JP2012149175A - Rubber composition for tire and pneumatic tire - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for tire, capable of improving fuel efficiency, wear resistance, workability and rubber strength, and a pneumatic tire.SOLUTION: The rubber composition for tire includes: modified natural rubber having a phosphor content of 200 ppm or less; high-molecular-weight polybutadiene having a weight-average molecular weight of 250,000 or more; and low-molecular-weight polybutadiene having a weight-average molecular weight of 0.5 to 200,000.

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物及びこれを用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for tires and a pneumatic tire using the same.

従来から、タイヤの転がり抵抗を低減して発熱を抑えることにより、車両の低燃費化が図られている。近年、タイヤによる車両の低燃費化への要請は大きく、乗用車用タイヤだけでなくトラック、バス用の高荷重タイヤでも要求されており、特に高荷重タイヤでは耐摩耗性も要求されている。 Conventionally, the fuel consumption of a vehicle has been reduced by reducing the rolling resistance of a tire to suppress heat generation. In recent years, there has been a great demand for low fuel consumption of vehicles by using tires, and not only for passenger car tires but also for heavy duty tires for trucks and buses, and particularly for heavy duty tires, wear resistance is also required.

低燃費性を改善する方法として、カーボンブラックをシリカで置換する方法が知られている。しかし、シリカはカーボンブラックに比べて補強性が低いため、ゴム強度が低下し、耐摩耗性が悪化する傾向がある。また、シリカと併用される従来のシランカップリング剤は、混練中に粘度上昇が発生したり、スコーチタイムが短くなったりする傾向があるなど、加工性に悪影響を及ぼす場合もある。 As a method for improving fuel efficiency, a method of replacing carbon black with silica is known. However, since silica has a lower reinforcement than carbon black, the rubber strength tends to decrease and the wear resistance tends to deteriorate. In addition, the conventional silane coupling agent used in combination with silica may adversely affect workability such as an increase in viscosity during kneading and a tendency to shorten the scorch time.

また、タイヤのウェットグリップ性能を向上させる目的でオイルが配合されることが多いが、オイルはポリマー架橋には関与しないため、過剰量を配合するとゴム強度や耐摩耗性を低下させるおそれもある。 In addition, oil is often blended for the purpose of improving the wet grip performance of the tire, but since the oil does not participate in polymer crosslinking, blending an excess amount may reduce rubber strength and wear resistance.

特許文献1〜5には、変性ブタジエンゴム、変性スチレンブタジエンゴムなどの変性合成ゴムや脱蛋白質天然ゴムを用いることで転がり抵抗を低減することが記載されている。しかし、低燃費性、耐摩耗性、加工性、ゴム強度を同時に改善するという点について、更なる改善が望まれている。 Patent Documents 1 to 5 describe that rolling resistance is reduced by using modified synthetic rubber such as modified butadiene rubber and modified styrene butadiene rubber or deproteinized natural rubber. However, further improvements are desired in terms of simultaneously improving fuel economy, wear resistance, processability, and rubber strength.

特開2001−114939号公報JP 2001-114939 A 特開2005−126604号公報JP 2005-126604 A 特開2005−325206号公報JP 2005-325206 A 特開平8−12814号公報JP-A-8-12814 特開平11−12306号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-12306

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、耐摩耗性、加工性、ゴム強度を改善できるタイヤ用ゴム組成物、及び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 tire and a pneumatic tire that can improve fuel economy, wear resistance, processability, and rubber strength.

本発明は、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム、重量平均分子量が25万以上の高分子量ポリブタジエン、及び重量平均分子量が0.5〜20万の低分子量ポリブタジエンを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a tire rubber composition comprising a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less, a high molecular weight polybutadiene having a weight average molecular weight of 250,000 or more, and a low molecular weight polybutadiene having a weight average molecular weight of 0.5 to 200,000. About.

ここで、ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量は60〜95質量%であり、高分子量ポリブタジエンの含有量は5〜40質量%であることが好ましい。高分子量ポリブタジエン100質量部に対して、低分子量ポリブタジエンの含有量が5〜29質量部であることが好ましい。 Here, the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 60 to 95% by mass, and the content of the high molecular weight polybutadiene is preferably 5 to 40% by mass. The content of low molecular weight polybutadiene is preferably 5 to 29 parts by mass with respect to 100 parts by mass of high molecular weight polybutadiene.

また、改質天然ゴムの窒素含有量が0.3質量%以下であることが好ましい。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%以下であることが好ましい。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ことが好ましい。 The nitrogen content of the modified natural rubber is preferably 0.3% by mass or less. The gel content measured as the toluene insoluble content of the modified natural rubber is preferably 20% by mass or less. The modified natural rubber is preferably obtained by saponifying natural rubber latex.

本発明はまた、改質天然ゴムを素練りする工程を含まない上記ゴム組成物の製造方法に関する。本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a method for producing the rubber composition which does not include a step of masticating the modified natural rubber. The present invention also relates to a pneumatic tire produced using the rubber composition.

