JP2013147617A - Rubber composition and pneumatic tire using the same - Google Patents

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俊行 大田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition that can strike a balance between grip performance at the time of drying and grip performance at the time of wetting, without especially decreasing abrasion resistance in a high level, and to provide a pneumatic tire using the same.SOLUTION: A rubber composition comprises combining, based on 100 pts.mass of at least one rubber component chosen from a natural rubber and a synthetic rubber: (A) 1-150 pts.mass of a softening agent that contains a polycyclic aromatic compound (PCA) in which the amount of the extract of dimethyl sulfoxide (DMSO) by an IP346 method is less than 3 mass%; (B) 5-100 pts.mass of a resin in which the softening point is 80-200°C; and (C) 20-300 pts.mass of silica and/or a compound shown by specific formula.

Description

本発明は、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、特には、ジメチルスルホキシド(DMSO)抽出物量が3質量%未満の多環芳香族化合物(PCA)成分を含む軟化剤を配合してなるゴム組成物、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。   The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire using the same, and in particular, a softening agent containing a polycyclic aromatic compound (PCA) component having a dimethyl sulfoxide (DMSO) extract amount of less than 3% by mass. The present invention relates to a rubber composition obtained by blending, and a pneumatic tire using the rubber composition.

従来より、ゴム組成物の軟化剤および合成ゴム伸展油としては、高ヒステリシスロス特性の付与やゴムとの親和性などの観点から、石油を原料として製造される高芳香族系油が、ゴム組成物やその他の領域で好んで用いられてきた。   Conventionally, as a softener for rubber composition and a synthetic rubber extender oil, from the viewpoint of imparting high hysteresis loss characteristics and affinity with rubber, a highly aromatic oil produced using petroleum as a raw material is a rubber composition. It has been used favorably in objects and other areas.

例えば、乾燥時グリップ性能および湿潤時グリップ性能を向上させる目的で、特許文献1にはテルペンフェノール樹脂およびプロセスオイルを含む軟化剤を配合するタイヤ用ゴム組成物が記載されている。   For example, for the purpose of improving dry grip performance and wet grip performance, Patent Document 1 describes a tire rubber composition containing a softening agent containing a terpene phenol resin and process oil.

国際公開第2009/125747号International Publication No. 2009/125747

このような技術は乾燥時グリップ性能および湿潤時グリップ性能を向上させることができるものの、近年では乾燥時グリップ性能および湿潤時グリップ性能だけでなく、耐摩耗性能も含めたさらなる高次元での両立が求められていた。   Although these technologies can improve dry grip performance and wet grip performance, in recent years, not only dry grip performance and wet grip performance, but also higher levels of compatibility including wear resistance performance have been achieved. It was sought after.

また、石油を原料として製造される高芳香族系油を処理して得られるTreated Distilled Aromatic Extracts(TDAE)、Mild Extracted Solvates(MES)などと称されるDMSO抽出物量が3質量%未満の軟化剤、シリカ又は無機化合物粉体などの更なる添加や、樹脂を適用することにより、乾燥時グリップ性能および湿潤時グリップ性能はそれぞれ向上させることができるが、それらの両立は困難であり、特に前者では耐摩耗性が低減するおそれがあった。   Also, a softening agent having a DMSO extract amount of less than 3% by mass, which is referred to as “Treated Distilled Aromatic Extracts (TDAE)” or “Mil Extracted Solvates (MES)” obtained by processing a highly aromatic oil produced from petroleum as a raw material. Further, by adding further silica or inorganic compound powder or applying a resin, the grip performance when dry and the grip performance when wet can be improved, respectively, but it is difficult to achieve both, especially in the former There was a risk that the wear resistance would be reduced.

そこで、本発明は、特に耐摩耗性を低減させることなく、乾燥時グリップ性能および湿潤時グリップ性能を高次元で両立可能であるゴム組成物、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。   Accordingly, the present invention is to provide a rubber composition that can achieve both high-level grip performance when dry and grip performance when wet without particularly reducing wear resistance, and a pneumatic tire using the rubber composition. is there.

