JP2013155308A - Rubber composition for cap tread, base tread, side wall, carcass, clinch or bead apex and pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キャップトレッド、ベーストレッド、サイドウォール、カーカス、クリンチ又はビードエイペックス用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a cap tread, a base tread, a sidewall, a carcass, a clinch or a bead apex, and a pneumatic tire using the rubber composition.
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、車両を低燃費化することが行われている。近年、タイヤによる車両の低燃費化への要請は大きくなっており、キャップトレッドやサイドウォールなどのタイヤ部材に対して、より優れた低発熱性が要求されている。 Conventionally, the fuel consumption of a vehicle has been reduced by reducing tire rolling resistance and suppressing heat generation. In recent years, there has been an increasing demand for lower fuel consumption of vehicles using tires, and more excellent low heat generation properties are required for tire members such as cap treads and sidewalls.
ゴム組成物の低発熱性を満足させる方法として、カーボンブラックなどのフィラーの配合量を減量する方法が知られている。しかしながら、この場合、ゴム組成物の破壊強度が低下し、充分な耐久性の確保が難しくなるという問題があった。 As a method of satisfying the low exothermic property of the rubber composition, a method of reducing the amount of filler such as carbon black is known. However, in this case, there is a problem that the fracture strength of the rubber composition is lowered and it is difficult to ensure sufficient durability.
特許文献1〜3では、微粒子酸化亜鉛などを用いたゴム組成物が記載されているが、低燃費性及び耐久性をバランスよく改善する点については検討されていない。 Patent Documents 1 to 3 describe a rubber composition using fine particle zinc oxide or the like, but the point of improving the fuel economy and durability in a well-balanced manner has not been studied.
本発明は、前記課題を解決し、低燃費性及び耐久性をバランスよく改善できるキャップトレッド、ベーストレッド、サイドウォール、カーカス、クリンチ又はビードエイペックス用ゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention uses the rubber composition for cap tread, base tread, sidewall, carcass, clinch or bead apex, which can solve the above-mentioned problems and improve fuel economy and durability in a well-balanced manner, and the rubber composition. An object is to provide a pneumatic tire.
本発明は、平均一次粒子径が200nm以下の酸化亜鉛を含有し、加硫量が25〜60ECUであるキャップトレッド、ベーストレッド、サイドウォール、カーカス、クリンチ又はビードエイペックス用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a rubber composition for cap treads, base treads, sidewalls, carcass, clinch or bead apex that contains zinc oxide having an average primary particle size of 200 nm or less and a vulcanization amount of 25-60 ECU.
前記加硫量が25〜45ECUであることが好ましい。また、加硫温度が160〜180℃であることが好ましい。 The vulcanization amount is preferably 25 to 45 ECU. Moreover, it is preferable that vulcanization temperature is 160-180 degreeC.
本発明はまた、前記ゴム組成物からなるキャップトレッド、ベーストレッド、サイドウォール、カーカス、クリンチ又はビードエイペックスを有する空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a pneumatic tire having a cap tread, a base tread, a sidewall, a carcass, a clinch or a bead apex made of the rubber composition.
本発明によれば、平均一次粒子径が200nm以下の酸化亜鉛を含有し、加硫量が特定値であるキャップトレッド、ベーストレッド、サイドウォール、カーカス、クリンチ又はビードエイペックス用ゴム組成物であるので、低燃費性及び耐久性をバランスよく改善できる。従って、該ゴム組成物をこれらのタイヤ部材に使用することにより、これらの性能に優れた空気入りタイヤを提供できる。 According to the present invention, a rubber composition for cap treads, base treads, sidewalls, carcass, clinch or bead apex containing zinc oxide having an average primary particle diameter of 200 nm or less and having a specific vulcanization amount. Therefore, fuel economy and durability can be improved in a well-balanced manner. Therefore, by using the rubber composition for these tire members, a pneumatic tire having excellent performance can be provided.
本発明のキャップトレッド、ベーストレッド、サイドウォール、カーカス、クリンチ又はビードエイペックス用ゴム組成物は、平均一次粒子径が200nm以下の酸化亜鉛を含有し、加硫量が25〜60ECUである。 The rubber composition for cap tread, base tread, sidewall, carcass, clinch or bead apex of the present invention contains zinc oxide having an average primary particle diameter of 200 nm or less, and the vulcanization amount is 25-60 ECU.
加硫量を適正化することで、ゴム中に含まれる分子鎖の切断を抑制し、発熱を抑えることができるが、架橋が密となり、破断伸びが低下してしまう。これに対して、本発明では、加硫量を最適化するとともに微粒子酸化亜鉛を配合しているので、優れた低燃費性を得ながら、微粒子酸化亜鉛の分散性向上による耐久性の改善効果も発揮され、これらの性能の両立が可能となる。特に、ゴム成分として天然ゴムを配合した場合に顕著な改善効果が発揮され、低燃費性及び耐久性を高次元に両立できる。 By optimizing the amount of vulcanization, breakage of molecular chains contained in the rubber can be suppressed and heat generation can be suppressed, but the cross-linking becomes dense and the elongation at break decreases. On the other hand, in the present invention, the amount of vulcanization is optimized and the particulate zinc oxide is blended, so that the durability is improved by improving the dispersibility of the particulate zinc oxide while obtaining excellent fuel efficiency. It is possible to achieve both of these performances. In particular, when natural rubber is blended as a rubber component, a remarkable improvement effect is exhibited, and both low fuel consumption and durability can be achieved at a high level.
本発明のゴム組成物(加硫ゴム組成物)は、加硫量が25〜60ECUである。ゴムを加硫する場合、加硫に必要な熱量を与える必要があり、このことは日本ゴム協会誌第59巻第3号(1986)129ページなどに記載されている。 The rubber composition (vulcanized rubber composition) of the present invention has a vulcanization amount of 25-60 ECU. When rubber is vulcanized, it is necessary to give the amount of heat necessary for vulcanization, which is described in Journal of the Japan Rubber Association Vol. 59, No. 3 (1986), p.129.
