JP2013159769A - Rubber composition for tire and pneumatic tire - Google Patents

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鈴可 大竹
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire that can improve low fuel consumption, abrasion resistance, mechanical strengths and vulcanization stability and a pneumatic tire using the rubber composition for tire in each member (especially tread) of the tire.SOLUTION: A rubber composition for a tire comprises a modified natural rubber having a phosphorus content of ≤200 ppm, a butadiene rubber, a compound represented by formula (1) [wherein p is an integer of 2-8] and/or formula (2) [wherein q is an integer of 2-8; Mis a metal ion: r is its valence], carbon black and a compound represented by formula (A) [wherein Y is 2-10C alkylene; Rand Rare the same or different and each a nitrogen atom-containing monovalent organic group].

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 a tire and a pneumatic tire using the same.

現在、輸送業界では、燃料代の高騰や環境規制の導入による経費増大等の理由から、低燃費性に優れたタイヤが望まれている。低燃費性を改善する方法の1つとして、充填剤であるカーボンブラックをシリカに置換する方法が知られている。しかし、この方法では、低燃費性は向上できるものの、耐摩耗性が低下するという問題がある。 Currently, in the transportation industry, tires with excellent fuel efficiency are desired for reasons such as rising fuel costs and increased costs due to the introduction of environmental regulations. As one of the methods for improving the low fuel consumption, a method of replacing carbon black as a filler with silica is known. However, although this method can improve fuel efficiency, there is a problem that wear resistance is lowered.

特許文献1〜3では、低燃費性の向上を目的として、シリカを含む配合において、ゴムに特定の極性基を付加することによりシリカと親和性を持たせ、シリカの分散性を高め、低燃費性に優れたゴム組成物を得る方法が記載されているが、他の方法の提供も求められている。 In Patent Documents 1 to 3, for the purpose of improving fuel economy, in a compound containing silica, a specific polar group is added to rubber so as to have affinity with silica, thereby improving dispersibility of silica and reducing fuel consumption. Although a method for obtaining a rubber composition having excellent properties is described, provision of other methods is also demanded.

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

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性を向上できるタイヤ用ゴム組成物、及び該タイヤ用ゴム組成物をタイヤの各部材(特に、トレッド)に用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems and improves the fuel efficiency, wear resistance, mechanical strength, vulcanization stability of the tire, and the tire rubber composition. An object of the present invention is to provide a pneumatic tire used for a tread.

本発明は、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムと、ブタジエンゴムと、下記式(1)及び/又は下記式(2)で表される化合物と、カーボンブラックと、下記式(A)で表される化合物とを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。

Figure 2013159769
[式(1)中、pは2〜8の整数を表す。式(2)中、qは2〜8の整数を表す。Mr+は金属イオンを表し、rはその価数を表す。]
Figure 2013159769
[式(A)中、Yは、炭素数2〜10のアルキレン基、R10及びR11は、同一若しくは異なって、チッ素原子を含む1価の有機基を表す。]
式(2)中のMr+で表される金属イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、セシウムイオン、コバルトイオン、銅イオン、又は亜鉛イオンであることが好ましく、リチウムイオン、ナトリウムイオン、又はカリウムイオンであることがより好ましい。 The present invention relates to a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less, a butadiene rubber, a compound represented by the following formula (1) and / or the following formula (2), carbon black, and the following formula (A). The rubber composition for tires containing the compound represented by these.
Figure 2013159769
[In formula (1), p represents the integer of 2-8. In formula (2), q represents an integer of 2 to 8. M r + represents a metal ion, and r represents its valence. ]
Figure 2013159769
[In Formula (A), Y is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and R 10 and R 11 are the same or different and each represents a monovalent organic group containing a nitrogen atom. ]
It is preferable that the metal ion represented by Mr + in Formula (2) is a lithium ion, a sodium ion, a potassium ion, a cesium ion, a cobalt ion, a copper ion, or a zinc ion, and a lithium ion, a sodium ion, or More preferred is potassium ion.

上記タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量が60質量%以上、ブタジエンゴムの含有量が5〜40質量%であることが好ましい。 The tire rubber composition preferably has a modified natural rubber content of 60% by mass or more and a butadiene rubber content of 5 to 40% by mass in 100% by mass of the rubber component.

上記タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分100質量%中の改質天然ゴム、ブタジエンゴムの合計含有量が80質量%以上であることが好ましい。 In the tire rubber composition, the total content of the modified natural rubber and butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 80% by mass or more.

上記タイヤ用ゴム組成物は、上記式(A)で表される化合物の含有量が、ゴム成分100質量部に対して0.05〜12質量部、カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して10〜90質量部、上記式(1)及び下記式(2)で表される化合物の合計含有量が、カーボンブラック及びシリカの合計100質量部に対して0.2〜10質量部であることが好ましい。 In the tire rubber composition, the content of the compound represented by the formula (A) is 0.05 to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and the content of carbon black is 100 parts by mass of the rubber component. 10 to 90 parts by mass with respect to parts, and the total content of the compounds represented by the above formula (1) and the following formula (2) is 0.2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of carbon black and silica. Part.

上記改質天然ゴムの窒素含有量が0.3質量%以下であり、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下であることが好ましい。 The nitrogen content of the modified natural rubber is preferably 0.3% by mass or less, and the gel content measured as a toluene insoluble content is preferably 20% by mass or less.

上記改質天然ゴムは、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)を含む製法により得られたものであることが好ましい。 In the modified natural rubber, the natural rubber latex is saponified to obtain a saponified natural rubber latex (A), and the obtained saponified natural rubber latex has a phosphorus content of 200 ppm or less. It is preferable that it is what was obtained by the manufacturing method including the process (B) wash | cleaned until it becomes.

上記タイヤ用ゴム組成物は、トレッド用ゴム組成物として用いられることが好ましい。 The tire rubber composition is preferably used as a tread rubber composition.

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。上記空気入りタイヤは、トラック・バス用タイヤであることが好ましい。 The present invention also relates to a pneumatic tire produced using the rubber composition. The pneumatic tire is preferably a truck / bus tire.

本発明によれば、改質天然ゴムと、ブタジエンゴムと、上記式(1)及び/又は上記式(2)で表される化合物と、カーボンブラックと、上記式(A)で表される化合物と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、機械的強度、加硫安定性を向上できる。該ゴム組成物をタイヤの各部材(特に、トレッド)に使用することにより、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度に優れた空気入りタイヤを生産性良く提供することができる。 According to the present invention, a modified natural rubber, a butadiene rubber, a compound represented by the above formula (1) and / or the above formula (2), carbon black, and a compound represented by the above formula (A) Therefore, low fuel consumption, wear resistance, mechanical strength, and vulcanization stability can be improved. By using the rubber composition for each member (particularly, tread) of the tire, a pneumatic tire excellent in low fuel consumption, wear resistance, and mechanical strength can be provided with high productivity.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、改質天然ゴムと、ブタジエンゴムと、上記式(1)及び/又は上記式(2)で表される化合物と、カーボンブラックと、上記式(A)で表される化合物とを含む。 The rubber composition for tires of the present invention includes a modified natural rubber, a butadiene rubber, a compound represented by the above formula (1) and / or the above formula (2), carbon black, and the above formula (A). And the compounds represented.

リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム(HPNR)は、天然ゴム(NR)中に含まれるリン脂質が低減、除去(好ましくはタンパク質やゲル分も除去)されているため、発熱しにくい性質があるため、NRの使用に比べて、更なる低燃費化を図ることができる。しかし、HPNRを用いると、耐摩耗性が低下することが本発明者の研究により明らかになってきた。この新たに生じた問題に対して、本発明者が鋭意検討した結果、HPNRと共にブタジエンゴム(BR)を配合することにより、良好な耐摩耗性を維持しつつ、低燃費性の向上が可能となることが分かった。更なる検討の結果、HPNR、BRに加えて、カーボンブラック、上記式(1)及び/又は上記式(2)で表される化合物を配合することにより、更なる低燃費性の向上が可能となることが分かった。しかしながら、これらの成分を併用することにより、スコーチタイムが短くなり、加硫安定性に劣ること、耐摩耗性、機械的強度が低下することが本発明者の研究により明らかになってきた。この新たに生じた問題に対して、本発明者が鋭意検討した結果、上記成分と共に、上記式(A)で表される化合物を配合することにより、低燃費性を更に改善しつつ、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性を大幅に改善でき、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性をバランスよく向上できることを見出した。
また、本明細書において、加硫安定性に優れるとは、早期加硫が発生しにくいこと(スコーチ安定性に優れること)を意味し、例えば、実施例に記載の方法で評価できる。
Modified natural rubber (HPNR) with a phosphorus content of 200 ppm or less has a property that it is difficult to generate heat because the phospholipids contained in the natural rubber (NR) are reduced and removed (preferably the protein and gel are also removed). Therefore, further reduction in fuel consumption can be achieved compared to the use of NR. However, it has been clarified by the inventor's research that wear resistance decreases when HPNR is used. As a result of intensive studies by the inventor on this newly generated problem, by blending butadiene rubber (BR) with HPNR, it is possible to improve fuel efficiency while maintaining good wear resistance. I found out that As a result of further studies, it is possible to further improve fuel efficiency by blending carbon black and the compound represented by the above formula (1) and / or the above formula (2) in addition to HPNR and BR. I found out that However, the use of these components in combination has revealed that the scorch time is shortened, the vulcanization stability is inferior, the wear resistance, and the mechanical strength are reduced. As a result of intensive studies by the inventor on this newly generated problem, by adding the compound represented by the above formula (A) together with the above components, the fuel consumption is further improved and the wear resistance is improved. It has been found that the property, mechanical strength and vulcanization stability can be greatly improved, and the fuel efficiency, wear resistance, mechanical strength and vulcanization stability can be improved in a well-balanced manner.
In the present specification, excellent vulcanization stability means that early vulcanization hardly occurs (excellent scorch stability), and can be evaluated by, for example, the method described in Examples.

本発明では、ゴム成分として、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム(HPNR)が使用される。 In the present invention, modified natural rubber (HPNR) having a phosphorus content of 200 ppm or less is used as the rubber component.

上記改質天然ゴム(HPNR)は、リン含有量が200ppm以下である。200ppmを超えると、貯蔵中にゲル量が増加し、加硫ゴムのtanδが上昇して低燃費性が悪化したり、未加硫ゴムのムーニー粘度が上昇して加工性が悪化する。該リン含有量は、150ppm以下が好ましく、100ppm以下がより好ましい。ここで、リン含有量は、たとえばICP発光分析等、従来の方法で測定することができる。リンは、リン脂質(リン化合物)に由来するものである。 The modified natural rubber (HPNR) has a phosphorus content of 200 ppm or less. If it exceeds 200 ppm, the amount of gel increases during storage, tan δ of the vulcanized rubber increases and the fuel efficiency deteriorates, or the Mooney viscosity of the unvulcanized rubber increases and the processability deteriorates. 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。窒素含有量が0.3質量%を超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなる傾向があり、また、低燃費性が悪化するおそれもある。窒素含有量は、例えばケルダール法等、従来の方法で測定することができる。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. When the nitrogen content exceeds 0.3% by mass, the Mooney viscosity increases during storage and the processability tends to deteriorate, and the fuel efficiency may also deteriorate. 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%以下がより好ましく、7質量%以下が更に好ましい。20質量%を超えると、ムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなる傾向があり、また、低燃費性が悪化するおそれもある。ゲル含有率とは、非極性溶媒であるトルエンに対する不溶分として測定した値を意味し、以下においては単に「ゲル含有率」または「ゲル分」と称することがある。ゲル分の含有率の測定方法は次のとおりである。まず、天然ゴム試料を脱水トルエンに浸し、暗所に遮光して1週間放置後、トルエン溶液を1.3×10rpmで30分間遠心分離して、不溶のゲル分とトルエン可溶分とを分離する。不溶のゲル分にメタノールを加えて固形化した後、乾燥し、ゲル分の質量と試料の元の質量との比からゲル含有率が求められる。 The gel content in the modified natural rubber is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 7% by mass or less. If it exceeds 20% by mass, the Mooney viscosity tends to increase and the processability tends to deteriorate, and the fuel efficiency may deteriorate. The gel content means a value measured as an insoluble content with respect to toluene which is a nonpolar solvent, and may be simply referred to as “gel content” or “gel content” below. The measuring method of the content rate of a gel part is as follows. First, a natural rubber sample is soaked in dehydrated toluene, light-shielded in the dark and left for 1 week, and then the toluene solution is centrifuged at 1.3 × 10 5 rpm for 30 minutes to obtain an insoluble gel content and a toluene soluble content. Isolate. Methanol is added to the insoluble gel and solidified, and then dried, and the gel content is determined from the ratio between the mass of the gel and the original mass of the sample.

改質天然ゴムは、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。「実質的にリン脂質が存在しない」とは、天然ゴム試料をクロロホルムで抽出し、抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在しない状態を表す。−3ppm〜1ppmに存在するリンのピークとは、リン脂質におけるリンのリン酸エステル構造に由来するピークである。 The modified natural rubber is preferably substantially free of phospholipids. “Substantially no phospholipid is present” represents a state in which a natural rubber sample is extracted with chloroform and a peak due to phospholipid does not exist at −3 ppm to 1 ppm in 31 P NMR measurement of the extract. The peak of phosphorus present at -3 ppm to 1 ppm is a peak derived from the phosphate structure of phosphorus in the phospholipid.

改質天然ゴム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率が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. A modified natural rubber (saponified natural rubber) can be produced by a method of repeatedly washing with water until the rate 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.

本発明のゴム組成物において、ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは75質量%以上である。60質量%未満であると、低燃費性を充分に向上できないおそれがある。該含有量は、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。95質量%を超えると、耐摩耗性、加硫安定性が悪化するおそれがある。 In the rubber composition of the present invention, the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 75% by mass or more. If it is less than 60% by mass, fuel economy may not be sufficiently improved. The content is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less. If it exceeds 95% by mass, the wear resistance and vulcanization stability may be deteriorated.

本発明では、改質天然ゴムと共にブタジエンゴム(BR)が使用される。BRとしては特に限定されず、例えば、高シス含量のBR(シス含量が90質量%以上のBR)、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR、希土類元素系触媒を用いて合成されたブタジエンゴム(以下、希土類系BRともいう)などを使用できる。なかでも、低燃費性、機械的強度、耐摩耗性の向上効果が高いという理由から、高シス含量のBR(好ましくはシス含量が95質量%以上のBR)が好ましい。 In the present invention, butadiene rubber (BR) is used together with the modified natural rubber. The BR is not particularly limited. For example, BR having a high cis content (BR having a cis content of 90% by mass or more), BR containing syndiotactic polybutadiene crystals, butadiene rubber synthesized using a rare earth element-based catalyst ( Hereinafter, it is also referred to as rare earth BR). Of these, BR having a high cis content (preferably a BR having a cis content of 95% by mass or more) is preferable because of its high effect of improving fuel economy, mechanical strength, and abrasion resistance.