本発明によれば、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム、高分子量ポリブタジエン、及び低分子量ポリブタジエンを含むタイヤ用ゴム組成物であるので、低燃費性、耐摩耗性、加工性、ゴム強度を改善でき、これらの性能が高い次元で得られる。 According to the present invention, since it is a rubber composition for tires containing a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less, a high molecular weight polybutadiene, and a low molecular weight polybutadiene, low fuel consumption, wear resistance, processability, rubber strength These performances can be obtained at a high level.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム(HPNR)、重量平均分子量が25万以上の高分子量ポリブタジエン、及び重量平均分子量が0.5〜20万の低分子量ポリブタジエンを含む。 The rubber composition for tires of the present invention includes a modified natural rubber (HPNR) having a phosphorus content of 200 ppm or less, a high molecular weight polybutadiene having a weight average molecular weight of 250,000 or more, and a low weight average molecular weight of 0.5 to 200,000. Contains molecular weight polybutadiene.

本発明では改質天然ゴム、高分子量ポリブタジエン及び低分子量ポリブタジエンを併用することで、低燃費性、耐摩耗性を同時に改善でき、優れた加工性、ゴム強度も得られ、これらの性能を顕著に高めることが可能である。よって、カーボンブラックをシリカに置換した場合でも、優れたゴム強度、耐摩耗性が得られる。また、オイルを低分子量ポリブタジエンに置換して配合することで、ゴム強度、耐摩耗性の低下を抑制でき、一層優れたゴム強度、耐摩耗性が得られる。さらに、改質天然ゴムを使用すると、耐摩耗性が低下する懸念があるが、本発明では上記成分が併用されることで該懸念も払拭できる。 In the present invention, by using a modified natural rubber, a high molecular weight polybutadiene and a low molecular weight polybutadiene in combination, fuel economy and abrasion resistance can be improved at the same time, and excellent processability and rubber strength can be obtained. It is possible to increase. Therefore, even when carbon black is replaced with silica, excellent rubber strength and wear resistance can be obtained. Further, by substituting the oil with low molecular weight polybutadiene and blended, it is possible to suppress a decrease in rubber strength and wear resistance, and to obtain further excellent rubber strength and wear resistance. Furthermore, when modified natural rubber is used, there is a concern that the wear resistance is lowered, but in the present invention, the above components can be used together to eliminate the concern.

改質天然ゴムは、リン含有量が200ppm以下である。200ppmを超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなり、優れた低燃費性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発光分析など、従来の方法で測定できる。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 has a phosphorus content of 200 ppm or less. If it exceeds 200 ppm, the Mooney viscosity will increase during storage and the processability will deteriorate, and there will be a tendency that excellent fuel efficiency will not 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。0.3質量%を超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなり、優れた低燃費性が得られないおそれがある。窒素含有量は、例えばケルダール法など、従来の方法で測定できる。窒素は、蛋白質に由来するものである。 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. If it exceeds 0.3% by mass, the Mooney viscosity will increase during storage, resulting in poor processability, and excellent fuel efficiency may not be obtained. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method. Nitrogen is derived from protein.

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%以下がより好ましい。20質量%を超えると、ムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなる傾向がある。ゲル含有率とは、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, and more preferably 10% by mass or less. If it exceeds 20% by mass, the Mooney viscosity tends to increase and the processability tends to deteriorate. The gel content means a value measured as an insoluble content in toluene, 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 free of phospholipid” 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.

改質天然ゴムの製造方法としては、例えば、特開2010−138359号公報に記載の製法、すなわち、天然ゴムラテックスをケン化処理し、ケン化天然ゴムラテックスを得る工程(A)、及び得られたケン化天然ゴムラテックスをゴム中に含まれるリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄する工程(B)を含む製法などが挙げられる。具体的には、先ず天然ゴムラテックスをアルカリでケン化処理してケン化天然ゴムラテックスを調製し、次いで、該ケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムを、ゴム分に対するリン含有量が200ppm以下になるまで繰り返し水で洗浄し、乾燥する方法などにより改質天然ゴム(ケン化天然ゴム)を製造できる。 As a method for producing the modified natural rubber, for example, the production method described in JP 2010-138359 A, that is, the step (A) of obtaining a saponified natural rubber latex by saponifying the natural rubber latex, and the obtained Examples of the method include a step (B) of washing the saponified natural rubber latex until the phosphorus content in the rubber is 200 ppm or less. Specifically, first, a natural rubber latex is saponified with an alkali to prepare a saponified natural rubber latex, and then the agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex contains phosphorus to the rubber content. Modified natural rubber (saponified natural rubber) can be produced by a method of repeatedly washing with water until the amount becomes 200 ppm or less and drying.

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。 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.

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60質量%以上、より好ましくは70質量%以上である。60質量%未満であると、充分な低発熱性、加工性が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは95質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。95質量%を超えると、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。 The content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more. If it is less than 60% by mass, sufficient low heat build-up and processability may not be obtained. The content is preferably 95% by mass or less, more preferably 80% by mass or less. If it exceeds 95% by mass, sufficient wear resistance may not be obtained.

