JP2015229754A - Rubber composition and tire using the same - Google Patents

Rubber composition and tire using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2015229754A
JP2015229754A JP2014117693A JP2014117693A JP2015229754A JP 2015229754 A JP2015229754 A JP 2015229754A JP 2014117693 A JP2014117693 A JP 2014117693A JP 2014117693 A JP2014117693 A JP 2014117693A JP 2015229754 A JP2015229754 A JP 2015229754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
mass
powder
rubber composition
tire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014117693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
大二郎 永野
Daijiro Nagano
大二郎 永野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP2014117693A priority Critical patent/JP2015229754A/en
Publication of JP2015229754A publication Critical patent/JP2015229754A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y02T10/862

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a powder blended rubber composition achieving environmental load reduction and having improved abrasion resistance compared to a conventional powder blended rubber composition, and a tire using the same.SOLUTION: There are provided a rubber composition manufactured by blending 5 pts.mass or more and less than 40 pts.mass of a powder rubber with 50 to 100 meshes [ASTM D5603-01(2008)] and more than 2.0 pts.mass of sulfur with respect to 100 pts.mass of a rubber component, and a tire using the rubber composition for a tread.

Description

本発明は、ゴム組成物及びそれを用いたタイヤに関する。さらに詳しくは、本発明は高い破壊特性を維持し、使用済みタイヤ等のゴム製品から得られる廃ゴムのリサイクル率を向上し得る粉末ゴム含有ゴム組成物及びそれを用いたタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition and a tire using the rubber composition. More specifically, the present invention relates to a powder rubber-containing rubber composition capable of maintaining high fracture characteristics and improving the recycling rate of waste rubber obtained from rubber products such as used tires, and a tire using the same.

廃タイヤは一般のプラスチック製品と比較しても回収率が高く、特にセメント工場を中心として、燃料として再利用されている。しかし、近年、環境問題の高まりとともに、タイヤゴム片あるいはゴム粉末をそのまま使用するいわゆるマテリアルリサイクル率の向上が求められている。
特許文献1には、天然ゴムと40メッシュ以下の微粒径粉末ゴムとをマスターバッチにする発明が開示されている。
また、特許文献2には、天然ゴムおよび/または合成イソプレンゴムとブタジエンゴムとからなるジエン系ゴム100質量部に対し、40メッシュ以上の粒径を有する加硫粉末ゴム及び軟化剤9を配合してなるタイヤキャップトレッド用ゴム組成物が提案されている。
しかしながら、上記の粉末ゴム配合ゴム組成物は、近年の環境負荷低減の観点から、使用済みゴム製品のマテリアルリサイクル率向上の要請に応え得るものの、耐摩耗性を確保することが困難であった。
Waste tires have a higher recovery rate than ordinary plastic products, and are reused as fuel, especially in cement factories. However, in recent years, with the increase of environmental problems, there is a demand for improvement of so-called material recycling rate using tire rubber pieces or rubber powder as they are.
Patent Document 1 discloses an invention in which natural rubber and fine particle size powder rubber of 40 mesh or less are used as a master batch.
In Patent Document 2, vulcanized powder rubber having a particle size of 40 mesh or more and a softening agent 9 are blended with 100 parts by mass of diene rubber composed of natural rubber and / or synthetic isoprene rubber and butadiene rubber. A rubber composition for a tire cap tread is proposed.
However, although the above-mentioned powdered rubber compounded rubber composition can meet the demand for improving the material recycling rate of used rubber products from the viewpoint of reducing environmental burden in recent years, it has been difficult to ensure wear resistance.

特表2012−504185号公報Special table 2012-504185 gazette 特開2012−116977号公報JP 2012-116977 A

本発明は、このような状況下、環境負荷低減を達成すると共に、従来の粉末ゴム配合ゴム組成物と比較して、耐摩耗性が改良された粉末ゴム配合ゴム組成物及びそれを用いたタイヤを提供することを課題とするものである。   Under such circumstances, the present invention achieves a reduction in environmental burden, and a powder rubber compounded rubber composition with improved wear resistance compared to conventional powdered rubber compounded rubber compositions and tires using the same It is a problem to provide.