具体的には、加硫量(ECU)は下記式により算出される。
本発明では、上記範囲の加硫量に調整することで加硫ゴム組成物の低発熱性を改善し、タイヤの低燃費性を改善できる。25ECU未満であると、低燃費性が悪化し、耐久性も低下する傾向がある。一方、60ECUを超えると、低燃費性、耐久性が悪化する傾向がある。上記加硫量の下限は30ECUが好ましく、上限は45ECUが好ましく、40ECUがより好ましい。 In the present invention, the low heat build-up of the vulcanized rubber composition can be improved by adjusting the vulcanization amount within the above range, and the low fuel consumption of the tire can be improved. If it is less than 25 ECUs, fuel efficiency tends to deteriorate and durability tends to decrease. On the other hand, when it exceeds 60 ECU, there exists a tendency for low-fuel-consumption property and durability to deteriorate. The lower limit of the vulcanization amount is preferably 30 ECU, the upper limit is preferably 45 ECU, and more preferably 40 ECU.
本発明において上記範囲の加硫量を有する加硫ゴム組成物は、未加硫ゴム組成物の加硫時において、上記式の加硫量(ECU)が25〜60ECUの範囲内になるように加硫温度(T)及び加硫時間(t)を各々調整することによって調製できる。その場合、加硫条件を、加硫温度160〜180℃(好ましくは160〜170℃)、加硫時間4〜20分(好ましくは10〜15分)として上記範囲の加硫量に調整することが望ましい。
加硫温度が下限未満であると生産性が悪化する傾向があり、上限を超えると低燃費性が悪化する傾向がある。
In the present invention, the vulcanized rubber composition having a vulcanization amount in the above range is such that the vulcanization amount (ECU) of the above formula falls within the range of 25 to 60 ECU when the unvulcanized rubber composition is vulcanized. It can be prepared by adjusting the vulcanization temperature (T) and the vulcanization time (t), respectively. In that case, the vulcanization conditions are adjusted to a vulcanization amount in the above range with a vulcanization temperature of 160 to 180 ° C. (preferably 160 to 170 ° C.) and a vulcanization time of 4 to 20 minutes (preferably 10 to 15 minutes). Is desirable.
If the vulcanization temperature is less than the lower limit, the productivity tends to deteriorate, and if it exceeds the upper limit, the fuel efficiency tends to deteriorate.
本発明で使用できるゴム成分としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム(SIBR)などが挙げられる。なかでも、低燃費性、耐久性が良好に得られるという理由から、本発明のゴム組成物をキャップトレッドに適用する場合、NR、SBRが好ましい。 The rubber components that can be used in the present invention include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber ( IIR), styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR), and the like. Among these, NR and SBR are preferable when the rubber composition of the present invention is applied to a cap tread because of low fuel consumption and good durability.
NRとしては、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20など、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。 As the NR, for example, those commonly used in the tire industry such as SIR20, RSS # 3, TSR20 can be used.
本発明のゴム組成物をキャップトレッドに適用する場合、ゴム成分100質量%中のNRの含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは60質量%以上である。30質量%未満であると、破壊強度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90質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。90質量%を超えると、グリップ性能が充分に得られないおそれがある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a cap tread, the content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 30% by mass or more, more preferably 60% by mass or more. If it is less than 30% by mass, the fracture strength may not be sufficiently obtained. The content is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less. If it exceeds 90% by mass, the grip performance may not be sufficiently obtained.
SBRとしては特に限定されず、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E−SBR)、溶液重合スチレンブタジエンゴム(S−SBR)など、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。 The SBR is not particularly limited, and those generally used in the tire industry such as emulsion polymerization styrene butadiene rubber (E-SBR) and solution polymerization styrene butadiene rubber (S-SBR) can be used.
SBRのスチレン含量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上である。スチレン含量が5質量%未満であると、グリップ性能が著しく低下するおそれがある。該スチレン含量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。スチレン含量が60質量%を超えると、発熱性が著しく上昇し、転がり抵抗特性が悪化する傾向がある。
なお、本発明において、SBRのスチレン含量は、H1−NMR測定により算出される。
The styrene content of SBR is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more. If the styrene content is less than 5% by mass, the grip performance may be significantly reduced. The styrene content is preferably 60% by mass or less, more preferably 30% by mass or less. When the styrene content exceeds 60% by mass, the exothermic property is remarkably increased and the rolling resistance characteristics tend to be deteriorated.
In the present invention, the styrene content of SBR is calculated by H 1 -NMR measurement.
本発明のゴム組成物をキャップトレッドに適用する場合、ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上である。10質量%未満であると、充分なグリップ性能が得られないおそれがある。SBRの含有量は、好ましくは70質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。70質量%を超えると、低燃費性が低下する傾向がある。 When applying the rubber composition of this invention to a cap tread, content of SBR in 100 mass% of rubber components becomes like this. Preferably it is 10 mass% or more, More preferably, it is 20 mass% or more. If it is less than 10% by mass, sufficient grip performance may not be obtained. The content of SBR is preferably 70% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. When it exceeds 70 mass%, there exists a tendency for low-fuel-consumption property to fall.
本発明のゴム組成物をキャップトレッドに適用する場合、NR及びSBRの合計含有量は、ゴム成分100質量%中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、100質量%でもよい。80質量%未満であると、低燃費性、耐久性、グリップ性能などが充分に得られないおそれがある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a cap tread, the total content of NR and SBR is 100% by mass of the rubber component, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass. But you can. If it is less than 80% by mass, fuel economy, durability, grip performance and the like may not be sufficiently obtained.
本発明のゴム組成物をベーストレッドに適用する場合、低燃費性、耐久性が良好に得られるという理由から、NR、BRが好ましい。 When the rubber composition of the present invention is applied to a base tread, NR and BR are preferable because low fuel consumption and durability can be obtained satisfactorily.
本発明のゴム組成物をベーストレッドに適用する場合、ゴム成分100質量%中のNRの含有量は、好ましくは40質量%以上、より好ましくは60質量%以上である。40質量%未満であると、ゴム強度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90質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。90質量%を超えると、加工性が低下するおそれがある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a base tread, the content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 40% by mass or more, more preferably 60% by mass or more. If it is less than 40% by mass, the rubber strength may not be sufficiently obtained. The content is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less. When it exceeds 90 mass%, workability may be reduced.