ゴム成分100質量%中のBR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、耐摩耗性が悪化するおそれがある。該BRの含有量は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。40質量%を超えると、低燃費性を充分に向上できないおそれがある。 The content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. If it is less than 5% by mass, the wear resistance may be deteriorated. The BR content is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 25% by mass or less. If it exceeds 40% by mass, the fuel economy may not be sufficiently improved.

ゴム成分100質量%中の改質天然ゴム、BRの合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは100質量%である。80質量%未満であると、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性をバランスよく向上できないおそれがある。 The total content of the modified natural rubber and BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 100% by mass. If it is less than 80% by mass, the fuel economy, wear resistance, mechanical strength, and vulcanization stability may not be improved in a well-balanced manner.

HPNR、BR以外に本発明に使用されるゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、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)、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)等のジエン系ゴムが挙げられる。ゴム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the rubber component used in the present invention other than HPNR and BR include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), and chloroprene rubber (CR). And diene rubbers such as acrylonitrile butadiene rubber (NBR). A rubber component may be used independently and may use 2 or more types together.

本発明では、下記式(1)及び/又は下記式(2)で表される化合物が使用される。

Figure 2013159769
[式(1)中、pは2〜8の整数を表す。式(2)中、qは2〜8の整数を表す。Mr+は金属イオンを表し、rはその価数を表す。] In the present invention, a compound represented by the following formula (1) and / or the following formula (2) is used.
Figure 2013159769
[In formula (1), p represents the integer of 2-8. In formula (2), q represents an integer of 2 to 8. M r + represents a metal ion, and r represents its valence. ]

上記式(2)で表される化合物は任意の公知の方法により製造することができる。具体的には、ハロアルキルアミンとチオ硫酸ナトリウムとを反応させる方法、フタルイミドのカリウム塩とジハロアルカンとを反応させて、得られた化合物とチオ硫酸ナトリウムとを反応させ、次いで、得られた化合物を加水分解する方法等が挙げられる。 The compound represented by the above formula (2) can be produced by any known method. Specifically, a method of reacting a haloalkylamine with sodium thiosulfate, reacting a potassium salt of phthalimide with a dihaloalkane, reacting the resulting compound with sodium thiosulfate, and then reacting the resulting compound with The method of hydrolyzing is mentioned.

具体的には、qが6の化合物の場合、例えば、6−ハロヘキシルアミンとチオ硫酸ナトリウムとを反応させる方法、フタルイミドのカリウム塩と1,6−ジハロヘキサンとを反応させて、得られた化合物とチオ硫酸ナトリウムとを反応させ、次いで、得られた化合物を加水分解する方法等が挙げられる。 Specifically, when q is a compound of 6, for example, a method of reacting 6-halohexylamine with sodium thiosulfate, a compound obtained by reacting a potassium salt of phthalimide with 1,6-dihalohexane And a method in which sodium thiosulfate is reacted and then the resulting compound is hydrolyzed.

また、qが3の化合物の場合、例えば、3−ハロプロピルアミンとチオ硫酸ナトリウムとを反応させる方法、フタルイミドのカリウム塩と1,3−ジハロプロパンとを反応させて、得られた化合物とチオ硫酸ナトリウムとを反応させ、次いで、得られた化合物を加水分解する方法等が挙げられる。 When q is a compound of 3, for example, a method in which 3-halopropylamine and sodium thiosulfate are reacted, a potassium salt of phthalimide and 1,3-dihalopropane are reacted, Examples include a method of reacting with sodium thiosulfate and then hydrolyzing the obtained compound.

上記式(1)で表される化合物は、例えば、上記式(2)で表される化合物とプロトン酸とを反応させることにより製造することができる。 The compound represented by the above formula (1) can be produced, for example, by reacting the compound represented by the above formula (2) with a protonic acid.

本発明では、上記式(1)で表される化合物と上記式(2)で表される化合物の混合物を用いることもできる。かかる混合物は、上記式(1)で表される化合物と上記式(2)で表される化合物とを混合する方法、金属アルカリ(上記Mで示される金属を含有する水酸化物、炭酸塩および炭酸水素塩等)を用いて上記式(1)で表される化合物の一部を金属塩化する方法、プロトン酸を用いて上記式(2)で表される化合物の一部を中和する方法により製造することができる。このようにして製造した上記式(1)で表される化合物、上記式(2)で表される化合物は、濃縮、晶析等の操作により、反応混合物から取り出すことができ、取り出された上記式(1)で表される化合物、上記式(2)で表される化合物は、通常0.1〜5%程度の水分を含む。本発明では、上記式(1)で表される化合物のみを用いることができ、また、上記式(2)で表される化合物のみを用いることもできる。また、複数種の上記式(1)で表される化合物、上記式(2)で表される化合物を併用することもできる。 In the present invention, a mixture of the compound represented by the above formula (1) and the compound represented by the above formula (2) can also be used. Such a mixture is obtained by mixing a compound represented by the above formula (1) and a compound represented by the above formula (2), a metal alkali (a metal-containing hydroxide, carbonate, and A method in which a part of the compound represented by the above formula (1) is metallated using a bicarbonate, a method of neutralizing a part of the compound represented by the above formula (2) using a protonic acid Can be manufactured. The compound represented by the above formula (1) and the compound represented by the above formula (2) thus produced can be taken out from the reaction mixture by operations such as concentration and crystallization, The compound represented by the formula (1) and the compound represented by the above formula (2) usually contain about 0.1 to 5% of water. In the present invention, only the compound represented by the above formula (1) can be used, or only the compound represented by the above formula (2) can be used. Moreover, the compound represented by the multiple types of compound represented by said Formula (1) and the said Formula (2) can also be used together.

式(1)中、pは2〜8の整数を表し、2〜5が好ましい。式(2)中、qは2〜8の整数を表し、2〜5が好ましい。 In formula (1), p represents an integer of 2 to 8, and 2 to 5 are preferable. In formula (2), q represents an integer of 2 to 8, preferably 2 to 5.

r+で示される金属イオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、セシウムイオン、コバルトイオン、銅イオンおよび亜鉛イオンが好ましく、リチウムイオン、ナトリウムイオンおよびカリウムイオンがより好ましく、ナトリウムイオンが更に好ましい。rは金属イオンの価数を表わし、当該金属において可能な範囲であれば、限定されない。金属イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、セシウムイオンのようなアルカリ金属イオンの場合、rは通常1であり、金属イオンがコバルトイオンの場合、rは通常2または3である。金属イオンが、銅イオンの場合、rは通常1〜3の整数であり、金属イオンが、亜鉛イオンの場合、rは通常2である。上記製法によれば、通常、上記式(1)で表される化合物のナトリウム塩が得られるが、カチオン交換反応を行うことにより、ナトリウム塩以外の金属塩に変換することができる。 As the metal ion represented by Mr + , lithium ion, sodium ion, potassium ion, cesium ion, cobalt ion, copper ion and zinc ion are preferable, lithium ion, sodium ion and potassium ion are more preferable, and sodium ion is still more preferable. . r represents the valence of the metal ion, and is not limited as long as it is possible in the metal. When the metal ion is an alkali metal ion such as lithium ion, sodium ion, potassium ion or cesium ion, r is usually 1, and when the metal ion is cobalt ion, r is usually 2 or 3. When the metal ion is a copper ion, r is usually an integer of 1 to 3, and when the metal ion is a zinc ion, r is usually 2. According to the said manufacturing method, although the sodium salt of the compound represented by the said Formula (1) is obtained normally, it can convert into metal salts other than a sodium salt by performing a cation exchange reaction.