本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、粉末ゴムの粒径と、ゴム組成物中の硫黄濃度との関係を適切にすることにより、粉末ゴムとゴム組成物との界面の硫黄濃度段差を低減し、ゴム組成物の耐摩耗性を改良し得ることを知見して、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、
[1] ゴム成分100質量部に対して、50〜100メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の粉末ゴムを5質量部以上かつ40質量部未満、及び硫黄を2.0質量部より多く配合してなるゴム組成物、及び
[2] [1]に記載のゴム組成物をトレッドに用いたことを特徴とするタイヤ、
を提供するものである。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made appropriate the relationship between the particle size of the powder rubber and the sulfur concentration in the rubber composition. The present inventors have found that the difference in sulfur concentration at the interface with the rubber composition can be reduced and the wear resistance of the rubber composition can be improved.
That is, the present invention
[1] 5-100 parts by mass of powder rubber of 50 to 100 mesh [ASTM D5603-01 (2008)] and more than 2.0 parts by mass of sulfur with respect to 100 parts by mass of the rubber component And a tire characterized by using the rubber composition according to [2] [1] for a tread,
Is to provide.

本発明によれば、環境負荷低減を達成すると共に、従来の粉末ゴム配合ゴム組成物と比較して、耐摩耗性が改良された粉末ゴム配合ゴム組成物及びタイヤを提供することすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while achieving environmental impact reduction, it can provide the powder rubber compound rubber composition and tire which were improved in abrasion resistance compared with the conventional powder rubber compound rubber composition. .

本発明のゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、50〜100メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の粉末ゴムを5質量部以上かつ40質量部未満、及び硫黄を2.0質量部より多く配合してなることを特徴とする。
ここで、50メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の粉末ゴムとは、ASTM D5603−01(2008)に規定された50メッシュの篩を通過した粉末ゴムをいう。同様にして、100メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の粉末ゴムとは、ASTM D5603−01(2008)に規定された100メッシュの篩を通過した粉末ゴムをいう。
50メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]以上の粉末ゴムを用いるのは、粉末ゴムの表面積を小さくすることにより、粉末ゴムとゴム組成物との界面の硫黄濃度段差を低減するためであり、100メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]以下の粉末ゴムを用いるのは、同一配合量での粉末ゴム粒子の数を限定することにより、粉末ゴムとゴム組成物との界面の破壊核の発生数を制限するためである。この観点から、60〜100メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の粉末ゴムであることが好ましく、60〜80メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の粉末ゴムであることがさらに好ましい。
以下、[ASTM D5603−01(2008)]を省略して、単に、「30メッシュ」、「40メッシュ」、「50メッシュ」、「60メッシュ」、「80メッシュ」、「100メッシュ」と略称することがある。
ゴム成分100質量部に対して、50〜100メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の粉末ゴムを5質量部以上かつ40質量部未満配合するのは、配合量が5質量部未満では、マテリアルリサイクル率向上の要請に応え得ることが困難であるからであり、配合量が40質量部以上であると、耐摩耗性を改良することが困難となるからである。この観点から、粉末ゴムの配合量が、ゴム成分100質量部に対して、5〜35質量部であることが好ましく、5〜30質量部であることがより好ましく、5〜25質量部であることがさらに好ましい。
The rubber composition of the present invention has a powder rubber of 50 to 100 mesh [ASTM D5603-01 (2008)] of 5 parts by mass or more and less than 40 parts by mass and sulfur of 2.0 to 100 parts by mass of the rubber component. It is characterized by being blended more than part by mass.
Here, the 50-mesh [ASTM D5603-01 (2008)] powder rubber refers to a powder rubber that has passed through a 50-mesh sieve defined in ASTM D5603-01 (2008). Similarly, 100-mesh [ASTM D5603-01 (2008)] powdered rubber refers to powdered rubber that has passed through a 100-mesh sieve defined in ASTM D5603-01 (2008).
The reason why powder rubber of 50 mesh [ASTM D5603-01 (2008)] or more is used is to reduce the sulfur concentration step at the interface between the powder rubber and the rubber composition by reducing the surface area of the powder rubber. The use of powdered rubber of 100 mesh [ASTM D5603-01 (2008)] or less is to generate fracture nuclei at the interface between the powdered rubber and the rubber composition by limiting the number of powdered rubber particles in the same blending amount. This is to limit the number. From this viewpoint, it is preferably a powder rubber of 60 to 100 mesh [ASTM D5603-01 (2008)], and more preferably a powder rubber of 60 to 80 mesh [ASTM D5603-01 (2008)].
Hereinafter, [ASTM D5603-01 (2008)] is omitted, and simply referred to as “30 mesh”, “40 mesh”, “50 mesh”, “60 mesh”, “80 mesh”, “100 mesh”. Sometimes.
50 to 100 mesh [ASTM D5603-01 (2008)] powder rubber is blended in an amount of 5 parts by mass or more and less than 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. This is because it is difficult to meet the demand for improving the recycling rate, and when the blending amount is 40 parts by mass or more, it is difficult to improve the wear resistance. From this viewpoint, the blending amount of the powder rubber is preferably 5 to 35 parts by mass, more preferably 5 to 30 parts by mass, and 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably.