本発明にかかるゴム組成物は、天然ゴムおよび合成ゴムから選ばれた少なくとも一種のゴム成分100質量部に対して、(A)IP346法によるジメチルスルホキシド(DMSO)抽出物量が3質量%未満の多環芳香族化合物(PCA)を含有する軟化剤を1〜150質量部、(B)軟化点80〜200℃である樹脂を5〜100質量部、(C)シリカおよび/または下記一般式(I)で表される化合物を20〜300質量部を配合してなることを特徴とするゴム組成物。
M・xSiO2・yH2O・・・(I)
(式(I)中のMは、Al、Mg、Ti、Caから選ばれる少なくとも一つの金属酸化物または金属水酸化物であり、x,yはそれぞれ0〜10の整数である。)
The rubber composition according to the present invention has a dimethyl sulfoxide (DMSO) extract amount of less than 3% by mass based on (A) IP346 method with respect to 100 parts by mass of at least one rubber component selected from natural rubber and synthetic rubber. 1 to 150 parts by mass of a softener containing a ring aromatic compound (PCA), (B) 5 to 100 parts by mass of a resin having a softening point of 80 to 200 ° C., (C) silica and / or the following general formula (I A rubber composition comprising 20 to 300 parts by mass of a compound represented by the formula:
M · xSiO 2 · yH 2 O (I)
(M in the formula (I) is at least one metal oxide or metal hydroxide selected from Al, Mg, Ti, and Ca, and x and y are each an integer of 0 to 10.)

このようなゴム組成物においてより好ましくは、前記ゴム成分100質量部に対して、前記シリカ20〜200質量部、および粒径が10μm以下の前記一般式(I)で表される化合物5〜100質量部を配合する。   In such a rubber composition, more preferably, 20 to 200 parts by mass of the silica and 5 to 100 of the compound represented by the general formula (I) having a particle size of 10 μm or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. A mass part is mix | blended.

また好ましくは、前記樹脂がテルペン含有樹脂、好ましくはテルペン−フェノール樹脂である。前記樹脂の軟化点が140〜200℃である。   Also preferably, the resin is a terpene-containing resin, preferably a terpene-phenol resin. The softening point of the resin is 140 to 200 ° C.

また、好ましくは、軽度抽出溶媒和物(MES)、処理留出物芳香族系留出物(TDAE)、または重ナフテン系オイルから選択される少なくとも一種である。   Further, it is preferably at least one selected from light extraction solvate (MES), treated distillate aromatic distillate (TDAE), or heavy naphthenic oil.

そしてまた好ましくは、前記軟化剤が更にナフテン系オイルおよび/または水添ナフテン系オイルを含み、より好ましくは前記水添ナフテン系オイルが、ASTM D2140に準拠して測定されたナフテン系炭化水素の含有量(%CN)が30以上のナフテン系オイルに水素添加することによって得られたものである。 And preferably, the softening agent further contains a naphthenic oil and / or a hydrogenated naphthenic oil, more preferably the hydrogenated naphthenic oil contains a naphthenic hydrocarbon measured in accordance with ASTM D2140. It is obtained by hydrogenating a naphthenic oil having an amount (% C N ) of 30 or more.

好ましくは、前記軟化剤が、更に120℃の動粘度が300mm2/秒以下で、且つアスファルテン5質量%以下のアスファルトを、ナフテン系オイルおよび/または水添ナフテン系オイル/アスファルトの質量比として95/5〜5/95の範囲で含有する。 Preferably, the softener further comprises asphalt having a kinematic viscosity at 120 ° C. of 300 mm 2 / sec or less and 5% by mass or less of asphaltene as a mass ratio of naphthenic oil and / or hydrogenated naphthenic oil / asphalt. It contains in the range of / 5-5 / 95.

ところで、前記一般式(I)が下記一般式(II)であるゴム組成物が好ましい。
Al23・mSiO2・nH2O・・・(II)
(式(II)中のmは1〜4の整数であり、nは0〜4の整数である。)
By the way, the rubber composition whose said general formula (I) is the following general formula (II) is preferable.
Al 2 O 3 .mSiO 2 .nH 2 O (II)
(M in the formula (II) is an integer of 1 to 4, and n is an integer of 0 to 4.)

また、前記一般式(I)で表される化合物が水酸化アルミニウムであるゴム組成物が好ましい。   Moreover, the rubber composition whose compound represented with the said general formula (I) is aluminum hydroxide is preferable.

このようなゴム組成物を空気入りタイヤに適用できる。   Such a rubber composition can be applied to a pneumatic tire.

本発明によれば、所定の軟化剤、樹脂、ならびにシリカおよび/または下記一般式(I)の化合物を組み合わせて、軟化点が高く、ゴムと相溶性の高い樹脂を配合することにより、貯蔵弾性率が低下し、路面との接触面積を増大することができ、特に、湿潤時グリップ性能を向上させることができる。その結果、湿潤時グリップ性能、乾燥時グリップ性能、および、タイヤと路面間のスリップが軽減されるため耐摩耗性を、高次元で共立化できる。
特にグリップ性能が要求される超高性能乗用車やレース用空気入りタイヤのトレッドゴムに適用することで効果を発揮することができる。
According to the present invention, storage elasticity is obtained by combining a predetermined softener, resin, and silica and / or a compound of the following general formula (I) and blending a resin having a high softening point and high compatibility with rubber. The rate decreases, the contact area with the road surface can be increased, and in particular, the grip performance when wet can be improved. As a result, the wet grip performance, the dry grip performance, and the slip between the tire and the road surface are reduced, so that the wear resistance can be provided at a high level.
In particular, the effect can be exhibited by applying it to a tread rubber of an ultra-high-performance passenger car or a pneumatic tire for racing that requires grip performance.