BRとしては特に限定されないが、本発明のゴム組成物をベーストレッドに適用する場合、低燃費性、耐久性を顕著に改善できるという点から、リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が50〜3000ppm、ビニル含量が5〜50質量%、分子量分布が2以下のスズ変性BRが好ましい。 Although it is not particularly limited as BR, when the rubber composition of the present invention is applied to a base tread, it is polymerized by a lithium initiator from the viewpoint that fuel efficiency and durability can be remarkably improved, and the content of tin atoms is increased. A tin-modified BR having 50 to 3000 ppm, a vinyl content of 5 to 50% by mass and a molecular weight distribution of 2 or less is preferable.
上記スズ変性BRは、リチウム開始剤により1,3−ブタジエンの重合を行った後、スズ化合物を添加することにより得られ、更に該スズ変性BR分子の末端はスズ−炭素結合で結合されていることが好ましい。 The tin-modified BR is obtained by polymerizing 1,3-butadiene with a lithium initiator and then adding a tin compound, and the end of the tin-modified BR molecule is bonded with a tin-carbon bond. It is preferable.
リチウム開始剤としては、アルキルリチウム、アリールリチウムなどのリチウム系化合物が挙げられる。スズ化合物としては、四塩化スズ、ブチルスズトリクロライドなどが挙げられる。 Examples of the lithium initiator include lithium compounds such as alkyl lithium and aryl lithium. Examples of tin compounds include tin tetrachloride and butyltin trichloride.
スズ変性BRのスズ原子の含有量は50ppm以上である。50ppm未満では、tanδが増大する傾向がある。また、スズ原子の含有量は3000ppm以下、好ましくは300ppm以下である。3000ppmを超えると、混練り物の押出し加工性が悪化する傾向がある。 The tin atom content of the tin-modified BR is 50 ppm or more. If it is less than 50 ppm, tan δ tends to increase. The tin atom content is 3000 ppm or less, preferably 300 ppm or less. If it exceeds 3000 ppm, the extrudability of the kneaded product tends to deteriorate.
スズ変性BRの分子量分布(Mw/Mn)は2以下である。Mw/Mnが2を超えると、tanδが増大する傾向がある。分子量分布の下限は特に限定されないが、1以上であることが好ましい。
なお、本明細書において、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)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ることができる。
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the tin-modified BR is 2 or less. When Mw / Mn exceeds 2, tan δ tends to increase. The lower limit of the molecular weight distribution is not particularly limited, but is preferably 1 or more.
In the present specification, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are gel permeation chromatograph (GPC) (GPC-8000 series, manufactured by Tosoh Corporation), detector: differential refractometer, column: It can be determined by standard polystyrene conversion based on the measured value by TSKEL SUPERMALTPORE HZ-M manufactured by Tosoh Corporation.
スズ変性BRのビニル含量は、5質量%以上である。5質量%未満では、スズ変性BRの製造が困難である。該ビニル含量は50質量%以下、好ましくは20質量%以下である。50質量%を超えると、カーボンブラックの分散性が悪く、引張強さが低下する傾向がある。
なお、ビニル含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
The vinyl content of the tin-modified BR is 5% by mass or more. If it is less than 5% by mass, it is difficult to produce tin-modified BR. The vinyl content is 50% by mass or less, preferably 20% by mass or less. If it exceeds 50% by mass, the dispersibility of carbon black is poor and the tensile strength tends to decrease.
The vinyl content can be measured by infrared absorption spectrum analysis.
本発明のゴム組成物をベーストレッドに適用する場合、ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上である。10質量%未満であると、耐亀裂成長性能が悪化する傾向がある。該含有量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。60質量%を超えると、加工性が悪化する傾向がある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a base tread, the BR content in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. If it is less than 10% by mass, the crack growth resistance tends to deteriorate. The content is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. When it exceeds 60 mass%, workability tends to deteriorate.
本発明のゴム組成物をベーストレッドに適用する場合、NR及びBRの合計含有量は、ゴム成分100質量%中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、100質量%でもよい。80質量%未満であると、低燃費性、耐久性が充分に得られないおそれがある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a base tread, the total content of NR and BR is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass in 100% by mass of the rubber component. But you can. If it is less than 80% by mass, fuel economy and durability may not be sufficiently obtained.
本発明のゴム組成物をサイドウォールに適用する場合、低燃費性、耐久性が良好に得られるという理由から、NR、BRが好ましい。 When the rubber composition of the present invention is applied to a sidewall, NR and BR are preferable because low fuel consumption and durability can be obtained satisfactorily.
本発明のゴム組成物をサイドウォールに適用する場合、ゴム成分100質量%中のNRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上である。10質量%未満であると、破断伸び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80質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。80質量%を超えると、耐屈曲亀裂成長性が充分に得られないおそれがある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a sidewall, the content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more. If it is less than 10% by mass, the elongation at break may not be sufficiently obtained. The content is preferably 80% by mass or less, more preferably 50% by mass or less. If it exceeds 80% by mass, there is a possibility that sufficient resistance to bending crack growth cannot be obtained.
本発明のゴム組成物をサイドウォールに適用する場合、BRとしては特に限定されず、前述のスズ変性BRなどを使用できるが、優れた耐屈曲性が得られるという理由から、BRのシス含量は70質量%以上が好ましい。本発明のゴム組成物をサイドウォールに適用する場合、ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは50質量%以上である。20質量%未満であると、高い耐屈曲亀裂成長性が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下である。90質量%を超えると、破断強度が低下する傾向がある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a sidewall, the BR is not particularly limited, and the above-mentioned tin-modified BR can be used. However, because of excellent bending resistance, the cis content of BR is 70 mass% or more is preferable. When the rubber composition of the present invention is applied to a sidewall, the BR content in 100% by mass of the rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more. If the content is less than 20% by mass, high resistance to flex crack growth may not be obtained. The content is preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less. When it exceeds 90% by mass, the breaking strength tends to decrease.
本発明のゴム組成物をサイドウォールに適用する場合、NR及びBRの合計含有量は、ゴム成分100質量%中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、100質量%でもよい。80質量%未満であると、低燃費性、耐久性が充分に得られないおそれがある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a sidewall, the total content of NR and BR is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass in 100% by mass of the rubber component. But you can. If it is less than 80% by mass, fuel economy and durability may not be sufficiently obtained.