本発明に係る粉末ゴムの製造方法は、限定されないが、例えば、以下のようにして製造される。
チップ状に処理されたゴム原材料を微粉砕手段によって、必要に応じて固着防止剤を添加しながら、荒粉砕、中粉砕および仕上げ粉砕によって荒粉砕ゴムから中粉砕ゴムを経て微粉砕ゴムに順次仕上げていく微粉砕工程(A)と、上記微粉砕ゴムを分級して少なくともその一部を微粉末ゴム製品として回収する分級回収工程(B)を有する微粉砕ゴム処理方法によって製造されてもよい。
さらに、詳細に説明すると、下記の3工程を備えていることが好ましい。
予備粉砕工程(Y):ゴムチップを予備粉砕手段である予備粉砕機によって細粉砕ゴムに加工する。但し、予備粉砕工程は必要に応じて上記製法に組み込まれる、選択的な工程である。
微粉砕工程(A):上記細粉砕ゴムを微粉砕手段である微粉砕機によって、必要に応じて固着防止剤を添加しながら段階的に粉砕して最終的に微粉砕ゴムに仕上げる。
分級回収工程(B):分級手段である分級機により上記微粉砕ゴムを所定の粒径を有する粉末ゴム(所定の粒径より小さい粒径を有する微粉末ゴムを含む。)とそれ以外のものに分級(選別)して製品として回収する。分級に当たっては、所定の篩目開きのASTM D5603−01(2008)に規定されたメッシュの篩を用いればよい。
予備粉砕工程(Y)においては、例えば廃タイヤ(ビートワイヤ、スチールベルト及びプライなどタイヤ補強材除去処理済)を幾つかに切断したカットタイヤを所定の大きさに破砕したゴムチップ(タイヤチップ)をゴム原材料として予備粉砕機に投入し、粉砕室内に設けられている粉砕部によって細粉砕ゴムに加工する。予備粉砕機に供給するゴムチップは適宜であるが、1mm〜8mm程度の大きさにカットしておくことが、細粉砕ゴムの粒径を小さくするのに役立つ。ゴムチップに対して予め加熟しておくことによって、予備粉砕機による細粉砕を円滑にするが、通常の温度で処理することに何等の問題はなく、予熱の付加作業をするか否かは適宜選択される。
またゴムチップを予備粉砕機で複数回繰り返して粉砕することにより、小さい粒径の細粉砕ゴムを生産することができる。
ゴムチップの大きさの範囲は1mm〜8mmに限られないが、ゴムチップの大きさを上記範囲内にすることで、予備粉砕工程(Y)以前において粉砕加工に手間をかけることなく、予備粉砕工程(Y)における粉砕効率の低下が抑制される。
予備粉砕機としては、ゴムチップを攪拌粉砕する押出機、ロールによって粉砕するロール粉砕機など適宜のものが選択される。
Although the manufacturing method of the powder rubber which concerns on this invention is not limited, For example, it manufactures as follows.
The raw rubber material processed into chips is finely pulverized by coarse pulverization, intermediate pulverization, and finish pulverization from coarse pulverized rubber to intermediate pulverized rubber, with the addition of anti-sticking agents as necessary. The finely pulverized rubber treatment method may include a finely pulverized step (A) and a classified and recovered step (B) in which the finely pulverized rubber is classified and at least part of the pulverized rubber is recovered as a finely powdered rubber product.
Furthermore, if it demonstrates in detail, it is preferable to provide the following 3 processes.
Pre-grinding step (Y): The rubber chips are processed into finely crushed rubber by a pre-grinding machine which is a pre-grinding means. However, the preliminary pulverization step is a selective step that is incorporated into the production method as necessary.
Fine pulverization step (A): The finely pulverized rubber is pulverized stepwise by a fine pulverizer as a fine pulverization means while adding an anti-sticking agent as necessary to finally finish the finely pulverized rubber.
Classifying and collecting step (B): Using the classifier as a classifying means, the finely pulverized rubber is powder rubber having a predetermined particle diameter (including fine powder rubber having a particle diameter smaller than the predetermined particle diameter) and the others. The product is classified (sorted) and collected as a product. For classification, a mesh sieve defined in ASTM D5603-01 (2008) having a predetermined sieve opening may be used.
In the preliminary pulverization step (Y), for example, a rubber chip (tire chip) obtained by crushing a cut tire obtained by cutting a waste tire (having removed a tire reinforcing material such as a beat wire, a steel belt, and a ply) into a predetermined size is obtained. The rubber raw material is put into a preliminary pulverizer and processed into a finely pulverized rubber by a pulverization section provided in the pulverization chamber. The rubber chip supplied to the preliminary pulverizer is appropriate, but cutting to a size of about 1 mm to 8 mm helps to reduce the particle size of the finely pulverized rubber. By pre-ripening the rubber chips, smoothing by the pre-pulverizer is smooth, but there is no problem in processing at normal temperature, and whether or not preheating is added is appropriately selected. Is done.
Further, finely pulverized rubber having a small particle diameter can be produced by repeatedly pulverizing the rubber chip with a preliminary pulverizer a plurality of times.
The range of the size of the rubber chip is not limited to 1 mm to 8 mm, but by setting the size of the rubber chip within the above range, the preliminary grinding step ( The reduction in the grinding efficiency in Y) is suppressed.
As the preliminary pulverizer, an appropriate one such as an extruder for stirring and pulverizing rubber chips or a roll pulverizer for pulverizing with a roll is selected.