上記式(1)で表される化合物、上記式(2)で表される化合物のメディアン径は、好ましくは0.05〜100μmの範囲であり、より好ましくは1〜100μmの範囲である。かかるメディアン径は、レーザー回折法にて測定することができる。 The median diameter of the compound represented by the above formula (1) and the compound represented by the above formula (2) is preferably in the range of 0.05 to 100 μm, more preferably in the range of 1 to 100 μm. Such median diameter can be measured by a laser diffraction method.

上記式(1)で表される化合物、上記式(2)で表される化合物は、予め担持剤と混合してから使用してもよい。担持剤としては、日本ゴム協会編「ゴム工業便覧<第四版>」第510〜513頁に記載されている「無機充てん剤、補強剤」が挙げられ、なかでも、カーボンブラック、シリカ、焼成クレー、水酸化アルミニウムが好ましい。担持剤の使用量は、特に限定されないが、上記式(1)及び/又は上記式(2)で表される化合物の合計量100質量部に対して、10〜1000質量部の範囲が好ましい。 The compound represented by the above formula (1) and the compound represented by the above formula (2) may be used after being previously mixed with a carrier. Examples of the supporting agent include “inorganic fillers and reinforcing agents” described on pages 510 to 513 of “Rubber Industry Handbook <Fourth Edition>” edited by the Japan Rubber Association. Among them, carbon black, silica, calcined Clay and aluminum hydroxide are preferred. Although the usage-amount of a support agent is not specifically limited, The range of 10-1000 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of total amounts of the compound represented by the said Formula (1) and / or the said Formula (2).

上記式(1)及び上記式(2)で表される化合物の合計含有量はカーボンブラック及びシリカの合計100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは1質量部以上である。0.2質量部未満であると、低燃費性を充分に向上できないおそれがある。また、該合計含有量は、カーボンブラック及びシリカの合計100質量部に対して、好ましくは10質量部以下、より好ましくは9質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。10質量部を超えると、機械的強度、耐摩耗性、加硫安定性が悪化するおそれがある。 The total content of the compounds represented by the above formula (1) and the above formula (2) is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of carbon black and silica. Part or more, more preferably 1 part by weight or more. If it is less than 0.2 parts by mass, the fuel economy may not be sufficiently improved. The total content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 9 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total of carbon black and silica. If it exceeds 10 parts by mass, the mechanical strength, wear resistance, and vulcanization stability may be deteriorated.

本発明では、カーボンブラックが使用される。使用できるカーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されない。 In the present invention, carbon black is used. Examples of carbon black that can be used include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは20m/g以上、より好ましくは30m/g以上である。20m/g未満では、充分な補強性が得られず、機械的強度、耐摩耗性が低下する傾向がある。また、該カーボンブラックのNSAは、好ましくは100m/g以下、より好ましくは60m/g以下である。100m/gを超えると、低燃費性が悪化する傾向がある。また、分散性に劣り、耐摩耗性、機械的強度が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 20 m 2 / g or more, more preferably 30 m 2 / g or more. If it is less than 20 m 2 / g, sufficient reinforcing properties cannot be obtained, and mechanical strength and wear resistance tend to decrease. Further, the N 2 SA of the carbon black is preferably 100 m 2 / g or less, more preferably 60 m 2 / g or less. If it exceeds 100 m 2 / g, the fuel efficiency tends to deteriorate. Further, the dispersibility tends to be inferior, and the wear resistance and mechanical strength tend to decrease.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量(DBP)は、好ましくは50ml/100g以上、より好ましくは90ml/100g以上である。50ml/100g未満であると、低燃費性が悪化する傾向がある。
また、カーボンブラックのDBPは、好ましくは160ml/100g以下、より好ましくは140ml/100g以下である。160ml/100gを超えると、耐摩耗性、機械的強度が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックのDBPは、JIS K6217−4の測定方法によって求められる。
Carbon black has a dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of preferably 50 ml / 100 g or more, more preferably 90 ml / 100 g or more. If it is less than 50 ml / 100 g, the fuel efficiency tends to deteriorate.
The DBP of carbon black is preferably 160 ml / 100 g or less, more preferably 140 ml / 100 g or less. When it exceeds 160 ml / 100 g, there exists a tendency for abrasion resistance and mechanical strength to fall.
In addition, DBP of carbon black is calculated | required by the measuring method of JISK6217-4.

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10質量部以上、より好ましくは20質量部以上、更に好ましくは35質量部以上である。10質量部未満であると、機械的強度、耐摩耗性を充分に向上できないおそれがある。上記カーボンブラックの含有量は、好ましくは90質量部以下、より好ましくは60質量部以下である。90質量部を超えると、低燃費性が悪化するおそれがある。
本発明では、カーボンブラックと共に、改質天然ゴムと、ブタジエンゴムと、上記式(1)及び/又は上記式(2)で表される化合物と、上記式(A)で表される化合物とを併用することにより、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性を向上できる。そのため、低燃費性の向上のために、カーボンブラックを減量する必要がなく、カーボンブラックの含有量を上記量とすることができるので、機械的強度、耐摩耗性の低下を抑制でき、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性がバランス良く得られる。
The content of carbon black is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, and still more preferably 35 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 10 parts by mass, the mechanical strength and wear resistance may not be sufficiently improved. The content of the carbon black is preferably 90 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less. If it exceeds 90 parts by mass, fuel efficiency may be deteriorated.
In the present invention, together with carbon black, modified natural rubber, butadiene rubber, a compound represented by the above formula (1) and / or the above formula (2), and a compound represented by the above formula (A) By using in combination, fuel economy, abrasion resistance, mechanical strength, and vulcanization stability can be improved. Therefore, it is not necessary to reduce the amount of carbon black in order to improve the fuel efficiency, and the carbon black content can be adjusted to the above-mentioned amount, so that the decrease in mechanical strength and wear resistance can be suppressed, and the fuel efficiency can be reduced. Properties, wear resistance, mechanical strength, and vulcanization stability are well-balanced.

本発明では、加硫剤として、下記式(A)で表される化合物を配合する。
下記式(A)で表される化合物を配合することにより、結合エネルギーが高く、熱安定性が高いCC結合をゴム組成物に保有させることができるため、改質天然ゴム、ブタジエンゴム、上記式(1)及び/又は上記式(2)で表される化合物、カーボンブラックと共に、下記式(A)で表される化合物を配合することにより、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性をバランスよく向上できる。なお、下記式(A)で表される化合物と共に硫黄を配合してもよい。

Figure 2013159769
[式(A)中、Yは、炭素数2〜10のアルキレン基、R10及びR11は、同一若しくは異なって、チッ素原子を含む1価の有機基を表す。] In the present invention, a compound represented by the following formula (A) is blended as a vulcanizing agent.
By blending a compound represented by the following formula (A), the rubber composition can have a CC bond having high binding energy and high thermal stability. By blending the compound represented by the following formula (A) together with the compound represented by (1) and / or the above formula (2) and carbon black, low fuel consumption, wear resistance, mechanical strength, Sulfur stability can be improved in a well-balanced manner. In addition, you may mix | blend sulfur with the compound represented by a following formula (A).
Figure 2013159769
[In Formula (A), Y is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and R 10 and R 11 are the same or different and each represents a monovalent organic group containing a nitrogen atom. ]

Yのアルキレン基(炭素数2〜10)としては、特に限定されず、直鎖状、分岐状、環状のものがあげられるが、なかでも、直鎖状のアルキレン基が好ましい。炭素数は4〜8が好ましい。アルキレン基の炭素数が1では、熱的な安定性が悪く、アルキレン基を有することによる効果が得られない傾向があり、炭素数が11以上では、−S−S−Y−S−S−で表される架橋鎖の形成が困難になる傾向がある。 The alkylene group for Y (having 2 to 10 carbon atoms) is not particularly limited, and examples thereof include linear, branched, and cyclic groups. Among them, a linear alkylene group is preferable. As for carbon number, 4-8 are preferred. When the number of carbon atoms in the alkylene group is 1, the thermal stability tends to be poor, and the effect of having an alkylene group tends not to be obtained. When the number of carbon atoms is 11 or more, -S-S-YSS- It tends to be difficult to form a crosslinked chain represented by

上記条件を満たすアルキレン基としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基などがあげられる。なかでも、ポリマー間に−S−S−Y−S−S−で表される架橋がスムーズに形成され、熱的にも安定であるという理由から、ヘキサメチレン基が好ましい。 Examples of the alkylene group satisfying the above conditions include ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, decamethylene group and the like. Among these, a hexamethylene group is preferable because a bridge represented by —S—S—Y—S—S— is smoothly formed between the polymers and is thermally stable.