本発明のゴム組成物をカーカスに適用する場合、低燃費性、耐久性が良好に得られるという理由から、NR、SBRが好ましい。 When the rubber composition of the present invention is applied to a carcass, NR and SBR are preferable because low fuel consumption and durability can be obtained satisfactorily.
本発明のゴム組成物をカーカスに適用する場合、ゴム成分100質量%中のNRの含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは65質量%以上である。60質量%未満であると、ゴムの伸びが低下し、加工性が悪化する傾向がある。該含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。90質量%を超えると、ゴムの耐熱性が低下し、繰り返し歪みをかけたときに割れが発生する傾向がある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a carcass, the content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 60% by mass or more, more preferably 65% by mass or more. If it is less than 60% by mass, the elongation of the rubber tends to be lowered and the processability tends to deteriorate. The content is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less. When it exceeds 90% by mass, the heat resistance of the rubber is lowered, and cracking tends to occur when repeated strain is applied.
本発明のゴム組成物をカーカスに適用する場合、ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上である。10質量%未満であると、ゴムの耐熱性の向上に寄与できない傾向がある。SBRの含有量は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下である。40質量%を超えると、加工性が悪化する傾向がある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a carcass, the content of SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. If it is less than 10% by mass, there is a tendency that the heat resistance of the rubber cannot be improved. The content of SBR is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less. When it exceeds 40 mass%, workability tends to deteriorate.
本発明のゴム組成物をカーカスに適用する場合、NR及びSBRの合計含有量は、ゴム成分100質量%中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、100質量%でもよい。80質量%未満であると、低燃費性、耐久性が充分に得られないおそれがある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a carcass, the total content of NR and SBR is 100% by mass of the rubber component, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even 100% by mass. Good. If it is less than 80% by mass, fuel economy and durability may not be sufficiently obtained.
本発明のゴム組成物をクリンチに適用する場合、低燃費性、耐久性が良好に得られるという理由から、NR、BRが好ましい。 When the rubber composition of the present invention is applied to clinch, NR and BR are preferable because low fuel consumption and durability can be obtained satisfactorily.
本発明のゴム組成物をクリンチに適用する場合、ゴム成分100質量%中のNRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上である。10質量%未満であると、破断伸び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80質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。80質量%を超えると、耐屈曲亀裂成長性が充分に得られないおそれがある。 When the rubber composition of the present invention is applied to clinch, the content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more. If it is less than 10% by mass, the elongation at break may not be sufficiently obtained. The content is preferably 80% by mass or less, more preferably 50% by mass or less. If it exceeds 80% by mass, there is a possibility that sufficient resistance to bending crack growth cannot be obtained.
本発明のゴム組成物をクリンチに適用する場合、ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは50質量%以上である。20質量%未満であると、高い耐屈曲亀裂成長性が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは70質量%以下である。90質量%を超えると、破断強度が低下する傾向がある。 When the rubber composition of the present invention is applied to clinch, the BR content in 100% by mass of the rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more. If the content is less than 20% by mass, high resistance to flex crack growth may not be obtained. The content is preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less. When it exceeds 90% by mass, the breaking strength tends to decrease.
本発明のゴム組成物をクリンチに適用する場合、NR及びBRの合計含有量は、ゴム成分100質量%中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、100質量%でもよい。80質量%未満であると、低燃費性、耐久性が充分に得られないおそれがある。 When the rubber composition of the present invention is applied to clinch, the total content of NR and BR is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even 100% by mass in 100% by mass of the rubber component. Good. If it is less than 80% by mass, fuel economy and durability may not be sufficiently obtained.
本発明のゴム組成物をビードエイペックスに適用する場合、低燃費性、耐久性が良好に得られるという理由から、NRが好ましい。 When the rubber composition of the present invention is applied to a bead apex, NR is preferable because low fuel consumption and durability can be obtained satisfactorily.
本発明のゴム組成物をビードエイペックスに適用する場合、ゴム成分100質量%中のNRの含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、100質量%でもよい。80質量%未満であると、低燃費性、耐久性が充分に得られないおそれがある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a bead apex, the content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and may be 100% by mass. . If it is less than 80% by mass, fuel economy and durability may not be sufficiently obtained.
本発明では、特定の平均一次粒子径を持つ酸化亜鉛(微粒子酸化亜鉛)が使用される。汎用されている酸化亜鉛を含むゴム組成物の加硫量を調整すると、低発熱性を改善できる一方で耐久性が低下する傾向があるが、本発明では微粒子酸化亜鉛を使用しているため、破断伸びを改善でき、良好な耐久性を得ることができる。 In the present invention, zinc oxide (fine zinc oxide) having a specific average primary particle size is used. When adjusting the vulcanization amount of a rubber composition containing zinc oxide that is widely used, low heat build-up can be improved while durability tends to decrease, but in the present invention, since fine particle zinc oxide is used, The elongation at break can be improved, and good durability can be obtained.
微粒子酸化亜鉛の平均一次粒子径は、200nm以下、好ましくは120nm以下、より好ましくは90nm以下である。200nmを超えると、充分な耐久性が得られないおそれがある。該平均一次粒子径は、好ましくは20nm以上、より好ましくは50nm以上である。20nm未満であると、酸化亜鉛の粒子同士の凝集によって分散性が低下し、耐久性などの性能が低下するおそれがある。
なお、微粒子酸化亜鉛の平均一次粒子径は、窒素吸着によるBET法により測定した比表面積から換算された平均粒子径(平均一次粒子径)を表す。
The average primary particle diameter of the fine particle zinc oxide is 200 nm or less, preferably 120 nm or less, more preferably 90 nm or less. If it exceeds 200 nm, sufficient durability may not be obtained. The average primary particle diameter is preferably 20 nm or more, more preferably 50 nm or more. If the thickness is less than 20 nm, dispersibility may be reduced due to aggregation of zinc oxide particles, and performance such as durability may be deteriorated.
In addition, the average primary particle diameter of fine particle zinc oxide represents the average particle diameter (average primary particle diameter) converted from the specific surface area measured by BET method by nitrogen adsorption.
本発明のゴム組成物をキャップトレッドに適用する場合、微粒子酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、微粒子酸化亜鉛の含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。 When the rubber composition of the present invention is applied to a cap tread, the content of the fine zinc oxide is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Further, the content of the particulate zinc oxide is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less, and still more preferably 3 parts by mass or less.