微粉砕工程(A)においては、予備粉砕機で処理された上記細粉砕ゴムは微粉砕機によって荒粉砕から中粉砕を経て仕上げ粉砕されて微粉砕ゴムに加工される。微粉砕機は荒粉砕部、中粉砕部及び仕上げ粉砕部を上段(又は上流)から下段(又は下流)に向けて連続的に配置しているロール粉砕手段が好ましい。仕上げ粉砕工程で処理された微粉砕ゴムは分級回収工程(B)における分級機へ送られる。   In the fine pulverization step (A), the finely pulverized rubber processed by the preliminary pulverizer is subjected to rough pulverization, intermediate pulverization, finish pulverization, and processed into pulverized rubber. The fine pulverizer is preferably a roll pulverizing means in which a rough pulverizing part, a medium pulverizing part and a finish pulverizing part are continuously arranged from the upper stage (or upstream) to the lower stage (or downstream). The finely pulverized rubber processed in the finish pulverization step is sent to the classifier in the classification recovery step (B).

微粉砕工程において、必要に応じて添加される固着防止剤は、荒粉砕部、中粉砕部及び仕上げ粉砕部の上部に配置してある攪拌器に供給され、攪拌器内で粉砕ゴムと均一に攪拌されて上記荒粉砕部、中粉砕部及び仕上げ粉砕部にそれぞれ投入される。
固着防止剤は、充填材(炭酸カルシウム、アルミナ、酸化亜鉛等)や補強材(カーボンブラック、タルク、シリカなど)が適当である。固着防止剤の種類は、製造コスト、微粉砕ゴムの用途などを考慮して適宜選択される。
固着防止剤を添加することによって粉砕ゴムの表面がコーティングされ、粉砕ゴム同士が再び付着結合することが抑制され、分級機による分級(選別)が効率的にかつ容易となる利点がある。この種の利点を確保しながらも、固着防止剤の添加量が少ないことがコストダウンに寄与し、タイヤの原材料として再利用するのに好都合である。
In the pulverization step, the anti-sticking agent added as necessary is supplied to the stirrer arranged above the coarse pulverization unit, the medium pulverization unit and the finish pulverization unit, and uniformly with the pulverized rubber in the stirrer. The mixture is stirred and charged into the rough pulverization unit, the medium pulverization unit, and the finish pulverization unit.
As the anti-sticking agent, fillers (calcium carbonate, alumina, zinc oxide, etc.) and reinforcing materials (carbon black, talc, silica, etc.) are suitable. The type of the anti-sticking agent is appropriately selected in consideration of the manufacturing cost, the use of finely pulverized rubber, and the like.
By adding an anti-sticking agent, the surface of the pulverized rubber is coated, and the crushed rubber is prevented from adhering and bonding again, and there is an advantage that classification (selection) by a classifier becomes efficient and easy. While securing this type of advantage, a small amount of anti-sticking agent contributes to cost reduction and is convenient for reuse as a tire raw material.

本発明の粉末ゴム組成物に用いる粉末ゴムは、廃ゴム製品をリサイクルした加硫粉末ゴム(再生粉末ゴム)であり、この粉末ゴムの原料となる廃ゴムのゴム種は、特に限定されるものではなく、天然ゴム及び合成ゴムの中から選ばれる少なくとも一種を含むものであればよい。合成ゴムとしては、ジエン系ゴムが好ましく、例えば、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、高シス−1,4−ポリブタジエンゴム、低シス−1,4−ポリブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が挙げられる。   The powder rubber used in the powder rubber composition of the present invention is a vulcanized powder rubber (recycled powder rubber) obtained by recycling waste rubber products, and the types of waste rubber used as the raw material for the powder rubber are particularly limited. Instead, it may contain at least one selected from natural rubber and synthetic rubber. The synthetic rubber is preferably a diene rubber, for example, polyisoprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, high cis-1,4-polybutadiene rubber, low cis-1,4-polybutadiene rubber, ethylene-propylene-diene. Examples include terpolymer rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, and acrylonitrile-butadiene rubber.

本発明の粉末ゴム配合ゴム組成物に用いられるゴム成分は、ゴム状物質であればよく、制限されないが、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれるジエン系ゴムを含むことが好ましい。合成ジエン系ゴムとしては、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等の合成ゴムが挙げられる。これらのジエン系ゴムは、一種単独で用いても、複数種を混合して用いてもよい。   The rubber component used in the powder rubber compounded rubber composition of the present invention is not limited as long as it is a rubber-like substance, but preferably contains a diene rubber selected from natural rubber and synthetic diene rubber. Synthetic diene rubbers include polybutadiene rubber (BR), polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), ethylene-propylene-diene terpolymer rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, halogenated Examples include synthetic rubbers such as butyl rubber and acrylonitrile-butadiene rubber. These diene rubbers may be used alone or as a mixture of two or more.