本発明のゴム組成物は、天然ゴムおよび合成ゴムから選ばれた少なくとも一種のゴム成分100質量部に対して、(A)IP346法によるジメチルスルホキシド(DMSO)抽出物量が3質量%未満の多環芳香族化合物(PCA)を含有する軟化剤を1〜150質量部、(B)軟化点80〜200℃である樹脂を5〜100質量部ならびに(C)シリカおよび/または下記一般式(I)で表される化合物を20〜300質量部を配合してなることを特徴とする。   The rubber composition of the present invention is a polycyclic ring having a dimethyl sulfoxide (DMSO) extract amount of less than 3% by mass based on (A) IP346 method with respect to 100 parts by mass of at least one rubber component selected from natural rubber and synthetic rubber. 1 to 150 parts by mass of a softener containing an aromatic compound (PCA), (B) 5 to 100 parts by mass of a resin having a softening point of 80 to 200 ° C., and (C) silica and / or the following general formula (I) 20 to 300 parts by mass of a compound represented by the formula is formulated.

本発明のゴム組成物において、ゴム成分としては、天然ゴムおよび合成ゴムが用いられる。合成ゴムとしては、例えばスチレン−ブタジエン共重合体(SBR)、ポリイソプレン(IR)、ポリブタジエン(BR)、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム、乳化重合スチレン−ブタジエンゴムなどのジエン系ゴムが挙げられる。この中でも、タイヤトレッドにおける各種性能のバランスを考慮すれば、溶液重合法により製造されたスチレン−ブタジエン共重合体ゴムが好ましい。これらのゴム成分は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   In the rubber composition of the present invention, natural rubber and synthetic rubber are used as the rubber component. Examples of the synthetic rubber include diene rubbers such as styrene-butadiene copolymer (SBR), polyisoprene (IR), polybutadiene (BR), solution-polymerized styrene-butadiene rubber, and emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber. Among these, styrene-butadiene copolymer rubber produced by a solution polymerization method is preferable in consideration of the balance of various performances in the tire tread. These rubber components may be used alone or in combination of two or more.

(A)成分の軟化剤は、IP346法によるDMSO抽出物量〔PCA成分(多環芳香族化合物)〕が3質量%未満に制御されたオイルを含み、ゴム成分100質量部に対して1〜150質量部、好ましくは1〜140質量部、より好ましくは10〜120質量部で配合する。
ここで、IP346法とは、イギリス石油協会の規定に従ってDMSO(ジメチルスルホキシド)により抽出される芳香族化合物の含量であるDMSO抽出分をいうものとする。
The softening agent for component (A) includes an oil whose DMSO extract amount [PCA component (polycyclic aromatic compound)] according to the IP346 method is controlled to be less than 3% by mass, and is 1 to 150 parts per 100 parts by mass of the rubber component. It mix | blends by a mass part, Preferably it is 1-140 mass part, More preferably, it is 10-120 mass part.
Here, the IP346 method refers to a DMSO extract that is an aromatic compound content extracted with DMSO (dimethyl sulfoxide) in accordance with the regulations of the British Petroleum Institute.

上記軟化剤の配合量が1質量部未満だとゴムの分散が悪くゴムが硬化して湿潤時グリップ性能が低下する一方、150質量部を超えるとゴム組成物が軟化して操縦安定性や耐摩耗性が低下するおそれがある。   When the blending amount of the softening agent is less than 1 part by mass, the rubber is poorly dispersed and the rubber is cured and the grip performance when wet is deteriorated. On the other hand, when it exceeds 150 parts by mass, the rubber composition is softened to improve steering stability and resistance. Abrasion may be reduced.

上記軟化剤は、好ましくは、軽度抽出溶媒和物(MES)、処理留出物芳香族系抽出物(TDAE)や重ナフテン系オイルなどが用いられる。   As the softening agent, a light extraction solvate (MES), a treated distillate aromatic extract (TDAE), heavy naphthenic oil, or the like is preferably used.

この軟化剤においては、ナフテン系オイルおよび/または水添ナフテン系オイルを配合することが好ましい。この水添ナフテン系オイルは、予め高温高圧水素化精製技術によりナフテン系オイルを水素化精製することにより得ることができる。また、水素化されるナフテン系オイルとしては、ASTM D2140に準拠して測定されたナフテン系炭化水素の含有量(%CN)が30以上のものが好ましい。 In this softener, it is preferable to blend naphthenic oil and / or hydrogenated naphthenic oil. This hydrogenated naphthenic oil can be obtained by hydrorefining a naphthenic oil in advance by a high-temperature high-pressure hydrorefining technique. The naphthenic oil to be hydrogenated preferably has a naphthenic hydrocarbon content (% C N ) of 30 or more measured according to ASTM D2140.