本発明では、上記改質天然ゴムとともに、高分子量ポリブタジエン、低分子量ポリブタジエンが使用される。高分子量ポリブタジエンは、例えば、Co・octなどのコバルト化合物−AlEtClなどの有機アルミニウム化合物−HOからなる触媒を用いて製造できる。また、低分子量ポリブタジエンは、例えば、高分子量ポリブタジエンと同様にCo・octなどのコバルト化合物−AlEtClなどの有機アルミニウム化合物−HOからなる触媒やNi・naphなどのニッケル化合物−AlEtClなどの有機アルミニウム化合物−HOからなる触媒などを用いて製造できる。 In the present invention, high molecular weight polybutadiene and low molecular weight polybutadiene are used together with the modified natural rubber. The high molecular weight polybutadiene can be produced, for example, using a catalyst composed of a cobalt compound such as Co.oct and an organoaluminum compound such as AlEt 2 Cl and H 2 O. The low molecular weight polybutadiene, for example, high molecular weight polybutadiene as well as Co · oct nickel compounds such as catalysts and Ni · naph comprising an organic aluminum compound -H 2 O, such as a cobalt compound -AlEt 2 Cl such -AlEt 2 Cl It can be prepared by using a catalyst comprising an organoaluminum compound -H 2 O, such as.

高分子量ポリブタジエン及び低分子量ポリブタジエンは、例えば、これら両成分をあらかじめ混合した混合物を好適に使用できる。上記混合物の調製方法は特に限定されず、前記の製法などで調製した高分子量ポリブタジエンと低分子量ポリブタジエンとをブレンドして製造できる。 As the high molecular weight polybutadiene and the low molecular weight polybutadiene, for example, a mixture obtained by previously mixing these two components can be preferably used. The preparation method of the said mixture is not specifically limited, It can manufacture by blending the high molecular weight polybutadiene prepared by the said manufacturing method etc. and low molecular weight polybutadiene.

上記混合物の分子量分布(Mw/Mn)の下限は好ましくは15以上、より好ましくは25以上であり、上限は好ましくは70以下、より好ましくは50以下である。分子量分布が上記範囲内であると、低燃費性、耐摩耗性、加工性、ゴム強度がバランスよく得られる。
なお、本明細書において、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用い、標準ポリスチレンより換算した値である。
The lower limit of the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the mixture is preferably 15 or more, more preferably 25 or more, and the upper limit is preferably 70 or less, more preferably 50 or less. When the molecular weight distribution is within the above range, low fuel consumption, wear resistance, processability, and rubber strength can be obtained in a well-balanced manner.
In the present specification, the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are values converted from standard polystyrene using a gel permeation chromatograph (GPC).

高分子量ポリブタジエンの重量平均分子量(Mw)は、25万以上、好ましくは35万以上、より好ましくは50万以上である。25万未満であると耐摩耗性が充分に改善されないおそれがある。該Mwは、好ましくは150万以下、より好ましくは100万以下である。150万を超えると、加工性が充分に改善されないおそれがある。 The weight average molecular weight (Mw) of the high molecular weight polybutadiene is 250,000 or more, preferably 350,000 or more, more preferably 500,000 or more. If it is less than 250,000, the wear resistance may not be sufficiently improved. The Mw is preferably 1.5 million or less, more preferably 1 million or less. If it exceeds 1.5 million, the workability may not be sufficiently improved.

高分子量ポリブタジエンのシス含量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。80質量%未満であると、耐摩耗性を充分に改善できないおそれがある。
なお、ポリブタジエンのシス含量(シス−1,4−結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
The cis content of the high molecular weight polybutadiene is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more. If it is less than 80% by mass, the wear resistance may not be sufficiently improved.
The cis content of polybutadiene (cis-1,4-bonded butadiene unit amount) can be measured by infrared absorption spectrum analysis.

低分子量ポリブタジエンの重量平均分子量(Mw)は、0.5万以上、好ましくは0.7万以上である。0.5万未満であると工業的生産が困難になるおそれがある。該Mwは、20万以下、好ましくは7万以下、より好ましくは2万以下である。20万を超えると、オイルに代替して使用した場合に充分に耐摩耗性を向上できないおそれがある。 The weight average molecular weight (Mw) of the low molecular weight polybutadiene is not less than 50,000, preferably not less than 7,000. If it is less than 5,000, industrial production may be difficult. The Mw is 200,000 or less, preferably 70,000 or less, more preferably 20,000 or less. If it exceeds 200,000, the wear resistance may not be sufficiently improved when used in place of oil.

なお、本発明では、高分子量ポリブタジエンはゴム成分に該当し、低分子量ポリブタジエンはゴム成分に該当しないものとする。 In the present invention, high molecular weight polybutadiene corresponds to the rubber component, and low molecular weight polybutadiene does not correspond to the rubber component.

ゴム成分100質量%中の高分子量ポリブタジエンの含有量は、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、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。40質量%を超えると、充分なゴム強度が得られないおそれがある。 The content of high molecular weight polybutadiene 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, sufficient wear resistance may not be obtained. The content is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less. If it exceeds 40% by mass, sufficient rubber strength may not be obtained.