本発明のゴム組成物に配合される硫黄は、粉末硫黄であることが好ましく、石油由来の粉末硫黄、火山由来の鉱山系粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄等のいずれでもよい。また、モルホリン・ジスルフィド;多硫化物重合体(ポリスルフィド);テトラメチルチウラム・ジスルフィド、2−(4’−モルホリノジチオ)ベンゾチアゾールなどの含硫黄加硫促進剤等の、硫黄を放出し得る硫黄化合物であってもよい。但し、硫黄化合物の場合の硫黄の配合量は、硫黄化合物から放出可能な硫黄を、本発明の硫黄ゴム組成物に配合される硫黄として算出される。
本発明のゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対して、硫黄を2.0質量部より多く配合するのは、硫黄2.0質量部以下ではゴム組成物の耐摩耗性が低下するためであるこの観点から、硫黄2.1質量部以上配合することが好ましい。また、本発明のゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対して、硫黄を10質量部以下配合することが好ましい。硫黄の配合量が10質量部以下であれば、ゴム組成物の耐破壊特性が向上するからである。この観点から、硫黄の配合量が、ゴム成分100質量部に対して、5質量部以下であることが好ましい。
The sulfur compounded in the rubber composition of the present invention is preferably powdered sulfur, and may be any of petroleum-derived powder sulfur, volcanic mine-based powder sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur and the like. Sulfur compounds capable of releasing sulfur such as morpholine disulfide; polysulfide polymer (polysulfide); sulfur-containing vulcanization accelerators such as tetramethylthiuram disulfide and 2- (4′-morpholinodithio) benzothiazole It may be. However, the compounding amount of sulfur in the case of a sulfur compound is calculated as sulfur that can be released from the sulfur compound as sulfur compounded in the sulfur rubber composition of the present invention.
In the rubber composition of the present invention, sulfur is added in an amount of more than 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, because the wear resistance of the rubber composition is lowered at 2.0 parts by mass or less of sulfur. From this viewpoint, it is preferable to blend 2.1 parts by mass or more of sulfur. Moreover, in the rubber composition of this invention, it is preferable to mix | blend 10 mass parts or less of sulfur with respect to 100 mass parts of rubber components. This is because if the amount of sulfur is 10 parts by mass or less, the fracture resistance of the rubber composition is improved. In this respect, the amount of sulfur is preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