この水添ナフテン系オイルの量は、前記DMSO抽出物量が3質量%未満のオイルの量に対して20〜70質量%の範囲で添加することが好ましい。このような水添ナフテン系オイルは、具体的には、三共油化工業(株)製のSNH8,SNH46,SNH220,SNH440(いずれも商標)などの市販品として入手可能である。   The amount of the hydrogenated naphthenic oil is preferably added in the range of 20 to 70% by mass with respect to the amount of oil whose DMSO extract amount is less than 3% by mass. Such hydrogenated naphthenic oils are specifically available as commercial products such as SNH8, SNH46, SNH220, SNH440 (all are trademarks) manufactured by Sankyo Oil Chemical Co., Ltd.

さらに、上記軟化剤にはアスファルトを含むことができる。このアスファルトは、使用する合成ゴムとの相溶性や、軟化剤としての効果を考慮すれば、アスファルテン成分が5質量%以下であることが好ましい。なお、アスファルテン成分は、JPI法(日本石油学会法)に準拠して測定した組成分析より定量する。このようなアスファルトは、特にナフテン系ストレートアスファルトであることが好ましく、また、120℃における動粘度が300mm2/秒以下であることが好ましい。 Furthermore, the softening agent can include asphalt. In consideration of compatibility with the synthetic rubber to be used and the effect as a softening agent, the asphalt preferably has an asphaltene component of 5% by mass or less. In addition, an asphaltene component is quantified from the composition analysis measured based on JPI method (Japan Petroleum Institute method). Such asphalt is particularly preferably naphthenic straight asphalt, and preferably has a kinematic viscosity at 120 ° C. of 300 mm 2 / sec or less.

上記アスファルトの配合量は、水添ナフテン系オイルとアスファルトとの配合質量比として、95/5〜5/95の範囲であることが好ましい。アスファルトが95質量%を超えると使用する合成ゴムとの相溶性に問題が生じ、効果が小さくなる場合がある。   The blending amount of the asphalt is preferably in the range of 95/5 to 5/95 as a blending mass ratio of hydrogenated naphthenic oil and asphalt. If the asphalt exceeds 95% by mass, there is a problem in compatibility with the synthetic rubber used, and the effect may be reduced.

アスファルトの混合方法は特に制限されず、アスファルトを予め水添ナフテン系オイルに混合するか、或いは従来の水添ナフテン系オイルの精製過程において、アスファルトの主要成分を水添ナフテン系オイル中に適正比率に存在させることにより調製した軟化剤を用いてもよいが、該軟化剤の調製の容易さや経済性の観点からは、アスファルトを水添ナフテン系オイル(伸展油、配合油を含む)に溶解させて調製する方法が好ましい。   The asphalt mixing method is not particularly limited, and the asphalt is mixed with hydrogenated naphthenic oil in advance, or the main components of asphalt in the hydrogenated naphthenic oil are appropriately mixed in the conventional process of refining hydrogenated naphthenic oil. However, from the viewpoint of ease of preparation and economic efficiency of the softener, asphalt is dissolved in hydrogenated naphthenic oil (including extender oil and blended oil). The method of preparing is preferred.

(B)成分の樹脂は、軟化点80〜200℃、好ましくは140〜200℃であり、これをゴム成分100質量部に対して5〜100質量部、好ましくは5〜80質量部、より好ましくは5〜60質量部である。   The resin of component (B) has a softening point of 80 to 200 ° C, preferably 140 to 200 ° C, and is 5 to 100 parts by weight, preferably 5 to 80 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the rubber component. Is 5-60 parts by mass.

上記軟化点の範囲により、ロス特性と剛性をバランスよく両立することができる。
すなわち、80℃未満では本発明の目的とする所望の効果を得ることができず、一方200℃を超えると、必要以上のロス特性と剛性により加工性悪化やグリップ不足を引き起こす。
Depending on the range of the softening point, both the loss characteristics and the rigidity can be balanced.
That is, if the temperature is less than 80 ° C., the desired effect of the present invention cannot be obtained. On the other hand, if the temperature exceeds 200 ° C., workability deterioration and grip shortage are caused by loss characteristics and rigidity more than necessary.