本発明のゴム組成物をベーストレッド、サイドウォール又はカーカスに適用する場合、微粒子酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上である。また、微粒子酸化亜鉛の含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下である。 When the rubber composition of the present invention is applied to a base tread, a sidewall or a carcass, the content of fine particle zinc oxide is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is. Further, the content of the fine zinc oxide is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less.
本発明のゴム組成物をクリンチに適用する場合、微粒子酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上である。また、微粒子酸化亜鉛の含有量は、好ましくは4質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは2.5質量部以下である。 When the rubber composition of the present invention is applied to clinches, the content of fine particle zinc oxide is preferably 1 part by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The content of fine zinc oxide is preferably 4 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, and still more preferably 2.5 parts by mass or less.
本発明のゴム組成物をビードエイペックスに適用する場合、微粒子酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。また、微粒子酸化亜鉛の含有量は、好ましくは8質量部以下、より好ましくは4質量部以下である。
微粒子酸化亜鉛の含有量が下限未満では、加硫促進助剤としての効果が充分に得られず、破壊特性が低下する傾向がある。上限を超えると、耐屈曲亀裂成長性が低下し、微粒子酸化亜鉛が破壊核となり破壊特性が低下する傾向がある。
When the rubber composition of the present invention is applied to a bead apex, the content of fine particle zinc oxide 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. Further, the content of the fine zinc oxide is preferably 8 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less.
If the content of the particulate zinc oxide is less than the lower limit, the effect as a vulcanization acceleration aid cannot be sufficiently obtained, and the fracture characteristics tend to be lowered. If the upper limit is exceeded, the resistance to flex crack growth will decrease, and the fine zinc oxide will become fracture nuclei and the fracture characteristics will tend to decline.
本発明のゴム組成物は、更にカーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、補強性を向上できるとともに、耐久性も向上できる。 The rubber composition of the present invention preferably further contains carbon black. Thereby, while being able to improve reinforcement property, durability can also be improved.
本発明のゴム組成物をキャップトレッドに適用する場合、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(N2SA)は50m2/g以上が好ましく、100m2/g以上がより好ましい。また、該N2SAは180m2/g以下が好ましく、120m2/g以下がより好ましい。 When the rubber composition of the present invention is applied to a cap tread, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 50 m 2 / g or more, and more preferably 100 m 2 / g or more. Further, the N 2 SA is preferably at most 180 m 2 / g, more preferably at most 120 m 2 / g.
本発明のゴム組成物をベーストレッド、カーカス、クリンチ又はビードエイペックスに適用する場合、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(N2SA)は20m2/g以上が好ましく、50m2/g以上がより好ましい。また、該N2SAは120m2/g以下が好ましく、90m2/g以下がより好ましい。 When the rubber composition of the present invention is applied to a base tread, carcass, clinch or bead apex, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 20 m 2 / g or more, and 50 m 2 / g or more. More preferred. Further, the N 2 SA is preferably 120 m 2 / g or less, and more preferably 90 m 2 / g or less.
本発明のゴム組成物をサイドウォールに適用する場合、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(N2SA)は10m2/g以上が好ましく、30m2/g以上がより好ましい。また、該N2SAは120m2/g以下が好ましく、60m2/g以下がより好ましい。
カーボンブラックのN2SAが下限未満では、充分な補強性が得られないおそれがある。また、上限を超えると、ムーニー粘度が上昇し、加工性が低下する傾向がある。なお、カーボンブラックのN2SAは、JIS K 6217−2:2001によって求められる。
When the rubber composition of the present invention is applied to a sidewall, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 10 m 2 / g or more, and more preferably 30 m 2 / g or more. Further, the N 2 SA is preferably 120 m 2 / g or less, and more preferably 60 m 2 / g or less.
If N 2 SA of carbon black is less than the lower limit, there is a possibility that sufficient reinforcing properties cannot be obtained. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the Mooney viscosity increases and the processability tends to decrease. Incidentally, N 2 SA of carbon black, JIS K 6217-2: determined by 2001.
本発明のゴム組成物をキャップトレッド、サイドウォール又はカーカスに適用する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは40質量部以上、更に好ましくは50質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは70質量部以下、より好ましくは60質量部以下である。 When the rubber composition of the present invention is applied to a cap tread, sidewall or carcass, the carbon black content is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 50 mass parts or more. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 70 mass parts or less, More preferably, it is 60 mass parts or less.
本発明のゴム組成物をベーストレッドに適用する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは20質量部以上、より好ましくは30質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは40質量部以下である。 When the rubber composition of the present invention is applied to a base tread, the carbon black content is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 50 mass parts or less, More preferably, it is 40 mass parts or less.
本発明のゴム組成物をクリンチ又はビードエイペックスに適用する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは50質量部以上、より好ましくは60質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは90質量部以下、より好ましくは80質量部以下である。
カーボンブラックの含有量が下限未満では、破断強度が充分に得られず、耐久性が充分に得られないおそれがある。また、上限を超えると、発熱性が高くなり、低燃費性が悪化する傾向がある。
When the rubber composition of the present invention is applied to clinch or bead apex, the content of carbon black is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 60 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 90 mass parts or less, More preferably, it is 80 mass parts or less.
If the carbon black content is less than the lower limit, the breaking strength cannot be sufficiently obtained, and the durability may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the heat build-up becomes high and the fuel efficiency tends to deteriorate.
本発明のゴム組成物は、加工性、耐久性が良好に得られるという理由から、オイルを含むことが好ましい。 The rubber composition of the present invention preferably contains oil for the reason that processability and durability can be obtained satisfactorily.
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、その混合物などを用いることができる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルなどが挙げられる。 As the oil, for example, process oil, vegetable oil and fat, a mixture thereof and the like can be used. Examples of the process oil include paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil.
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、耐久性の改善効果が充分に得られないおそれがある。また、オイルの含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。20質量部を超えると、低燃費性、耐久性が低下するおそれがある。 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 the amount is less than 2 parts by mass, the effect of improving workability and durability may not be sufficiently obtained. The oil content is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less. If it exceeds 20 parts by mass, fuel economy and durability may be reduced.