本発明のゴム組成物に、所望により、カーボンブラック及び無機充填材から選ばれる少なくとも1種の充填材を配合することが好ましい。
カーボンブラックとしては、特に制限はなく、例えば高、中又は低ストラクチャーのSAF、ISAF、IISAF、N339、HAF、FEF、GPF、SRFグレードのカーボンブラック、特にSAF、ISAF、IISAF、N339、HAF、FEFグレードのカーボンブラックを用いるのが好ましい。窒素吸着比表面積(N2SA、JIS K 6217−2:2001に準拠して測定する)が30〜250m2/gであることが好ましい。このカーボンブラックは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
It is preferable that at least one filler selected from carbon black and inorganic filler is blended with the rubber composition of the present invention as desired.
The carbon black is not particularly limited. For example, high, medium or low structure SAF, ISAF, IISAF, N339, HAF, FEF, GPF, SRF grade carbon black, especially SAF, ISAF, IISAF, N339, HAF, FEF Grade carbon black is preferably used. The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA, measured in accordance with JIS K 6217-2: 2001) is preferably 30 to 250 m 2 / g. This carbon black may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、無機充填材としては、シリカ、γ−アルミナ、α−アルミナ等のアルミナ(Al23)、ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物(Al23・H2O)、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム[Al(OH)3]、炭酸アルミニウム[Al2(CO33]、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al23)、クレー(Al23・2SiO2)、カオリン(Al23・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al23・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al23・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5 、Al4・3SiO4・5H2O等)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3等)、ケイ酸カルシウム(Ca2・SiO4等)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al23・CaO・2SiO2等)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O]、炭酸ジルコニウム[Zr(CO32]、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩などが使用できる。 Examples of inorganic fillers include alumina (Al 2 O 3 ) such as silica, γ-alumina, α-alumina, alumina monohydrate (Al 2 O 3 .H 2 O) such as boehmite and diaspore, gibbsite, Aluminum hydroxide such as bayerite [Al (OH) 3 ], aluminum carbonate [Al 2 (CO 3 ) 3 ], magnesium hydroxide [Mg (OH) 2 ], magnesium oxide (MgO), magnesium carbonate (MgCO 3 ) Talc (3MgO · 4SiO 2 · H 2 O), attapulgite (5MgO · 8SiO 2 · 9H 2 O), titanium white (TiO 2 ), titanium black (TiO 2n-1 ), calcium oxide (CaO), calcium hydroxide [Ca (OH) 2], magnesium aluminum oxide (MgO · Al 2 