上記組成範囲によりゴム組成物のロス特性および剛性を確保することができる。
すなわち、その配合量が5質量部未満では本発明の目的とする所望の効果を得ることができず、一方100質量部を超えるとその増量に見合った効果が得られないばかりでなく、目的とするロス特性が得られず、タイヤ性能としてむしろ湿潤時グリップ性能や乾燥時グリップ性能が低下する傾向にある。
The loss characteristics and rigidity of the rubber composition can be ensured by the above composition range.
That is, if the blending amount is less than 5 parts by mass, the desired effect of the present invention cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 100 parts by mass, not only an effect commensurate with the increase is obtained, Loss characteristics are not obtained, and the grip performance when wet and the grip performance when dry tend to decrease rather than the tire performance.

また、前記(B)成分の樹脂については、テルペン含有樹脂が好ましく、テルペン−フェノール樹脂であることがより好ましい。ゴム組成物のロス特性と剛性とをバランスよく両立することができるからである。   Moreover, about resin of the said (B) component, terpene containing resin is preferable and it is more preferable that it is a terpene phenol resin. This is because the loss characteristics and rigidity of the rubber composition can be balanced.

また、テルペンフェノール樹脂のOH価は20〜250が好ましく、特に40〜150が好ましい。この範囲において、本発明のタイヤ用ゴム組成物はロス特性と剛性の双方に高いレベルでバランスした性能が得られる。   The OH value of the terpene phenol resin is preferably 20 to 250, and particularly preferably 40 to 150. Within this range, the rubber composition for tires of the present invention can provide a performance balanced at a high level in both loss characteristics and rigidity.

上述のテルペンフェノール樹脂はゴム組成物のロス特性と剛性とをバランスよく両立することができるために湿潤時グリップ性能と乾燥時グリップ性能の両立が可能となる。   Since the above-mentioned terpene phenol resin can balance the loss characteristics and rigidity of the rubber composition in a well-balanced manner, both wet grip performance and dry grip performance can be achieved.

このテルペンフェノール樹脂の原料テルペンモノマーとしては限定されるものではなく、好ましくはα−ピネンやリモネンなどのモノテルペン炭化水素であり、さらに、ロス特性と剛性の高いバランスの観点から、α−ピネンを含むものが好ましく、特にα−ピネンであることが好ましい。   The raw material terpene monomer of this terpene phenol resin is not limited, and is preferably a monoterpene hydrocarbon such as α-pinene or limonene, and α-pinene is used from the viewpoint of a balance between loss characteristics and rigidity. What is included is preferable, and α-pinene is particularly preferable.

上記テルペンフェノール樹脂は、例えば、ヤスハラケミカル株式会社製の商品名「YSポリスター」、「マイティーエースG」として各種グレードの樹脂を入手することができる。 これらのテルペン含有樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。   As the terpene phenol resin, for example, various grades of resin can be obtained under the trade names “YS Polystar” and “Mighty Ace G” manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd. These terpene-containing resins may be used alone or in combination of two or more.

(C)成分は、シリカおよび/または下記一般式(I)
M・xSiO2・yH2O・・・・・・(I)
[式(I)のMは、Al、Mg、TiおよびCaから選択される金属酸化物または金属水酸化物であり、xおよびyはそれぞれ異なっていてよい0〜10の整数である。]
で表される無機化合物粉体であり、ゴム成分100質量部に対して、これらを20〜300質量部、好ましくは、シリカ20〜200質量部、および粒径が10μm以下の前記一般式(I)で表される化合物5〜100質量部を配合する。
Component (C) is silica and / or the following general formula (I)
M · xSiO 2 · yH 2 O (I)
[M in the formula (I) is a metal oxide or metal hydroxide selected from Al, Mg, Ti and Ca, and x and y are each an integer of 0 to 10 which may be different. ]
These are inorganic compound powders represented by the following general formula (I): 20 to 300 parts by mass, preferably 20 to 200 parts by mass of silica, and 10 μm or less of the particle size with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 5 to 100 parts by mass of a compound represented by

上記組成範囲により、補強性充填剤するとともに、耐摩耗性を維持し優れ湿潤時グリップ性能を得ることができる。
すなわち、20質量部未満では本発明の目的とする所望の湿潤時グリップ性能を得ることができず、一方300質量部を超えると、目的とする耐摩耗性が得られない。
With the above composition range, it is possible to obtain a reinforcing filler and to maintain wear resistance and to obtain excellent grip performance when wet.
That is, if it is less than 20 parts by mass, the desired wet grip performance of the present invention cannot be obtained, while if it exceeds 300 parts by mass, the intended wear resistance cannot be obtained.

(C)成分のシリカは、狭義の二酸化珪素のみを示すものではなく、ケイ酸系充填剤を意味し、具体的には、無水ケイ酸の他に、含水ケイ酸、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等のケイ酸塩を含む。   (C) component silica does not represent only silicon dioxide in a narrow sense, but means a silicate-based filler. Specifically, in addition to anhydrous silicic acid, hydrous silicic acid, calcium silicate, silicic acid Includes silicates such as aluminum.

