benzoic acid or a derivative thereof is not blended in the blending system of Example 9, and tan δ (60 ° C.), 30% modulus, and hardness are all deteriorated as compared with Example 9. I understand.
Further, when Comparative Example 1 and Example 4 in Table 2 are compared, it can be seen that Example 4 to which salicylic acid is added has improved tan δ (60 ° C.), 30% modulus and hardness.

1 ビード部
2 サイドウォール
3 トレッド
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
1 Bead part 2 Side wall 3 Tread 4 Carcass layer 5 Bead core 6 Bead filler 7 Belt layer

Claims (4)

ジエン系ゴム100質量部に対し、補強性充填剤を30〜100質量部;フェノール樹脂、レゾルシン樹脂およびクレゾール樹脂から選択される少なくとも1種のノボラック型フェノール系樹脂を5〜20質量部;メチレンドナーを0.1〜6質量部;およびpKaが1.5〜4.0の安息香酸またはその誘導体を0.2〜5質量部配合してなるタイヤ用ゴム組成物。   30-100 parts by mass of reinforcing filler with respect to 100 parts by mass of diene rubber; 5-20 parts by mass of at least one novolac type phenolic resin selected from phenol resin, resorcin resin and cresol resin; methylene donor 0.1 to 6 parts by mass; and 0.2 to 5 parts by mass of benzoic acid having a pKa of 1.5 to 4.0 or a derivative thereof. 前記ノボラック型フェノール系樹脂が、フェノール樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。   The tire rubber composition according to claim 1, wherein the novolac-type phenolic resin is a phenol resin. 前記タイヤ用ゴム組成物の加硫後の硬度(20℃)が、85以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。   The tire rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the tire rubber composition has a vulcanized hardness (20 ° C) of 85 or more. 請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をビードフィラーに使用した空気入りタイヤ。   The pneumatic tire which used the rubber composition for tires in any one of Claims 1-3 for a bead filler.
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