O 3) , clay (Al 2 O 3 · 2SiO 2 ), kaolin (Al 2 O 3 · 2 iO 2 · 2H 2 O), pyrophyllite (Al 2 O 3 · 4SiO 2 · H 2 O), bentonite (Al 2 O 3 · 4SiO 2 · 2H 2 O), aluminum silicate (Al 2 SiO 5, Al 4 / 3SiO 4 / 5H 2 O etc.), magnesium silicate (Mg 2 SiO 4 , MgSiO 3 etc.), calcium silicate (Ca 2 · SiO 4 etc.), aluminum calcium silicate (Al 2 O 3 · CaO · 2SiO etc.) 2 ), magnesium calcium silicate (CaMgSiO 4 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), zirconium hydroxide [ZrO (OH) 2 .nH 2 O], zirconium carbonate [Zr (CO 3 ) 2 ], crystalline aluminosilicates containing hydrogen, alkali metals or alkaline earth metals that correct the charge, such as various zeolites, can be used.

上記の無機充填材の内、低転がり性と耐摩耗性の両立の観点からシリカが好ましい。シリカとしては市販のあらゆるものが使用でき、なかでも湿式法シリカ、乾式法シリカ、コロイダルシリカを用いるのが好ましく、湿式法シリカを用いるのがより好ましく、湿式法シリカの内、沈降法シリカを用いるのが特に好ましい。シリカのBET比表面積(ISO 5794/1に準拠して測定する)は40〜350m2/gであるのが好ましい。BET表面積がこの範囲であるシリカは、ゴム補強性とゴム成分中への分散性とを両立できるという利点がある。この観点から、BET表面積が80〜350m2/gの範囲にあるシリカが更に好ましく、BET表面積が120〜350m2/gの範囲にあるシリカが特に好ましい。このようなシリカとしては東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニプシルAQ」(BET比表面積 =205m2/g)、「ニプシルKQ」、デグッサ社製商品名「ウルトラジルVN3」(BET比表面積 =175m2/g)等の市販品を用いることができる。 Of the above inorganic fillers, silica is preferable from the viewpoint of achieving both low rolling properties and wear resistance. Any commercially available silica can be used. Among them, wet method silica, dry method silica, and colloidal silica are preferably used, and wet method silica is more preferably used. Among wet method silicas, precipitation method silica is used. Is particularly preferred. The BET specific surface area (measured in accordance with ISO 5794/1) of silica is preferably 40 to 350 m 2 / g. Silica having a BET surface area within this range has an advantage that both rubber reinforcement and dispersibility in a rubber component can be achieved. In this respect, BET surface area is more preferably silica in the range of 80~350m 2 / g, silica BET surface area in the range of 120~350m 2 / g is particularly preferred. Examples of such silica include Tosoh Silica Co., Ltd., trade name “Nipsil AQ” (BET specific surface area = 205 m 2 / g), “Nipsil KQ”, and Degussa's trade name “Ultra Gil VN3” (BET specific surface area = 175 m 2 / g) can be used.