また、(C)成分としてシリカを用いる場合補強性、分散性をさらに向上させる観点からシランカップリング剤を配合時に添加することが好ましい。シランカップリング剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。   Moreover, when using silica as (C) component, it is preferable to add a silane coupling agent at the time of mix | blending from a viewpoint of improving a reinforcement property and a dispersibility further. A silane coupling agent may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.

上記一般式(I)で表される無機化合物粉体は、x,yが共に0である場合には、Al、Mg、Ti、Caから選ばれる少なくとも一つの金属酸化物または金属水酸化物となる。(C)成分は平均粒径が10μm以下である少なくとも1つの無機化合物である。   When the x and y are both 0, the inorganic compound powder represented by the general formula (I) is at least one metal oxide or metal hydroxide selected from Al, Mg, Ti, and Ca. Become. Component (C) is at least one inorganic compound having an average particle size of 10 μm or less.

上記一般式(I)で表される無機化合物の具体例としては、アルミナ(Al23)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、酸化マグネシウム(MgO)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)等が挙げられる。なお、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、ケイ酸マグネシウム(MgSiO3)も無機化合物と同等の効果を発揮するものとなる。 Specific examples of the inorganic compound represented by the general formula (I) include alumina (Al 2 O 3 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), magnesium oxide (MgO), titanium white (TiO 2 ), Examples thereof include titanium black (TiO 2n-1 ), talc (3MgO.4SiO 2 .H 2 O), and attapulgite (5MgO.8SiO 2 .9H 2 O). In addition, magnesium calcium silicate (CaMgSiO 4 ) and magnesium silicate (MgSiO 3 ) also exhibit the same effects as the inorganic compound.

また、上記一般式(I)は、下記一般式(II)で表される無機化合物または水酸化アルミニウムであることが好ましい。
Al23・mSiO2・nH2O ・・・(II)
ここで、式(II)中のmは1〜4の整数であり、nは0〜4の整数である。
The general formula (I) is preferably an inorganic compound represented by the following general formula (II) or aluminum hydroxide.
Al 2 O 3 .mSiO 2 .nH 2 O (II)
Here, m in the formula (II) is an integer of 1 to 4, and n is an integer of 0 to 4.

上記一般式(II)で表される無機化合物の具体例としては、クレー(Al23・2SiO2)、カオリン(Al23・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al23・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al23・4SiO2・2H2O)、水酸化アルミニウム〔Al(OH)3〕、アルミナ(Al23)等が挙げられる。本発明で用いる上記特性を有する(C)成分は、単独でまたは2以上を混合して用いることができる。中でも水酸化アルミニウム〔Al(OH)3〕が特に好ましい。 Specific examples of the inorganic compound represented by the general formula (II) include clay (Al 2 O 3 .2SiO 2 ), kaolin (Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O), pyrophyllite (Al 2 O 3 · 4SiO 2 · H 2 O), bentonite (Al 2 O 3 · 4SiO 2 · 2H 2 O), aluminum hydroxide [Al (OH) 3 ], alumina (Al 2 O 3 ) and the like. (C) component which has the said characteristic used by this invention can be used individually or in mixture of 2 or more. Of these, aluminum hydroxide [Al (OH) 3 ] is particularly preferable.

このようなゴム組成物においては、カーボンブラックおよび/またはシリカを用いることができる。カーボンブラックおよびシリカの合計配合量としてはゴム成分100質量部に対して50〜300質量部配合することが好ましく、より好ましくは70〜250質量部であり、80〜220質量部が特に好ましい。特に、湿潤時グリップ性能を重視した場合にはシリカの配合比率を増すことが好ましい。   In such a rubber composition, carbon black and / or silica can be used. The total amount of carbon black and silica is preferably 50 to 300 parts by mass, more preferably 70 to 250 parts by mass, and particularly preferably 80 to 220 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. In particular, when emphasis is placed on grip performance when wet, it is preferable to increase the blending ratio of silica.

前記カーボンブラックとしてはFEF,SRF,HAF,ISAF,SAF等が挙げられるが、これらの中で、特に耐摩耗性に優れるHAF,ISAF,SAFが好適である。   Examples of the carbon black include FEF, SRF, HAF, ISAF, and SAF. Among these, HAF, ISAF, and SAF that are particularly excellent in wear resistance are preferable.