10及びR11としては、チッ素原子を含む1価の有機基であれば特に限定されないが、芳香環を少なくとも1つ含むものが好ましく、炭素原子がジチオ基に結合したN−C(=S)−で表される結合基を含むものがより好ましい。また、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよいが、分岐状が好ましい。 R 10 and R 11 are not particularly limited as long as they are monovalent organic groups containing a nitrogen atom, but those containing at least one aromatic ring are preferred, and N—C (= Those containing a linking group represented by S)-are more preferred. Moreover, although linear, branched, and cyclic | annular may be sufficient, a branched shape is preferable.

10及びR11は、それぞれ同一でも、異なっていてもよいが、製造の容易さなどの理由から、同一であることが好ましい。 R 10 and R 11 may be the same or different, but are preferably the same for reasons such as ease of production.

上記条件を満たす化合物としては、例えば、1,2−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)エタン、1,3−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)プロパン、1,4−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ブタン、1,5−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ペンタン、1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン、1,7−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘプタン、1,8−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)オクタン、1,9−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ノナン、1,10−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)デカンなどがあげられる。なかでも、熱的に安定であり、分極性に優れるという理由から、1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサンが好ましい。 Examples of the compound satisfying the above conditions include 1,2-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) ethane, 1,3-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) propane, 1, 4-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) butane, 1,5-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) pentane, 1,6-bis (N, N′-dibenzylthio) Carbamoyldithio) hexane, 1,7-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) heptane, 1,8-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) octane, 1,9-bis (N , N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) nonane, 1,10-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) decane and the like. Among these, 1,6-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) hexane is preferable because it is thermally stable and has excellent polarizability.

式(A)で表される化合物の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.08質量部以上である。0.05質量部未満であると、充分な低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性が得られないおそれがある。式(A)で表される化合物の含有量は、好ましくは12質量部以下、より好ましくは11質量部以下である。12質量部を超えると、低燃費性、機械的強度、加硫安定性が悪化するおそれがある。 The content of the compound represented by the formula (A) is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.08 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 0.05 parts by mass, sufficient fuel economy, wear resistance, mechanical strength, and vulcanization stability may not be obtained. The content of the compound represented by the formula (A) is preferably 12 parts by mass or less, more preferably 11 parts by mass or less. If it exceeds 12 parts by mass, fuel economy, mechanical strength, and vulcanization stability may be deteriorated.

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、クレー等の補強用充填剤、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、加工助剤、各種老化防止剤、オイル等の軟化剤、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 reinforcing fillers such as silica and clay, silane coupling agents, zinc oxide, and stearic acid. Further, processing aids, various anti-aging agents, softening agents such as oil, vulcanizing agents such as wax and sulfur, vulcanization accelerators, and the like can be appropriately blended.

シリカとしては、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)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。 Examples of silica include dry process silica (anhydrous silica), wet process silica (hydrous silica), and 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、好ましくは120m/g以上、より好ましくは150m/g以上である。120m/g未満であると、充分な補強性が得られず、充分な機械的強度、耐摩耗性が得られない傾向がある。また、シリカのNSAは、好ましくは250m/g以下、より好ましくは200m/g以下である。250m/gを超えると、未加硫ゴム組成物の粘度が高くなり、加工性が悪化する傾向がある。なお、シリカのNSAは、ASTMD3037−81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 120 m 2 / g or more, more preferably 150 m 2 / g or more. If it is less than 120 m 2 / g, sufficient reinforcing properties cannot be obtained, and sufficient mechanical strength and abrasion resistance tend to be not obtained. Further, N 2 SA of silica is preferably 250 m 2 / g or less, more preferably 200 m 2 / g or less. When it exceeds 250 m < 2 > / g, the viscosity of an unvulcanized rubber composition will become high and there exists a tendency for workability to deteriorate. The N 2 SA of silica is a value determined by the BET method in accordance with ASTMD3037-81.

シリカを含む場合、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、低燃費性、機械的強度、耐摩耗性をバランス良く向上できないおそれがある。シリカの含有量は、好ましくは90質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下である。90質量部を超えると、未加硫ゴム組成物の粘度が高くなり、低燃費性、加工性が悪化する傾向がある。 When silica is contained, the content of silica is preferably 5 parts by mass or more, and 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, the fuel economy, mechanical strength, and wear resistance may not be improved in a well-balanced manner. The content of silica is preferably 90 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, and still more preferably 30 parts by mass or less. When it exceeds 90 parts by mass, the viscosity of the unvulcanized rubber composition increases, and the fuel economy and processability tend to deteriorate.

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10質量部以上、より好ましくは30質量部以上である。10質量部未満であると、低燃費性、機械的強度、耐摩耗性をバランス良く向上できないおそれがある。上記合計含有量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは70質量部以下である。100質量部を超えると、低燃費性、加工性が悪化するおそれがある。
本発明では、カーボンブラックと共に、改質天然ゴムと、ブタジエンゴムと、上記式(1)及び/又は上記式(2)で表される化合物と、上記式(A)で表される化合物とを併用することにより、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性を向上できる。そのため、低燃費性の向上のために、カーボンブラック、シリカを減量する必要がなく、カーボンブラック及びシリカの合計含有量を上記量とすることができるので、機械的強度、耐摩耗性の低下を抑制でき、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性がバランス良く得られる。
The total content of carbon black and silica is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 10 parts by mass, the fuel economy, mechanical strength, and wear resistance may not be improved in a well-balanced manner. The total content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less. If it exceeds 100 parts by mass, fuel economy and processability may be deteriorated.
In the present invention, together with carbon black, modified natural rubber, butadiene rubber, a compound represented by the above formula (1) and / or the above formula (2), and a compound represented by the above formula (A) By using in combination, fuel economy, abrasion resistance, mechanical strength, and vulcanization stability can be improved. Therefore, it is not necessary to reduce the amount of carbon black and silica in order to improve fuel efficiency, and the total content of carbon black and silica can be adjusted to the above amount, so that the mechanical strength and wear resistance are reduced. It is possible to suppress the fuel consumption, wear resistance, mechanical strength, and vulcanization stability in a well-balanced manner.

シリカを含有する場合、シリカと共にシランカップリング剤を含むことが好ましい。
シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド等のスルフィド系、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシランなどのビニル系、3−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランのグリシドキシ系、3−ニトロプロピルトリメトキシシランなどのニトロ系、3−クロロプロピルトリメトキシシランなどのクロロ系等が挙げられる。なかでも、スルフィド系が好ましい。シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、3〜15質量部が好ましい。
When silica is contained, it is preferable to contain a silane coupling agent together with silica.
As the silane coupling agent, any silane coupling agent conventionally used in combination with silica can be used in the rubber industry, and examples thereof include sulfide systems such as bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, 3- Mercapto type such as mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyl type such as vinyltriethoxysilane, amino type such as 3-aminopropyltriethoxysilane, glycidoxy type of γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxy Examples thereof include nitro compounds such as silane and chloro compounds such as 3-chloropropyltrimethoxysilane. Of these, sulfide systems are preferred. The content of the silane coupling agent is preferably 3 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica.