低分子量ポリブタジエンの含有量は、高分子量ポリブタジエン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10質量部以上である。5質量部未満であると、グリップ性能が悪化する傾向がある。該含有量は好ましくは29質量部以下、より好ましくは27質量部以下である。29質量部を超えると、耐摩耗性の向上効果が充分に発揮されないおそれがある。 The content of the low molecular weight polybutadiene is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the high molecular weight polybutadiene. If it is less than 5 parts by mass, grip performance tends to deteriorate. The content is preferably 29 parts by mass or less, more preferably 27 parts by mass or less. If it exceeds 29 parts by mass, the effect of improving wear resistance may not be sufficiently exhibited.

本発明のゴム組成物は改質天然ゴム及び高分子量ポリブタジエン以外のゴム成分を含んでもよい。他のゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、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)などのジエン系ゴムが挙げられる。なかでも、耐摩耗性、低燃費性をバランスよく示すことから、NR、SBRが好ましい。 The rubber composition of the present invention may contain rubber components other than modified natural rubber and high molecular weight polybutadiene. Examples of other rubber components include natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile butadiene rubber (NBR). And diene rubbers such as butyl rubber (IIR). Of these, NR and SBR are preferable because they exhibit a good balance of wear resistance and fuel efficiency.

本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含有してもよい。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、50m/g以上がより好ましい。30m/g未満では、充分な補強性が得られず、充分な耐摩耗性が得られない傾向がある。また、該NSAは300m/g以下が好ましく、150m/g以下がより好ましい。300m/gを超えると、未加硫時の粘度が非常に高くなり、加工性が悪化する傾向がある。また、分散性が悪化して低燃費性が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのNSAは、JIS K 6217のA法によって求められる。
The rubber composition of the present invention may contain carbon black. The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 30 m 2 / g or more, and more preferably 50 m 2 / g or more. If it is less than 30 m 2 / g, sufficient reinforcing properties cannot be obtained, and sufficient abrasion resistance tends to be not obtained. Further, the N 2 SA is preferably 300 meters 2 / g or less, more preferably 150m 2 / g. When it exceeds 300 m < 2 > / g, the viscosity at the time of unvulcanized | curing becomes very high, and there exists a tendency for workability to deteriorate. Moreover, the dispersibility tends to deteriorate and the fuel efficiency tends to deteriorate.
In addition, N 2 SA of carbon black is obtained by A method of JIS K 6217.

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1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。1質量部未満では、充分なゴム強度が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは20質量部以下である。50質量部を超えると、発熱が大きくなり、低燃費性が悪化する傾向がある。 The content of carbon black is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 1 part by mass, sufficient rubber strength may not be obtained. The content is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less. If it exceeds 50 parts by mass, heat generation will increase and the fuel efficiency tends to deteriorate.

本発明のゴム組成物は、通常、シリカを含有する。シリカとしては、例えば、乾式法シリカ(無水ケイ酸)、湿式法シリカ(含水ケイ酸)などが挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。 The rubber composition of the present invention usually contains silica. Examples of the silica include dry process silica (anhydrous silicic acid), wet process silica (hydrous silicic acid), and the like, but wet process silica is preferred because it has many silanol groups.

シリカのチッ素吸着比表面積(NSA)は、30m/g以上が好ましく、50m/g以上がより好ましい。30m/g未満では、補強効果が小さく、ゴム強度が充分に向上できないおそれがある。また、該NSAは、500m/g以下が好ましく、250m/g以下がより好ましい。500m/gを超えると、シリカの分散性が低下し、低発熱性、加工性が低下する傾向がある。
なお、シリカのNSAは、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 30 m 2 / g or more, and more preferably 50 m 2 / g or more. If it is less than 30 m 2 / g, the reinforcing effect is small and the rubber strength may not be sufficiently improved. Further, the N 2 SA is preferably at most 500 meters 2 / g, more preferably at most 250m 2 / g. When it exceeds 500 m < 2 > / g, the dispersibility of a silica will fall, and there exists a tendency for low exothermic property and workability to fall.
The N 2 SA of silica is a value measured by the BET method in accordance with ASTM D3037-81.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは50質量部以上である。10質量部未満であると、シリカ配合による充分な効果が得られない傾向がある。該含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。150質量部を超えると、シリカのゴムへの分散が困難になり、ゴムの加工性が悪化する傾向がある。 The content of silica is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the amount is less than 10 parts by mass, there is a tendency that a sufficient effect due to silica blending cannot be obtained. The content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less. When the amount exceeds 150 parts by mass, it is difficult to disperse silica in rubber, and the processability of rubber tends to deteriorate.

また、カーボンブラック及びシリカの合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは15質量部以上、より好ましくは50質量部以上である。該合計含有量は、好ましくは180質量部以下、より好ましくは120質量部以下である。該含有量が上記範囲内であると、低燃費性、耐摩耗性、加工性、ゴム強度がバランスよく得られる。 The total content of carbon black and silica is preferably 15 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The total content is preferably 180 parts by mass or less, more preferably 120 parts by mass or less. When the content is within the above range, low fuel consumption, wear resistance, processability, and rubber strength can be obtained in a well-balanced manner.