本発明のゴム組成物をサイドウォール又はクリンチに適用する場合、低燃費性、耐久性、操縦安定性が良好に得られるという理由から、本発明のゴム組成物はC5系石油樹脂を含むことが好ましい。C5系石油樹脂としては、ナフサ分解によって得られるC5留分中のオレフィン、ジオレフィン類を主原料とする脂肪族系石油樹脂などが挙げられる。 When the rubber composition of the present invention is applied to a sidewall or clinch, the rubber composition of the present invention may contain a C5-based petroleum resin because low fuel consumption, durability, and steering stability can be obtained satisfactorily. preferable. Examples of the C5 petroleum resin include aliphatic petroleum resins made mainly of olefins and diolefins in the C5 fraction obtained by naphtha cracking.
本発明のゴム組成物をサイドウォール又はクリンチに適用する場合、C5系石油樹脂の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上である。0.5質量部未満では、C5系石油樹脂を配合することによる改善効果が得られないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは8質量部以下、より好ましくは4質量部以下である。8質量部を超えると、充分な低燃費性が得られない傾向がある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a sidewall or clinch, the content of the C5 petroleum resin is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More than a part. If the amount is less than 0.5 parts by mass, there is a possibility that the improvement effect by blending the C5 petroleum resin cannot be obtained. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 8 mass parts or less, More preferably, it is 4 mass parts or less. If it exceeds 8 parts by mass, sufficient fuel economy tends not to be obtained.
本発明のゴム組成物をビードエイペックスに適用する場合、低燃費性、耐久性、操縦安定性が良好に得られるという理由から、本発明のゴム組成物はカシューオイル変性フェノール樹脂を含むことが好ましい。カシューオイル変性フェノール樹脂としては、下記式(1)で示されるものを好適に使用できる。
式(1)中、pは、反応性が良く、分散性が向上する点で、1〜9の整数であり、5〜6が好ましい。 In the formula (1), p is an integer of 1 to 9 and preferably 5 to 6 in that the reactivity is good and the dispersibility is improved.
本発明のゴム組成物をビードエイペックスに適用する場合、カシューオイル変性フェノール樹脂の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは3質量部以上、より好ましくは8質量部以上である。3質量部未満では、低燃費性、耐久性、操縦安定性をバランス良く改善できないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは12質量部以下である。20質量部を超えると、充分な低燃費性が得られない傾向がある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a bead apex, the content of the cashew oil-modified phenol resin is preferably 3 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 3 parts by mass, the fuel economy, durability, and steering stability may not be improved in a well-balanced manner. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 20 mass parts or less, More preferably, it is 12 mass parts or less. If it exceeds 20 parts by mass, sufficient fuel economy tends not to be obtained.
本発明のゴム組成物をビードエイペックスに適用する場合、低燃費性、耐久性、操縦安定性が良好に得られるという理由から、本発明のゴム組成物は非反応性アルキルフェノール樹脂を含むことが好ましい。
非反応性アルキルフェノール樹脂とは、鎖中のベンゼン環の水酸基のオルソ位及びパラ位(特にパラ位)において反応点を有さないアルキルフェノール樹脂をいう。ここで、非反応性アルキルフェノール樹脂としては、下記式(2)又は(3)で示されるものを好適に使用できる。
When the rubber composition of the present invention is applied to a bead apex, the rubber composition of the present invention may contain a non-reactive alkylphenol resin because low fuel consumption, durability, and steering stability can be obtained satisfactorily. preferable.
The non-reactive alkylphenol resin refers to an alkylphenol resin having no reactive sites at the ortho position and para position (particularly the para position) of the hydroxyl group of the benzene ring in the chain. Here, as a non-reactive alkylphenol resin, what is shown by following formula (2) or (3) can be used conveniently.
式(2)中、mは整数である。適度なブルーム性という点で、mは1〜10が好ましく、2〜9がより好ましい。R1は、同一又は異なって、アルキル基を表し、ゴムとの親和性という点で、その炭素数は4〜15が好ましく、6〜10がより好ましい。 In formula (2), m is an integer. M is preferably 1 to 10 and more preferably 2 to 9 in terms of moderate bloom property. R 1 may be the same or different and represents an alkyl group, and the number of carbon atoms is preferably 4 to 15 and more preferably 6 to 10 in terms of affinity with rubber.
式(3)中、rは整数である。適度なブルーム性という点で、rは1〜10が好ましく、2〜9がより好ましい。 In formula (3), r is an integer. In terms of moderate bloom property, r is preferably 1 to 10, and more preferably 2 to 9.
本発明のゴム組成物をビードエイペックスに適用する場合、非反応性アルキルフェノール樹脂の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。0.2質量部未満では、低燃費性、耐久性、操縦安定性をバランス良く改善できないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは8質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。8質量部を超えると、充分な低燃費性が得られない傾向がある。 When the rubber composition of the present invention is applied to a bead apex, the content of the non-reactive alkylphenol resin is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is. If the amount is less than 0.2 parts by mass, the fuel economy, durability, and steering stability may not be improved in a well-balanced manner. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 8 mass parts or less, More preferably, it is 3 mass parts or less. If it exceeds 8 parts by mass, sufficient fuel economy tends not to be obtained.
本発明のゴム組成物をビードエイペックスに適用する場合、本発明のゴム組成物はカシューオイル変性フェノール樹脂などを硬化させる作用を有する硬化剤を含むことが好ましい。上記硬化剤としては、上記硬化作用を有するものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサメチレンテトラミン(HMT)、ヘキサメトキシメチロールメラミン(HMMM)、ヘキサメトキシメチロールパンタメチルエーテル(HMMPME)、メラミン、メチロールメラミンなどが挙げられる。なかでも、フェノール樹脂の硬度を上昇させる作用に優れるという点から、HMT、HMMM、HMMPMEが好ましい。 When the rubber composition of the present invention is applied to a bead apex, the rubber composition of the present invention preferably contains a curing agent having an action of curing a cashew oil-modified phenol resin. The curing agent is not particularly limited as long as it has the curing action described above. For example, hexamethylenetetramine (HMT), hexamethoxymethylol melamine (HMMM), hexamethoxymethylol pantamethyl ether (HMMPME), melamine, methylol. Examples include melamine. Among these, HMT, HMMM, and HMMPME are preferable because they are excellent in the action of increasing the hardness of the phenol resin.