加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系若しくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、又は、キサンテート系加硫促進剤が挙げられる。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤が好ましい。 Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine or aldehyde-ammonia, imidazoline, or xanthate vulcanization accelerator. Agents. Of these, sulfenamide vulcanization accelerators are preferred.

スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、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(CBS)、N,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DZ)等が挙げられる。なかでも、CBSが好ましい。 Examples of the sulfenamide vulcanization accelerator include N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N, N And '-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DZ). Of these, CBS is preferable.

加硫促進剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.08質量部以上である。0.05質量部未満であると、機械的疲労を受けやすくなり耐久性が低下し、低燃費性との両立も困難となる傾向がある。上記加硫促進剤の含有量は、好ましくは4.0質量部以下、より好ましくは3.0質量部以下、更に好ましくは2.0質量部以下、特に好ましくは1.7質量部以下である。4.0質量部を超えると、充分な低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性(特に、加硫安定性)が得られないおそれがある。 The content of the vulcanization accelerator is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.08 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 0.05 parts by mass, mechanical fatigue tends to occur, durability is lowered, and there is a tendency that compatibility with low fuel consumption is difficult. The content of the vulcanization accelerator is preferably 4.0 parts by mass or less, more preferably 3.0 parts by mass or less, still more preferably 2.0 parts by mass or less, and particularly preferably 1.7 parts by mass or less. . If it exceeds 4.0 parts by mass, sufficient fuel economy, abrasion resistance, mechanical strength, and vulcanization stability (particularly vulcanization stability) may not be obtained.

硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上である。0.05質量部未満であると、機械的疲労を受けやすくなり耐久性が低下し、低燃費性との両立も困難となる傾向がある。上記硫黄の含有量は、好ましくは4.0質量部以下、より好ましくは3.0質量部以下、更に好ましくは2.0質量部以下、特に好ましくは1.5質量部以下である。4.0質量部を超えると、充分な低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性(特に、加硫安定性)が得られないおそれがある。
本発明では、改質天然ゴムと、ブタジエンゴムと、上記式(1)及び/又は上記式(2)で表される化合物と、カーボンブラックと、上記式(A)で表される化合物とを併用することにより、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性を向上できる。そのため、低燃費性の向上のために、硫黄を増量する必要がなく、硫黄の含有量を上記量とすることができるので、加硫安定性の低下を抑制でき、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性がバランス良く得られる。
The sulfur content is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 0.05 parts by mass, mechanical fatigue tends to occur, durability is lowered, and there is a tendency that compatibility with low fuel consumption is difficult. The sulfur content is preferably 4.0 parts by mass or less, more preferably 3.0 parts by mass or less, still more preferably 2.0 parts by mass or less, and particularly preferably 1.5 parts by mass or less. If it exceeds 4.0 parts by mass, sufficient fuel economy, abrasion resistance, mechanical strength, and vulcanization stability (particularly vulcanization stability) may not be obtained.
In the present invention, modified natural rubber, butadiene rubber, a compound represented by the above formula (1) and / or the above formula (2), carbon black, and a compound represented by the above formula (A) By using in combination, fuel economy, abrasion resistance, mechanical strength, and vulcanization stability can be improved. Therefore, it is not necessary to increase the amount of sulfur to improve fuel efficiency, and the sulfur content can be adjusted to the above amount, so that a decrease in vulcanization stability can be suppressed, and fuel efficiency and wear resistance are reduced. , Mechanical strength and vulcanization stability are well balanced.

オイルの含有量は、好ましくは8質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは1質量部以下、特に好ましくは0.1質量部以下、最も好ましくは0質量部(含有しない)である。8質量部を超えると、機械的強度、耐摩耗性が悪化するおそれがある。 The oil content is preferably 8 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, further preferably 1 part by mass or less, particularly preferably 0.1 parts by mass or less, and most preferably 0 part by mass (not contained). is there. If it exceeds 8 parts by mass, the mechanical strength and wear resistance may be deteriorated.

本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサー、密閉式混練機などのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。 As a method for producing the rubber composition of the present invention, a known method can be used. For example, the above components are kneaded using a rubber kneader such as an open roll, a Banbury mixer, a closed kneader, and then added. It can be manufactured by a method of sulfurating.

本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材(特に、トレッド)に好適に使用できる。 The rubber composition of the present invention can be suitably used for each member (particularly tread) of a tire.

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(特に、トレッド)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, if necessary, a rubber composition containing various additives is extruded in accordance with the shape of each member (particularly, tread) of the tire at an unvulcanized stage, and a normal method is performed on a tire molding machine. After being formed by bonding together with other tire members to form an unvulcanized tire, the tire can be manufactured by heating and pressing in a vulcanizer.

また、本発明のタイヤは、トラック・バス用タイヤとして好適に用いられる。 The tire of the present invention is suitably used as a truck / bus tire.

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.

(製造例1)(S−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩の製造)
反応容器内の気体を窒素ガスに置換した。該反応容器に、3−ブロモプロピルアミン臭素酸塩25g(0.11モル)、チオ硫酸ナトリウム・五水和物28.42g(0.11モル)、メタノール125mlおよび水125mlを仕込み、得られた混合物を70℃で4.5時間還流した。反応混合物を放冷し、減圧下でメタノールを除去した。得られた残渣に、水酸化ナトリウム4.56gを加え、得られた混合物を室温で30分間撹拌した。減圧下で溶媒を完全に除去した後、残渣にエタノール200mlを加えて1時間還流した。熱ろ過により副生成物である臭化ナトリウムを除去した。ろ液を減圧下で、結晶が析出するまで濃縮し、その後静置した。結晶をろ過により取り出し、エタノール、次いでヘキサンで洗浄した。得られた結晶を真空乾燥して、S−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩(下記式で表される化合物)を得た。
H−NMR(270.05MHz,MeOD)δppm:3.1(2H,t,J=6.3Hz),2.8(2H,t,J=6.2Hz),1.9−2.0(2H,m)
得られたS−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩のメディアン径(50%D)を、島津製作所製SALD−2000J型を用い、レーザー回折法(測定操作は下記のとおり)により測定したところ、メディアン径(50%D)は66.7μmであった。得られたS−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩を粉砕し、そのメディアン径(50%D)が14.6μmであるS−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩を調製した。メディアン径(50%D)が14.6μmであるS−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩を以下の実施例で使用した。
<測定操作>
得られたS−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩を下記の分散溶媒(トルエン)と分散剤(10質量%スルホこはく酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム/トルエン溶液)との混合溶液に室温で分散させ、得られた分散液に超音波を照射しながら、該分散液を5分間撹拌して試験液を得た。該試験液を回分セルに移し、1分後に測定した。(屈折率:1.70−0.20i)
また、S−(3−アミノプロピル)チオ硫酸のナトリウム塩10.0gを水30mlに溶解させて得られる水溶液のpHは11〜12であった。