本発明のゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を含有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)ジスルフィド、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より好ましい。ここで、シランカップリング剤の含有量の下限はシリカ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4質量部以上であり、上限は好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。 The rubber composition of the present invention preferably contains 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 type is preferable, and bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide and bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide are more preferable. Here, the lower limit of the content of the silane coupling agent is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 4 parts by mass or more, and the upper limit is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass of silica. It is 10 parts by mass or less.

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、オイル、各種老化防止剤、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention includes compounding agents generally used in the production of rubber compositions such as zinc oxide, stearic acid, oil, various anti-aging agents, waxes, sulfur vulcanizations and the like. An agent, a vulcanization accelerator, and the like can be appropriately blended.

オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物を用いることができる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生湯、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油などが挙げられる。なかでも、アロマ系プロセスオイルが好適に用いられる。 As the oil, for example, process oil, vegetable oil, or a mixture thereof can be used. As the process oil, for example, a paraffin process oil, an aroma process oil, a naphthenic process oil, or the like can be used. As vegetable oils and fats, castor oil, cottonseed oil, sesame oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut water, rosin, pine oil, pineapple, tall oil, corn oil, rice bran oil, beet flower oil, sesame oil, Examples include olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, and tung oil. Of these, an aroma-based process oil is preferably used.

オイルの含有量は、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8質量部以上である。2質量部未満では、加工性の改善効果が充分に得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは30質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。30質量部を超えると、耐摩耗性が悪化するおそれがある。 The oil content is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 8 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, the effect of improving workability may not be sufficiently obtained. The content is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less. When it exceeds 30 mass parts, there exists a possibility that abrasion resistance may deteriorate.

上記ゴム組成物がオイルを含有する場合、オイル及び低分子量ポリブタジエンの合計含有量は、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10質量部以上である。5質量部未満では、充分な加工性が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは40質量部以下、より好ましくは25質量部以下である。40質量部を超えると、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。 When the rubber composition contains oil, the total content of oil and low molecular weight polybutadiene is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 5 parts by mass, sufficient processability may not be obtained. The content is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass or less. If it exceeds 40 parts by mass, sufficient wear resistance may not 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などにより製造できる。ここで、天然ゴムを含むゴム組成物を製造する場合、ゴム成分、充填剤などの各成分の混練り工程前に、通常、天然ゴムの素練り工程が行われる。本発明では、改質天然ゴムが使用されているため、該素練り工程を行わなくても良好に混練り工程を実施でき、所望のゴム組成物を作製できる。 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, kneader, open roll or the like and then vulcanizing. Here, when producing a rubber composition containing natural rubber, a natural rubber mastication step is usually performed before a kneading step of each component such as a rubber component and a filler. In the present invention, since the modified natural rubber is used, the kneading step can be carried out satisfactorily without performing the kneading step, and a desired rubber composition can be produced.

本発明のゴム組成物は、トレッド(キャップトレッド、ベーストレッド)、サイドウォールなどのタイヤ部材に好適に使用できる。 The rubber composition of the present invention can be suitably used for tire members such as treads (cap treads, base treads) and sidewalls.

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。 The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition. That is, a rubber composition containing various additives as required is extruded according to the shape of each member of the tire at an unvulcanized stage, and molded by a normal method on a tire molding machine, After bonding together with other tire members to form an unvulcanized tire, the tire can be manufactured by heating and pressing in a vulcanizer.

本発明の空気入りタイヤは、乗用車、高荷重タイヤなどに好適に使用できる。 The pneumatic tire of the present invention can be suitably used for passenger cars, high-load tires 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、製造例1〜2で使用した各種薬品について、まとめて説明する。なお、薬品は必要に応じて定法に従い精製を行った。
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
界面活性剤:花王(株)製のEmal−E(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)
NaOH:和光純薬工業(株)製のNaOH
Hereinafter, various chemicals used in Production Examples 1 and 2 will be described together. In addition, the chemical | medical agent refine | purified according to the usual method as needed.
Natural rubber latex: Field latex surfactant obtained from Taitex Co., Ltd .: Emal-E (sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate) manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

(製造例1:ケン化天然ゴム1(HPNR1)の調製)
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、ゆっくり撹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(HPNR1))を得た。
(Production Example 1: Preparation of saponified natural rubber 1 (HPNR1))
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 (HPNR1)).

(製造例2:ケン化天然ゴム2(HPNR2)の調製)
NaOH20gを15gに変更した点以外は製造例1と同様の条件で、固形ゴム(ケン化天然ゴム2(HPNR2))を得た。
(Production Example 2: Preparation of saponified natural rubber 2 (HPNR2))
Solid rubber (saponified natural rubber 2 (HPNR2)) was obtained under the same conditions as in Production Example 1 except that NaOH 20 g was changed to 15 g.

上記製造例により得られたHPNR1、2と、後述の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。 About HPNR1 and 2 obtained by the said manufacture example, and TSR mentioned later, nitrogen content, phosphorus content, and gel content rate were measured with the method shown 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(株)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、試料約10mgを秤量し、3回の測定結果から平均値を求めて窒素含有量とした。
(Measurement of nitrogen content)
The nitrogen content was measured using CHN CORDER MT-5 (manufactured by Yanaco Analytical Co., Ltd.). 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 sample was weighed, and the average value was obtained from the measurement results of three times to obtain the nitrogen content.