硬化剤の含有量は、カシューオイル変性フェノール樹脂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質量部未満であると、充分に硬化できないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。20質量部を超えると、硬化が不均一になるおそれや、押出し時に焼けが発生するおそれがある。 The content of the curing agent 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 cashew oil-modified phenol resin. If it is less than 2 parts by mass, it may not be sufficiently cured. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 20 mass parts or less, More preferably, it is 15 mass parts or less. If it exceeds 20 parts by mass, there is a risk that curing will be non-uniform or that burning may occur during extrusion.
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、シリカなどの補強用充填剤、シランカップリング剤、ステアリン酸、各種老化防止剤、ワックス、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合できる。 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 reinforcing fillers such as silica, silane coupling agents, stearic acid, and various anti-aging agents. , Waxes, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, and the like can be appropriately blended.
本発明では、加硫剤として硫黄を好適に使用できる。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などを用いることができる。 In the present invention, sulfur can be suitably used as a vulcanizing agent. As sulfur, powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, and the like can be used.
硫黄の含有量は、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1.5質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下である。上記範囲内であると、低燃費性、耐久性が良好に得られる。 The sulfur content is preferably 1 part by mass or more and more preferably 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 5 mass parts or less, More preferably, it is 4 mass parts or less. Within the above range, low fuel consumption and durability can be obtained satisfactorily.
本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造できる。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。 The rubber composition of the present invention can be 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.
本発明のゴム組成物は、キャップトレッド、ベーストレッド、サイドウォール、カーカス、クリンチ又はビードエイペックスに使用される。
カーカスとは、具体的には、特開2009−13220号公報の図面などに示される部材である。カーカスは、従来公知の方法により製造でき、例えば、上記ゴム組成物をフィルム状に加工し、該フィルム状のゴム組成物でカーカスコードを被覆してカーカスを製造できる。ビードエイペックスとは、ビードコアから半径方向外側にのびるように、タイヤクリンチの内側に配される部材であり、具体的には、特開2008−38140号公報の図1〜3、特開2004−339287号公報の図1などに示される部材である。
The rubber composition of the present invention is used for a cap tread, a base tread, a sidewall, a carcass, a clinch or a bead apex.
Specifically, the carcass is a member shown in the drawings of JP2009-13220A. The carcass can be produced by a conventionally known method. For example, the carcass can be produced by processing the rubber composition into a film and coating the carcass cord with the film-like rubber composition. The bead apex is a member arranged inside the tire clinch so as to extend radially outward from the bead core. Specifically, FIGS. 1 to 3 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-38140, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-2004. It is a member shown by FIG. 1 etc. of 339287 gazette.
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造できる。すなわち、未加硫の段階で上記ゴム組成物をキャップトレッド、ベーストレッド、サイドウォール、カーカス、クリンチ又はビードエイペックスの形状に成形したのち、他のタイヤ部材と貼りあわせて未加硫タイヤを成形、加硫することで空気入りタイヤを製造できる。 The pneumatic tire of the present invention can be produced by a usual method using the rubber composition. That is, after unvulcanized, the rubber composition is formed into a cap tread, base tread, sidewall, carcass, clinch or bead apex, and then bonded to another tire member to form an unvulcanized tire. A pneumatic tire can be produced by vulcanization.
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
NR:TSR20
SBR:日本ゼオン(株)製のNipol 1502(非変性のE−SBR、スチレン含量:23.5質量%)
BR(BR1250H):日本ゼオン(株)製のBR1250H(リチウム開始剤を用いて重合したスズ変性BR、ビニル含量:10〜13質量%、Mw/Mn:1.5、スズ原子の含有量:250ppm)
BR(BR150B):宇部興産(株)製のBR150B(ハイシスBR)
BR(BR1220):日本ゼオン(株)製のNipolBR1220(シス含量:97質量%)
カーボンブラック(N220):キャボットジャパン(株)製のショウブラックN220(N2SA:111m2/g)
カーボンブラック(N351H):三菱化学(株)製のダイヤブラックN351H(N2SA:69m2/g)
カーボンブラック(N550):東海カーボン(株)製FEF(N550、N2SA:45m2/g)
カーボンブラック(T−NS):東海カーボン(株)製のT−NS BLACK(N2SA:71m2/g)
カーボンブラック(N330):キャボットジャパン(株)製のショウブラックN330(N2SA:79m2/g)
オイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスオイルPS323(ミネラルオイル)
レジン(T−100AS):丸善石油化学(株)製のマルカレッツT−100AS(C5系石油樹脂:ナフサ分解によって得られるC5留分中のオレフィン、ジオレフィン類を主原料とする脂肪族系石油樹脂)(軟化点:100℃)
レジン(SP−1068):(株)日本触媒製のSP−1068(上記式(2)で表される非反応性アルキルフェノール樹脂:m=1〜10の整数、R1=オクチル基)
レジン(PR−12686E):住友ベークライト(株)製のPR−12686E(上記式(1)で表されるカシューオイル変性フェノール樹脂)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製ノクラック6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種(平均一次粒子径:400nm)
微粒子酸化亜鉛:ハクスイテック(株)製のジンコックスーパーF−2(平均一次粒子径:65nm)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
不溶性硫黄1:日本乾溜工業(株)製の10%オイル処理不溶性硫黄
不溶性硫黄2:フレキシス社製のクリステックスHSOT20(硫黄80質量%及びオイル分20質量%を含む不溶性硫黄)
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)
加硫促進剤NS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤H:大内新興化学工業(株)製のノクセラーH(へキサメチレンテトラミン)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
NR: TSR20
SBR: Nipol 1502 (non-modified E-SBR, styrene content: 23.5% by mass) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
BR (BR1250H): BR1250H manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (tin-modified BR polymerized using a lithium initiator, vinyl content: 10 to 13% by mass, Mw / Mn: 1.5, tin atom content: 250 ppm) )
BR (BR150B): BR150B (Hisys BR) manufactured by Ube Industries, Ltd.