また、上述のゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用いられる各種配合剤、例えば加硫剤,加硫促進剤,老化防止剤,スコーチ防止剤,軟化剤,亜鉛華,ステアリン酸などを含有させることができる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   In addition, the above rubber composition includes various compounding agents usually used in the rubber industry, for example, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a scorch, if desired, within a range that does not impair the object of the present invention. Inhibitors, softeners, zinc white, stearic acid and the like can be included. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

そして、このようなゴム組成物はタイヤのトレッドゴムやベースゴムに好適に用いられる。なお、このタイヤは、通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて、上記のように各種薬品を含有させた本発明のタイヤ用ゴム組成物が未加硫の段階で、トレッド用部材に押出し加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、または窒素などの不活性ガスを用いることができる。
Such a rubber composition is suitably used for tire tread rubber and base rubber. In addition, this tire is manufactured by a normal method. That is, if necessary, the tire rubber composition of the present invention containing various chemicals as described above is extruded into a tread member at an unvulcanized stage, and is subjected to a normal method on a tire molding machine. Paste molding is performed to form a green tire. The green tire is heated and pressed in a vulcanizer to obtain a tire.
As the gas filled in the tire, normal air or air with a changed oxygen partial pressure, or an inert gas such as nitrogen can be used.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

表1に示す各配合処方に基づいて常法により、実施例1〜4および比較例1〜7のゴム組成物を製造した。次に、得られた各ゴム組成物を用いて湿潤時グリップ性能、乾燥時グリップ性能および耐摩耗性能を評価した。
Based on each compounding prescription shown in Table 1, rubber compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 were produced by a conventional method. Next, wet grip performance, dry grip performance, and wear resistance performance were evaluated using the obtained rubber compositions.

Figure 2013147617

1)JSR(株)社製 1500
2)東海カーボン(株)社製シースト7HM
3)東ソー・シリカ(株)社製ニップシールAQ
4)昭和電工製(株)社製商品名〔ハイジライトH−43M〕
5)三共油化工業(株)社製SNH220 DMSO抽出分量2.2%
6)ヤスハラケミカル(株)社製YSポリスターT160、軟化点160℃、OH価70(mgKOH/g)
7)信越化学工業(株)社製ABC−856
8)大内新興化学工業(株)社製ノクラック6C
9)大内新興化学工業(株)社製ノクセラーDM−P
10)大内新興化学工業(株)社製ノクセラーCZ−G
Figure 2013147617

1) 1500 manufactured by JSR Corporation
2) Seest 7HM manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
3) NIPSEAL AQ manufactured by Tosoh Silica Corporation
4) Product name [Hijilite H-43M] manufactured by Showa Denko KK
5) Sankyo Oil Chemical Co., Ltd. SNH220 DMSO extract amount 2.2%
6) YS Polystar T160 manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd., softening point 160 ° C., OH value 70 (mgKOH / g)
7) ABC-856 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
8) Nocrack 6C manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
9) Noxeller DM-P manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
10) Noxeller CZ-G manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

(1)湿潤時グリップ性能
ブリティッシュ・ポータブル・スキッド・テスターを用い、湿潤コンクリート路面に対する加硫ゴム試験片の抵抗値を室温で測定し、その結果を表2に示す。
なお、比較例1を100として指数で表示し、数値が大きい程、湿潤時のグリップ性能が良好であることを示す。
(1) Grip performance when wet Using a British portable skid tester, the resistance value of the vulcanized rubber test piece against the wet concrete road surface was measured at room temperature, and the results are shown in Table 2.
In addition, it displays as an index | exponent by setting Comparative Example 1 to 100, and it shows that the grip performance in wetness is so favorable that a numerical value is large.

(2)乾燥時グリップ性能
ブリティッシュ・ポータブル・スキッド・テスターを用い、乾燥コンクリート路面に対する加硫ゴム試験片の抵抗値を室温で測定し、その結果を表2に示す。
なお、比較例1を100として指数で表示し、数値が大きい程、乾燥時のグリップ性能が良好であることを示す。
(2) Grip performance during drying Using a British portable skid tester, the resistance value of the vulcanized rubber test piece against the dry concrete road surface was measured at room temperature, and the results are shown in Table 2.
In addition, it displays as an index | exponent by setting Comparative Example 1 to 100, and it shows that the grip performance at the time of drying is so favorable that a numerical value is large.

(3)耐摩耗性能
ランボーン型摩耗試験機を用い、JIS K 6264に従い、荷重1.5kgf、スリップ率60%、測定時間60秒にて摩耗量を室温で測定し、摩耗量の逆数を測定し、その結果を表2に示す。
なお、比較例1を100として指数で表示し、数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。
(3) Wear resistance performance Using a Lambone-type wear tester, according to JIS K 6264, measure the wear amount at room temperature with a load of 1.5 kgf, a slip rate of 60%, and a measurement time of 60 seconds, and measure the reciprocal of the wear amount. The results are shown in Table 2.
In addition, it displays with an index | exponent by setting Comparative Example 1 to 100, and it shows that abrasion resistance is so favorable that a numerical value is large.