(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、試料の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 of the sample 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に切断した試料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(質量%)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 sample of 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 (mass%) was determined by the following formula.
Gel content (mass%) = [mass mg after drying / mg of initial sample] × 100

Figure 2012149175
Figure 2012149175

表1に示すように、HPNR1、2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、31P−NMR測定において、HPNR1、2は、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在しなかった。 As shown in Table 1, HPNR1 and 2 had reduced nitrogen content, phosphorus content, and gel content as compared with TSR. Further, in 31 P-NMR measurement, HPNR1 and 2 did not have a peak due to phospholipid at −3 ppm to 1 ppm.

(製造例3:低分子量ポリブタジエン1の調製)
内容量1.5Lオートクレーブの内部を窒素置換し、ブタジエン23質量%、シクロヘキサン36質量%、ベンゼン15質量%及びC4留分26質量%からなる溶液に、0.7L室温にて水(HO)を2.3mmol添加し700rpmで30分間強撹拌した。次いで、ジエチルアルミニウムクロライド(DEAC)3mmol(シクロヘキサン溶液)を添加し室温で5分撹拌した。これを50℃に加温し、オクチル酸ニッケル(Ni(Oct))23mmolのトルエン溶液を添加し、さらに65℃で25分間重合させた。老化防止剤を含むエタノール/ヘプタン(1/1)溶液5mLを添加し、重合を停止した。オートクレーブ内部を放圧した後、重合液をエタノールに投入し、ポリブタジエンを回収した。次いで、回収したポリブタジエンを50℃で6時間真空乾燥した後、79gのポリブタジエンを得た。得られた低分子量ポリブタジエン1のMwは5.7万であった。
(Production Example 3: Preparation of low molecular weight polybutadiene 1)
The inside of the 1.5 L autoclave was purged with nitrogen, and water (H 2 O) was added to a solution consisting of 23% by mass of butadiene, 36% by mass of cyclohexane, 15% by mass of benzene and 26% by mass of C4 fraction at room temperature of 0.7L. 2.3 mmol) and vigorously stirred at 700 rpm for 30 minutes. Next, 3 mmol of diethylaluminum chloride (DEAC) (cyclohexane solution) was added and stirred at room temperature for 5 minutes. This was heated to 50 ° C., a toluene solution of 23 mmol of nickel octylate (Ni (Oct) 2 ) was added, and further polymerized at 65 ° C. for 25 minutes. Polymerization was stopped by adding 5 mL of an ethanol / heptane (1/1) solution containing an antioxidant. After releasing the pressure inside the autoclave, the polymerization solution was put into ethanol to recover polybutadiene. The recovered polybutadiene was then vacuum-dried at 50 ° C. for 6 hours, and 79 g of polybutadiene was obtained. Mw of the obtained low molecular weight polybutadiene 1 was 57,000.

(製造例4:低分子量ポリブタジエン2の調製)
水2.3mmolを3mmolに変更した点、強攪拌後にエチレンを1kg/cm添加した点、DEAC3mmolを4mmolに変更した以外は製造例3と同様の条件で、ポリブタジエンを得た。80gの低分子量ポリブタジエン2が得られ、Mwは1.2万であった。
(Production Example 4: Preparation of low molecular weight polybutadiene 2)
Polybutadiene was obtained under the same conditions as in Production Example 3 except that 2.3 mmol of water was changed to 3 mmol, 1 kg / cm 2 of ethylene was added after vigorous stirring, and 3 mmol of DEAC was changed to 4 mmol. 80 g of low molecular weight polybutadiene 2 was obtained, and Mw was 12,000.

なお、低分子量ポリブタジエン1〜2、後述の高分子量ポリブタジエン、後述のポリブタジエン混合物1〜3の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)は、以下に示す方法により評価した。 In addition, the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) of the low molecular weight polybutadiene 1-2, the high molecular weight polybutadiene described below, and the polybutadiene mixtures 1-3 described below were evaluated by the following methods.

(数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)の測定)
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)(東ソー(株)製GPC−8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMALTPORE HZ−M)による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めた。
(Measurement of number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw))
Number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) are gel permeation chromatograph (GPC) (GPC-8000 series, manufactured by Tosoh Corp., detector: differential refractometer, column: TSKGEL manufactured by Tosoh Corp.) It calculated | required by standard polystyrene conversion based on the measured value by SUPERMALTPORE HZ-M).

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。 Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.