BR (BR1220): Nipol BR1220 (cis content: 97 mass%) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
Carbon black (N220): Show black N220 (N 2 SA: 111 m 2 / g) manufactured by Cabot Japan
Carbon black (N351H): Diamond black N351H (N 2 SA: 69 m 2 / g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Carbon black (N550): Tokai Carbon Co., Ltd. FEF (N550, N 2 SA: 45 m 2 / g)
Carbon black (T-NS): T-NS BLACK (N 2 SA: 71 m 2 / g) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
Carbon Black (N330): Show Black N330 (N 2 SA: 79 m 2 / g) manufactured by Cabot Japan
Oil: Diana Process Oil PS323 (mineral oil) manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Resin (T-100AS): Marukaretsu T-100AS manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd. (C5 petroleum resin: aliphatic petroleum resin mainly composed of olefin and diolefin in C5 fraction obtained by naphtha cracking) (Softening point: 100 ° C)
Resin (SP-1068): SP-1068 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. (non-reactive alkylphenol resin represented by the above formula (2): integer of m = 1 to 10, R 1 = octyl group)
Resin (PR-12686E): PR-12686E (cashew oil-modified phenol resin represented by the above formula (1)) manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
Wax: Sunnock N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Anti-aging agent: Nocrack 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Stearic acid: Zinc stearate made by NOF Corporation: 2 types of zinc oxide made by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. (average primary particle size: 400 nm)
Fine zinc oxide: Zincock Super F-2 (average primary particle size: 65 nm) manufactured by Hakusuitec Co., Ltd.
Sulfur: powder sulfur-insoluble sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. 1: 10% oil-treated insoluble sulfur-insoluble sulfur manufactured by Nippon Kiboshi Kogyo Co., Ltd. 2: Christex HSOT20 (80% by mass of sulfur and 20% oil content) manufactured by Flexis Insoluble sulfur containing mass%)
Vulcanization accelerator CZ: Noxeller CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Vulcanization accelerator NS: Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator H: Noxeller H (hexamethylenetetramine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
<実施例及び比較例>
表1〜6に示す配合に従い、1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄、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、加硫促進剤を添加し、2軸オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。続いて得られた未加硫ゴム組成物を、表1〜6に示した加硫温度及び加硫時間でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
<Examples and Comparative Examples>
According to the composition shown in Tables 1 to 6, 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 5 minutes under a condition of 80 ° C. using a biaxial open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. Subsequently, the obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at the vulcanization temperature and vulcanization time shown in Tables 1 to 6 to obtain a vulcanized rubber composition.
得られた加硫ゴム組成物を使用して、下記の評価を行った。試験結果を表1〜6に示す。 The following evaluation was performed using the obtained vulcanized rubber composition. Test results are shown in Tables 1-6.
(ゴム発熱性能)
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で各加硫ゴム組成物のtanδを測定し、比較例5、14、26、35、44、53のtanδを100として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど低発熱となり、低燃費性に優れる。
(ゴム発熱性能指数)=(比較例5、14、26、35、44、53のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Rubber heat generation performance)
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), tan δ of each vulcanized rubber composition was measured under conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. The tan δ of 14, 26, 35, 44, and 53 was set to 100, and an index was displayed by the following calculation formula. The larger the index, the lower the heat generation and the better the fuel efficiency.
(Rubber exothermic performance index) = (tan δ of Comparative Examples 5, 14, 26, 35, 44, and 53) / (tan δ of each formulation) × 100
(ゴム強度)
JIS K6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、各加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型試験片を用いて引張試験を実施し、破断強度(TB)及び破断時伸び(EB)を測定し、破壊エネルギー(TB×EB/2)を算出した。そして、比較例5、14、26、35、44、53の破壊エネルギーを100とし、下記計算式により、各配合の破壊エネルギーを指数表示した。指数が大きいほど、耐久性に優れることを示す。
(ゴム強度指数)=(各配合の破壊エネルギー)/(比較例5、14、26、35、44、53の破壊エネルギー)×100
(Rubber strength)
In accordance with JIS K6251 “vulcanized rubber and thermoplastic rubber—how to obtain tensile properties”, a tensile test was conducted using No. 3 dumbbell-shaped test pieces made of each vulcanized rubber composition, and the breaking strength (TB) and The elongation at break (EB) was measured and the fracture energy (TB × EB / 2) was calculated. Then, the breaking energy of Comparative Examples 5, 14, 26, 35, 44, and 53 was set to 100, and the breaking energy of each formulation was displayed as an index according to the following calculation formula. It shows that it is excellent in durability, so that an index | exponent is large.
(Rubber strength index) = (Fracture energy of each formulation) / (Fracture energy of Comparative Examples 5, 14, 26, 35, 44, 53) × 100
通常の参加亜鉛を配合し、加硫量を25〜60ECUに調整した比較例6などでは、良好な低燃費性が得られたものの、充分なゴム強度(耐久性)が得られなかった。これに対し、微粒子酸化亜鉛を配合するとともに加硫量を25〜60ECUに調整した実施例1などでは、低燃費性、ゴム強度(耐久性)がバランスよく改善された。
一方、低加硫量の比較例2、3や、高加硫量の比較例4などではこれらの性能が劣っていた。
In Comparative Example 6 and the like in which normal participation zinc was blended and the vulcanization amount was adjusted to 25 to 60 ECU, good fuel economy was obtained, but sufficient rubber strength (durability) was not obtained. On the other hand, in Example 1 etc. which mix | blended the fine particle zinc oxide and adjusted the vulcanization | cure amount to 25-60 ECU, the low fuel consumption and rubber strength (durability) were improved with good balance.
On the other hand, Comparative Examples 2 and 3 having a low vulcanization amount and Comparative Example 4 having a high vulcanization amount had poor performance.
Claims (4)
加硫量が25〜60ECUであるキャップトレッド、ベーストレッド、サイドウォール、カーカス、クリンチ又はビードエイペックス用ゴム組成物。 Containing zinc oxide having an average primary particle size of 200 nm or less,
A rubber composition for cap tread, base tread, sidewall, carcass, clinch or bead apex having a vulcanization amount of 25 to 60 ECU.
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JP2016044270A (en) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 住友ゴム工業株式会社 | Tread rubber composition and tire |
JP2018109198A (en) * | 2018-03-19 | 2018-07-12 | 住友ゴム工業株式会社 | tire |
JP2019505428A (en) * | 2015-12-17 | 2019-02-28 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | Tire with tread |
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