Figure 2013159769
(Production Example 1) (Production of sodium salt of S- (3-aminopropyl) thiosulfuric acid)
The gas in the reaction vessel was replaced with nitrogen gas. The reaction vessel was charged with 25 g (0.11 mol) of 3-bromopropylamine bromate, 28.42 g (0.11 mol) of sodium thiosulfate pentahydrate, 125 ml of methanol and 125 ml of water. The mixture was refluxed at 70 ° C. for 4.5 hours. The reaction mixture was allowed to cool and methanol was removed under reduced pressure. To the obtained residue, 4.56 g of sodium hydroxide was added, and the resulting mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After completely removing the solvent under reduced pressure, 200 ml of ethanol was added to the residue and refluxed for 1 hour. By-product sodium bromide was removed by hot filtration. The filtrate was concentrated under reduced pressure until crystals precipitated, and then allowed to stand. The crystals were removed by filtration and washed with ethanol and then hexane. The obtained crystals were vacuum-dried to obtain S- (3-aminopropyl) thiosulfuric acid sodium salt (compound represented by the following formula).
1 H-NMR (270.05 MHz, MeOD) δ ppm : 3.1 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.8 (2H, t, J = 6.2 Hz), 1.9-2. 0 (2H, m)
The median diameter (50% D) of the sodium salt of the obtained S- (3-aminopropyl) thiosulfuric acid was measured by a laser diffraction method (measurement procedure is as follows) using SALD-2000J type manufactured by Shimadzu Corporation. However, the median diameter (50% D) was 66.7 μm. The obtained sodium salt of S- (3-aminopropyl) thiosulfuric acid was pulverized to prepare a sodium salt of S- (3-aminopropyl) thiosulfuric acid having a median diameter (50% D) of 14.6 μm. . The sodium salt of S- (3-aminopropyl) thiosulfate having a median diameter (50% D) of 14.6 μm was used in the following examples.
<Measurement operation>
The obtained sodium salt of S- (3-aminopropyl) thiosulfuric acid was added to a mixed solution of the following dispersion solvent (toluene) and a dispersant (10% by mass sodium di-2-ethylhexyl sulfosuccinate / toluene solution) at room temperature. The dispersion was stirred for 5 minutes while irradiating the obtained dispersion with ultrasonic waves to obtain a test solution. The test solution was transferred to a batch cell and measured after 1 minute. (Refractive index: 1.70-0.20i)
The pH of the aqueous solution obtained by dissolving 10.0 g of sodium salt of S- (3-aminopropyl) thiosulfuric acid in 30 ml of water was 11-12.
Figure 2013159769

以下、製造例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を使用
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 Example 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 obtained from Taitex Co., Ltd. Surfactant: Emal-E (Polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate) manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

(製造例2)(ケン化天然ゴムの合成)
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、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥して固形ゴム(ケン化天然ゴム(HPNR))を得た。
(Production Example 2) (Synthesis of saponified natural rubber)
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 (HPNR)).

製造例2により得られたHPNRと、後述するゴム組成物の評価で使用した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。 Nitrogen content, phosphorus content, and gel content were measured by the methods shown below for HPNR obtained in Production Example 2 and TSR used in the evaluation of the rubber composition described below. The results are shown in Table 1.

(窒素含有量の測定)
窒素含有量は、CHN CORDER MT−5(ヤナコ分析工業社製)を用いて測定した。測定には、まずアンチピリンを標準物質として、窒素含有量を求めるための検量線を作製した。次いで、各製造例で得られた天然ゴム約10mgを秤量し、3回の測定結果から平均値を求めて、試料の窒素含有量とした。
(Measurement of nitrogen content)
The nitrogen content was measured using CHN CORDER MT-5 (manufactured by Yanaco Analytical Industries). For the measurement, first, a calibration curve for determining the nitrogen content was prepared using antipyrine as a standard substance. Next, about 10 mg of natural rubber obtained in each production example was weighed, and an average value was obtained from the measurement results of three times to obtain the nitrogen content of the sample.

(リン含有量の測定)
ICP発光分析装置(ICPS−8100、(株)島津製作所製)を使用してリン含有量を求めた。
また、リンの31P−NMR測定は、NMR分析装置(400MHz、AV400M、日本ブルカー社製)を使用し、80%リン酸水溶液のP原子の測定ピークを基準点(0ppm)として、クロロホルムにより生ゴムより抽出した成分を精製し、CDClに溶解して測定した。
(Measurement of phosphorus content)
The phosphorus content was determined using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).
In addition, 31 P-NMR measurement of phosphorus uses an NMR analyzer (400 MHz, AV400M, manufactured by Nippon Bruker Co., Ltd.), and uses a measurement peak of P atom in an 80% aqueous phosphoric acid solution as a reference point (0 ppm), and raw rubber with chloroform. More extracted components were purified, dissolved in CDCl 3 and measured.

(ゲル含有率の測定)
1mm×1mmに切断した生ゴムのサンプル70.00mgを計り取り、これに35mLのトルエンを加え1週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率(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 raw rubber sample 70.00 mg cut to 1 mm × 1 mm was weighed, 35 mL of toluene was added thereto, and the mixture was allowed to stand in a cool dark place for 1 week. Subsequently, centrifugation was performed to precipitate a gel component insoluble in toluene, the soluble component of the supernatant was removed, and only the gel component was solidified with methanol, and then dried and the mass was measured. The gel content (mass%) was determined by the following formula.
Gel content (mass%) = [mass mg after drying / mg of initial sample] × 100

Figure 2013159769
Figure 2013159769

表1に示すように、ケン化天然ゴム(HPNR)は、TSRに比べて、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率が低減していた。また、製造例において得られたHPNRから抽出した抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークを検出しなかった。 As shown in Table 1, the saponified natural rubber (HPNR) had a reduced nitrogen content, phosphorus content, and gel content as compared to TSR. Moreover, in the 31 P NMR measurement of the extract extracted from HPNR obtained in the production example, no peak due to phospholipid was detected at -3 ppm to 1 ppm.

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
HPNR:上記製造例2で調製したケン化天然ゴム(HPNR)
BR:日本ゼオン(株)製のNipol BR1220(シス含量:97質量%、ビニル含量:1.0質量%)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイヤブラックE(FEF、NSA:41m/g、DBP:115ml/100g)
化合物1:上記製造例1で調製した化合物
シリカ:エボニックデグッサ社製のウルトラジルVN3(NSA:175m/g)
シランカップリング剤:エボニックデグッサ社製のSi69
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン6C
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
VP KA9188:ランクセス社製のVulcuren VP KA9188(1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン)(加硫剤)
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラー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)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
NR: TSR20
HPNR: Saponified natural rubber (HPNR) prepared in Production Example 2 above
BR: Nipol BR1220 manufactured by Zeon Corporation (cis content: 97% by mass, vinyl content: 1.0% by mass)
Carbon Black: Diamond Black E (FEF, N 2 SA: 41 m 2 / g, DBP: 115 ml / 100 g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Compound 1: Compound silica prepared in Production Example 1 Ultrasil VN3 (N 2 SA: 175 m 2 / g) manufactured by Evonik Degussa
Silane coupling agent: Si69 manufactured by Evonik Degussa
Anti-aging agent: Antigen 6C manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Stearic acid: Stearic acid “椿” manufactured by NOF Corporation
Zinc oxide: Zinc oxide wax manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd .: Sunnock N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
VP KA9188: Vulcuren VP KA9188 (1,6-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) hexane) (vulcanizing agent) manufactured by LANXESS
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Karuizawa Sulfur Co., Ltd .: 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(なお、化合物1の()内の配合量はカーボンブラック及びシリカの合計100質量部に対する化合物1の配合量を示す)に従い、1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄、VP KA9188及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で3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、VP KA9188及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を150℃で35分間、2mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
Examples and Comparative Examples According to the formulation shown in Table 2 (note that the compounding amount in () of compound 1 indicates the compounding amount of compound 1 with respect to 100 parts by mass of carbon black and silica in total), a 1.7 L Banbury mixer was used. The materials other than sulfur, VP KA9188 and vulcanization accelerator were kneaded for 3 minutes at 150 ° C. to obtain a kneaded product. Next, sulfur, VP KA9188 and a vulcanization accelerator were added to the kneaded material obtained and kneaded for 5 minutes under the condition of 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized with a 2 mm thick mold at 150 ° C. for 35 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物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 and vulcanized rubber composition. The results are shown in Table 2.