HPNR1:製造例1
HPNR2:製造例2
TSR:TSR20
高分子量ポリブタジエン:宇部興産(株)製のBR150B(シス含量:96質量%、Mw:44万、Mw/Mn3.2)
低分子量ポリブタジエン1:製造例3(Mw:5.7万、Mw/Mn:2.5)
低分子量ポリブタジエン2:製造例4(Mw:1.2万)
ポリブタジエン混合物1:高分子量ポリブタジエン100質量部に対して、低分子量ポリブタジエン1を10質量部混合したもの(Mw/Mn:30)
ポリブタジエン混合物2:高分子量ポリブタジエン100質量部に対して、低分子量ポリブタジエン2を10質量部混合したもの(Mw/Mn:33)
ポリブタジエン混合物3:高分子量ポリブタジエン100質量部に対して、低分子量ポリブタジエン1を100質量部混合したもの(Mw/Mn:45)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のN351(NSA:69m/g)
シリカ:Rhodia社製のZeosil 1115MP(CTAB比表面積:110m/g、BET比表面積: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)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックワックスN
プロセスオイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスAH−24(アロマ系プロセスオイル)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
ステアリン酸:日油(株)製の椿
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン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)
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤DPG:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
加硫促進剤CZ:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(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)
HPNR1: Production Example 1
HPNR2: Production Example 2
TSR: TSR20
High molecular weight polybutadiene: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis content: 96% by mass, Mw: 440,000, Mw / Mn 3.2)
Low molecular weight polybutadiene 1: Production Example 3 (Mw: 57,000, Mw / Mn: 2.5)
Low molecular weight polybutadiene 2: Production Example 4 (Mw: 12,000)
Polybutadiene mixture 1: 10 parts by weight of low molecular weight polybutadiene 1 mixed with 100 parts by weight of high molecular weight polybutadiene (Mw / Mn: 30)
Polybutadiene mixture 2: 100 parts by mass of high molecular weight polybutadiene mixed with 10 parts by mass of low molecular weight polybutadiene 2 (Mw / Mn: 33)
Polybutadiene mixture 3: 100 parts by weight of low molecular weight polybutadiene 1 mixed with 100 parts by weight of high molecular weight polybutadiene (Mw / Mn: 45)
Carbon black: N351 (N 2 SA: 69 m 2 / g) manufactured by Cabot Japan
Silica: Zeosil 1115MP manufactured by Rhodia (CTAB specific surface area: 110 m 2 / g, BET specific surface area: 115 m 2 / g)
Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Degussa
Wax: Sunnock wax N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Process oil: Diana process AH-24 (aromatic process oil) manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Zinc oxide: 2 types of zinc oxide manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Stearic acid: Anti-aging agent manufactured by NOF Corporation: Antigen 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. -N'-phenyl-p-phenylenediamine)
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator DPG manufactured by Karuizawa Sulfur Co., Ltd. DPG: Noxeller D (N, N'-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator CZ: Noxeller CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

<実施例及び比較例>
表2に示す配合処方に従い、1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で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3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30分間、2mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形して、他のタイヤ部材と貼り合わせ、170℃で10分間の条件下で加硫することにより、試験用タイヤ(タイヤサイズ:195/65R15)を作製した。
<Examples and Comparative Examples>
In accordance with the formulation shown in Table 2, materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded for 5 minutes at 150 ° C. using a 1.7 L Banbury mixer to obtain a kneaded product. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and kneaded for 3 minutes at 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized with a 2 mm thick mold at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.
Further, the obtained unvulcanized rubber composition was formed into a tread shape, bonded to another tire member, and vulcanized at 170 ° C. for 10 minutes, so that a test tire (tire size: 195) was obtained. / 65R15).

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物及び試験用タイヤについて下記の評価を行った。結果を表2に示す。 The following evaluation was performed about the obtained unvulcanized rubber composition, a vulcanized rubber composition, and the tire for a test. The results are shown in Table 2.

(耐摩耗性)
LAT試験機(Laboratory Abration and Skid Tester)を用い、荷重50N、速度20km/h、スリップアングル5°の条件にて、各加硫ゴム組成物の容積損失量を測定した。比較例3の容積損失量を100として指数表示した。なお指数が大きいほど耐摩耗性に優れることを示す。
(耐摩耗性指数)=(比較例3の容積損失量)/(各配合の容積損失量)×100
(Abrasion resistance)
Using a LAT tester (Laboratory Abbreviation and Skid Tester), the volume loss of each vulcanized rubber composition was measured under the conditions of a load of 50 N, a speed of 20 km / h, and a slip angle of 5 °. The volume loss amount of Comparative Example 3 was taken as 100 and displayed as an index. In addition, it shows that it is excellent in abrasion resistance, so that an index | exponent is large.
(Abrasion resistance index) = (Volume loss amount of Comparative Example 3) / (Volume loss amount of each formulation) × 100

(転がり抵抗)
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%、周波数10Hzの条件下で各配合(加硫物)の損失正接(tanδ)を測定し、下記計算式により指数表示した(転がり抵抗指数)。指数が大きいほど低燃費性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(比較例3のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Rolling resistance)
Loss tangent (tan δ) of each compound (vulcanized product) under the conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, a dynamic strain of 2%, and a frequency of 10 Hz using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.) Was measured and indexed by the following formula (rolling resistance index). A larger index indicates better fuel economy.
(Rolling resistance index) = (tan δ of Comparative Example 3) / (tan δ of each formulation) × 100

(加工性)
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、下記計算式により指数表示した(加工性指数)。指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工性に優れることを示す。
(加工性指数)=(比較例3のML1+4)/(各配合のML1+4)×100
(Processability)
About the obtained unvulcanized rubber composition, it measured at 130 degreeC according to the measuring method of the Mooney viscosity based on JISK6300, and displayed as an index | exponent by the following formula (workability index). The larger the index, the lower the Mooney viscosity and the better the workability.
(Workability index) = (ML 1 + 4 of Comparative Example 3) / (ML 1 + 4 of each formulation) × 100