Figure 2013147617
Figure 2013147617

表2の結果より、実施例1〜4は、耐摩耗性能を低下させることなく、湿潤時グリップ性能および乾燥時グリップ性能を向上させることができた。   From the results in Table 2, Examples 1 to 4 were able to improve wet grip performance and dry grip performance without degrading the wear resistance performance.

Claims (10)

天然ゴムおよび合成ゴムから選ばれた少なくとも一種のゴム成分100質量部に対して、
(A)IP346法によるジメチルスルホキシド(DMSO)抽出物量が3質量%未満の多環芳香族化合物(PCA)を含有する軟化剤を1〜150質量部、
(B)軟化点80〜200℃である樹脂を5〜100質量部、
(C)シリカおよび/または下記一般式(I)で表される化合物を20〜300質量部を配合してなることを特徴とするゴム組成物。
M・xSiO2・yH2O・・・(I)
(式(I)中のMは、Al、Mg、Ti、Caから選ばれる少なくとも一つの金属酸化物または金属水酸化物であり、x,yはそれぞれ0〜10の整数である。)
For 100 parts by mass of at least one rubber component selected from natural rubber and synthetic rubber,
(A) 1 to 150 parts by mass of a softening agent containing a polycyclic aromatic compound (PCA) having a dimethyl sulfoxide (DMSO) extract amount of less than 3% by mass according to the IP346 method;
(B) 5-100 parts by mass of a resin having a softening point of 80-200 ° C.
(C) A rubber composition comprising 20 to 300 parts by mass of a compound represented by silica and / or the following general formula (I).
M · xSiO 2 · yH 2 O (I)
(M in the formula (I) is at least one metal oxide or metal hydroxide selected from Al, Mg, Ti, and Ca, and x and y are each an integer of 0 to 10.)
前記ゴム成分100質量部に対して、前記シリカ20〜200質量部、および粒径が10μm以下の前記一般式(I)で表される化合物5〜100質量部を配合してなる請求項1に記載のゴム組成物。   The compound according to claim 1, wherein 20 to 200 parts by mass of the silica and 5 to 100 parts by mass of the compound represented by the general formula (I) having a particle size of 10 μm or less are blended with 100 parts by mass of the rubber component. The rubber composition as described. 前記樹脂がテルペン含有樹脂である請求項1または2に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the resin is a terpene-containing resin. 前記樹脂がテルペン−フェノール樹脂である請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the resin is a terpene-phenol resin. 前記軟化剤が、軽度抽出溶媒和物(MES)、処理留出物芳香族系留出物(TDAE)、または重ナフテン系オイルから選択される少なくとも一種である請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。   The softening agent is at least one selected from light extraction solvate (MES), treated distillate aromatic distillate (TDAE), or heavy naphthenic oil. The rubber composition as described. 前記軟化剤が更にナフテン系オイルおよび/または水添ナフテン系オイルを含む請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the softening agent further contains a naphthenic oil and / or a hydrogenated naphthenic oil. 前記水添ナフテン系オイルが、ASTM D2140に準拠して測定されたナフテン系炭化水素の含有量(%CN)が30以上のナフテン系オイルに水素添加することによって得られたものである請求項6に記載のゴム組成物。 The hydrogenated naphthenic oil is obtained by hydrogenating a naphthenic oil having a naphthenic hydrocarbon content (% C N ) of 30 or more measured according to ASTM D2140. 6. The rubber composition according to 6. 前記軟化剤が、更に120℃の動粘度が300mm2/秒以下で、且つアスファルテン5質量%以下のアスファルトを、ナフテン系オイルおよび/または水添ナフテン系オイル/アスファルトの質量比として95/5〜5/95の範囲で含有する請求項1〜7のいずれかに記載のゴム組成物。 The softener further comprises an asphalt having a kinematic viscosity at 120 ° C. of 300 mm 2 / sec or less and an asphaltene of 5% by mass or less as a mass ratio of naphthenic oil and / or hydrogenated naphthenic oil / asphalt. The rubber composition according to any one of claims 1 to 7, which is contained in a range of 5/95. 前記一般式(I)が下記一般式(II)である請求項1〜8のいずれかに記載のゴム組成物。
Al23・mSiO2・nH2O・・・(II)
(式(II)中のmは1〜4の整数であり、nは0〜4の整数である。)
The rubber composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the general formula (I) is the following general formula (II).
Al 2 O 3 .mSiO 2 .nH 2 O (II)
(M in the formula (II) is an integer of 1 to 4, and n is an integer of 0 to 4.)
前記一般式(I)で表される化合物が水酸化アルミニウムである請求項1〜9のいずれかに記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the compound represented by the general formula (I) is aluminum hydroxide.
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