(低燃費性)
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で各配合(加硫ゴム組成物)のtanδを測定し、比較例1のtanδを100として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど、低燃費性に優れる。
(低燃費性指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Low fuel consumption)
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), tan δ of each compounding (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 in Example 1 was set to 100, and the index was displayed by the following calculation formula. The larger the index, the better the fuel efficiency.
(Low fuel consumption index) = (tan δ of Comparative Example 1) / (tan δ of each formulation) × 100

(耐摩耗性)
ランボーン摩耗試験機を用いて、温度20℃、スリップ率20%および試験時間2分間の条件下で各配合(加硫ゴム組成物)のランボーン摩耗量を測定した。そして、測定したランボーン摩耗量から容積損失量を計算し、下記計算式により、各配合の容積損失量を指数表示した。なお、ランボーン摩耗指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
(ランボーン摩耗指数)=(比較例1の容積損失量)/(各配合の容積損失量)×100
(Abrasion resistance)
Using a Lambourn abrasion tester, the Lambourn abrasion amount of each compound (vulcanized rubber composition) was measured under the conditions of a temperature of 20 ° C., a slip ratio of 20% and a test time of 2 minutes. Then, the volume loss amount was calculated from the measured amount of lamborn wear, and the volume loss amount of each formulation was displayed as an index according to the following formula. In addition, it shows that it is excellent in abrasion resistance, so that a Lambourn abrasion index is large.
(Lambourn wear index) = (volume loss amount of Comparative Example 1) / (volume loss amount of each formulation) × 100

(機械的強度)
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1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、機械的強度が高く、耐カット性や耐セパレーション性に優れ、タイヤとしての耐久性に優れることを示す。
(強度指数)=(各配合の破壊エネルギー)/(比較例1の破壊エネルギー)×100
(Mechanical 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. And the breaking energy of the comparative example 1 was set to 100, and the breaking energy of each combination was indicated by an index by the following calculation formula. The larger the index, the higher the mechanical strength, the better the cut resistance and the separation resistance, and the better the durability as a tire.
(Strength index) = (Fracture energy of each formulation) / (Fracture energy of Comparative Example 1) × 100

(加硫安定性)
キュラストメーターを用いて、160℃において、未加硫ゴム組成物からなる試験片を振動を加えながら加硫することで、トルクが10%上昇する時間T10(分)を測定した。そして、比較例1のT10を100とし、以下の計算式により各配合のT10を指数表示した。指数が大きいほど、スコーチタイムが長く、加硫安定性に優れていることを示す。
(T10指数)=(各配合のT10)/(比較例1のT10)×100
(Vulcanization stability)
Using a curast meter, a test piece made of an unvulcanized rubber composition was vulcanized while applying vibration at 160 ° C., thereby measuring a time T10 (min) at which the torque increased by 10%. And T10 of the comparative example 1 was set to 100, and T10 of each mixing | blending was displayed as an index | exponent with the following formulas. The larger the index, the longer the scorch time and the better the vulcanization stability.
(T10 index) = (T10 of each formulation) / (T10 of Comparative Example 1) × 100

Figure 2013159769
Figure 2013159769

表2の結果より、改質天然ゴム(HPNR)と、ブタジエンゴムと、上記式(1)及び/又は上記式(2)で表される化合物(化合物1)と、カーボンブラックと、上記式(A)で表される化合物(VP KA9188)とを含む実施例は、低燃費性、耐摩耗性、機械的強度、加硫安定性を向上できた。 From the results of Table 2, modified natural rubber (HPNR), butadiene rubber, the compound represented by the above formula (1) and / or the above formula (2) (compound 1), carbon black, and the above formula ( The example containing the compound represented by A) (VP KA9188) was able to improve fuel economy, wear resistance, mechanical strength, and vulcanization stability.

Claims (11)

リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムと、ブタジエンゴムと、下記式(1)及び/又は下記式(2)で表される化合物と、カーボンブラックと、下記式(A)で表される化合物とを含むタイヤ用ゴム組成物。
Figure 2013159769
[式(1)中、pは2〜8の整数を表す。式(2)中、qは2〜8の整数を表す。Mr+は金属イオンを表し、rはその価数を表す。]
Figure 2013159769
[式(A)中、Yは、炭素数2〜10のアルキレン基、R10及びR11は、同一若しくは異なって、チッ素原子を含む1価の有機基を表す。]
Represented by a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less, a butadiene rubber, a compound represented by the following formula (1) and / or the following formula (2), carbon black, and the following formula (A) A tire rubber composition comprising a compound.
Figure 2013159769
[In formula (1), p represents the integer of 2-8. In formula (2), q represents an integer of 2 to 8. M r + represents a metal ion, and r represents its valence. ]
Figure 2013159769
[In Formula (A), Y is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and R 10 and R 11 are the same or different and each represents a monovalent organic group containing a nitrogen atom. ]
ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量が60質量%以上、ブタジエンゴムの含有量が5〜40質量%である請求項1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% by mass or more and the content of the butadiene rubber is 5 to 40% by mass. ゴム成分100質量%中の改質天然ゴム、ブタジエンゴムの合計含有量が80質量%以上である請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the total content of the modified natural rubber and butadiene rubber in 100% by mass of the rubber component is 80% by mass or more. 前記式(A)で表される化合物の含有量が、ゴム成分100質量部に対して0.05〜12質量部、カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して10〜90質量部、前記式(1)及び下記式(2)で表される化合物の合計含有量が、カーボンブラック及びシリカの合計100質量部に対して0.2〜10質量部である請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The content of the compound represented by the formula (A) is 0.05 to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and the content of carbon black is 10 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Part, the total content of the compound represented by the formula (1) and the following formula (2) is 0.2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of carbon black and silica. The tire rubber composition according to any one of the above. 式(2)中のMr+で表される金属イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、セシウムイオン、コバルトイオン、銅イオン、又は亜鉛イオンである請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The metal ion represented by Mr <+> in Formula (2) is a lithium ion, a sodium ion, a potassium ion, a cesium ion, a cobalt ion, a copper ion, or a zinc ion, The any one of Claims 1-4 Rubber composition for tires. 式(2)中のMr+で表される金属イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、又はカリウムイオンである請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal ion represented by Mr + in the formula (2) is a lithium ion, a sodium ion, or a potassium ion. 前記改質天然ゴムの窒素含有量が0.3質量%以下であり、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1〜6のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber according to any one of claims 1 to 6, wherein the modified natural rubber has a nitrogen content of 0.3 mass% or less and a gel content measured as a toluene insoluble content is 20 mass% or less. Composition. 前記改質天然ゴムは、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)を含む製法により得られたものである請求項1〜7のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 In the modified natural rubber, the natural rubber latex is saponified to obtain a saponified natural rubber latex (A), and the phosphorus content of the obtained saponified natural rubber latex in the rubber is 200 ppm or less. The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 7, which is obtained by a production method including the step (B) of washing until トレッド用ゴム組成物として用いられる請求項1〜8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 8, which is used as a tread rubber composition. 請求項1〜9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 1-9. トラック・バス用タイヤである請求項10記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to claim 10, which is a truck / bus tire.
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