(ゴム強度)
得られた加硫物を用いて、3号ダンベル型ゴム試験片を作製し、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行い、破断強度(TB)及び破断時伸び(EB)を測定し、その積(TB×EB)を算出した。そして、下記計算式により、各配合(加硫物)のゴム強度(TB×EB)を指数表示した(ゴム強度指数)。指数が大きいほどゴム強度に優れることを示す。
(ゴム強度指数)=(各配合のTB×EB)/(比較例3のTB×EB)×100
(Rubber strength)
Using the resulting vulcanizate, a No. 3 dumbbell-shaped rubber test piece was prepared and subjected to a tensile test according to JIS K6251 “Vulcanized rubber and thermoplastic rubber—How to obtain tensile properties”. ) And elongation at break (EB) were measured, and the product (TB × EB) was calculated. Then, the rubber strength (TB × EB) of each compound (vulcanized product) was displayed as an index (rubber strength index) by the following calculation formula. The larger the index, the better the rubber strength.
(Rubber strength index) = (TB of each formulation × EB) / (TB of comparative example 3 × EB) × 100

(耐摩耗性:試験用タイヤ)
試験用タイヤを車輌(国産FF2000cc)の全輪に装着してテストコースを実車走行し、30000km走行した後の溝深さの減少量を測定し、溝深さが1mm減少するときの走行距離を算出した。そして、比較例3の走行距離を100とし、下記計算式により、各配合の耐摩耗性を指数表示した。指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
(耐摩耗性指数)=(各配合の走行距離)/(比較例3の走行距離)×100
(Abrasion resistance: test tire)
Wear test tires on all wheels of a vehicle (domestic FF2000cc) and run on the test track. Measure the decrease in groove depth after running 30000 km, and determine the distance traveled when the groove depth decreases by 1 mm. Calculated. And the running distance of the comparative example 3 was set to 100, and the abrasion resistance of each formulation was displayed as an index according to the following formula. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that an index | exponent is large.
(Abrasion resistance index) = (travel distance of each formulation) / (travel distance of Comparative Example 3) × 100

(転がり抵抗:試験用タイヤ)
転がり抵抗試験機を用い、各タイヤを正規リム(22.5×8.25の15°深底リム)に装着し、内圧700kPa、時速80km/h、荷重24.52KNで転がり抵抗を測定し、比較例3の転がり抵抗を100とし、各配合の転がり抵抗を指数表示した。指数が小さいほど転がり抵抗が小さく良好である。
(Rolling resistance: test tire)
Using a rolling resistance tester, each tire was mounted on a regular rim (22.5 × 8.25 15 ° deep rim), and the rolling resistance was measured at an internal pressure of 700 kPa, an speed of 80 km / h, and a load of 24.52 KN. The rolling resistance of Comparative Example 3 was set to 100, and the rolling resistance of each formulation was indicated by an index. The smaller the index, the smaller the rolling resistance and the better.

Figure 2012149175
Figure 2012149175

表2の結果から改質天然ゴム、高分子量ポリブタジエン及び低分子量ポリブタジエンを併用することで、低燃費性、耐摩耗性、加工性、ゴム強度を改善でき、これらの性能を高い次元で得られることが明らかとなった。 From the results shown in Table 2, the combined use of modified natural rubber, high molecular weight polybutadiene and low molecular weight polybutadiene can improve fuel economy, wear resistance, processability, and rubber strength, and these performances can be obtained at a high level. Became clear.

Claims (8)

リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム、重量平均分子量が25万以上の高分子量ポリブタジエン、及び重量平均分子量が0.5〜20万の低分子量ポリブタジエンを含むタイヤ用ゴム組成物。 A tire rubber composition comprising a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less, a high molecular weight polybutadiene having a weight average molecular weight of 250,000 or more, and a low molecular weight polybutadiene having a weight average molecular weight of 0.5 to 200,000. ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量は60〜95質量%であり、高分子量ポリブタジエンの含有量は5〜40質量%である請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to claim 1, wherein the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 60 to 95% by mass, and the content of the high molecular weight polybutadiene is 5 to 40% by mass. 高分子量ポリブタジエン100質量部に対して、低分子量ポリブタジエンの含有量が5〜29質量部である請求項1又は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 content of the low molecular weight polybutadiene is 5 to 29 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the high molecular weight polybutadiene. 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1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the nitrogen content of the modified natural rubber is 0.3 mass% or less. 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1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 4, wherein a gel content measured as a toluene insoluble content of the modified natural rubber is 20% by mass or less. 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1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 5, wherein the modified natural rubber is obtained by saponifying natural rubber latex. 改質天然ゴムを素練りする工程を含まない請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。 The method for producing a rubber composition according to any one of claims 1 to 6, which does not include a step of kneading the modified natural rubber. 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空気入りタイヤ。 The pneumatic tire produced using the rubber composition in any one of Claims 1-6.
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