本発明のゴム組成物に用いられる充填材は、ゴム成分100質量部に対して、20〜150質量部使用することが好ましい。20質量部以上であれば、ゴム組成物の耐摩耗性向上の観点から好ましく、150質量部以下であれば、転がり抵抗低減の観点から好ましい。
前記充填材中、カーボンブラックが30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが更に好ましい。
また、前記充填材中、無機充填材が70質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが更に好ましい。
The filler used in the rubber composition of the present invention is preferably used in an amount of 20 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is 20 parts by mass or more, it is preferable from the viewpoint of improving the wear resistance of the rubber composition, and if it is 150 parts by mass or less, it is preferable from the viewpoint of reducing rolling resistance.
In the filler, carbon black is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and further preferably 70% by mass or more.
Moreover, it is preferable that an inorganic filler is 70 mass% or less in the said filler, It is more preferable that it is 60 mass% or less, It is still more preferable that it is 30 mass% or less.

本発明のゴム組成物には、上述の粉末ゴム、ゴム成分の他、老化防止剤、硫黄を含まない加硫剤、加硫促進剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、軟化剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を、本発明の目的に反しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。なお、本発明のゴム組成物は、ゴム成分に対して、粉末ゴムと、必要に応じて適宜選択した各種配合剤とを配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。   The rubber composition of the present invention is usually used in the rubber industry such as the above-mentioned powder rubber, rubber component, anti-aging agent, sulfur-free vulcanizing agent, vulcanization accelerator, zinc oxide, stearic acid and softening agent. The compounding agent used can be appropriately selected and blended within a range not contrary to the object of the present invention. As these compounding agents, commercially available products can be suitably used. The rubber composition of the present invention is produced by blending a rubber component with a powder rubber and various compounding agents appropriately selected as necessary, and kneading, heating, extruding, and the like. Can do.

本発明のタイヤは、上述した本発明のゴム組成物をトレッドに用いたことを特徴とする。上述した粉末ゴムを配合した本発明のゴム組成物は、十分な耐摩耗性を有しているため、トレッドに好適に使用することができる。
また、本発明のタイヤである空気入りタイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
The tire of the present invention is characterized by using the above-described rubber composition of the present invention for a tread. Since the rubber composition of the present invention in which the above-described powder rubber is blended has sufficient wear resistance, it can be suitably used for a tread.
Moreover, as gas with which the pneumatic tire which is the tire of this invention is filled, inert gas, such as nitrogen, argon, helium other than the air which adjusted normal or oxygen partial pressure, can be used.

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。なお、耐摩耗性は下記の方法に基づいて評価した。
<耐摩耗性>
供試タイヤのトレッド部を半分バフさせたものを車両に装着し、1万km走行後、溝深さの平均値から1mm 当たりの走行距離を求めて、比較例1の走行距離を100として、下記式により指数表示した。指数値が高いほど耐摩耗性に優れていることを示す。
耐摩耗性指数=[(供試タイヤの溝深さ1mm当たりの走行距離)/(比較例1のタイヤの溝深さ1mm当たりの走行距離)]×100
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. The abrasion resistance was evaluated based on the following method.
<Abrasion resistance>
A test tire with a half-buffed tread portion is attached to the vehicle, and after traveling 10,000 km, the travel distance per 1 mm 2 is obtained from the average value of the groove depth, and the travel distance of Comparative Example 1 is taken as 100. The index was expressed by the following formula. The higher the index value, the better the wear resistance.
Abrasion resistance index = [(travel distance per 1 mm groove depth of test tire) / (travel distance per 1 mm groove depth of tire of Comparative Example 1)] × 100

実施例1〜3及び比較例1〜7
第1表に示す配合処方により、密閉型混練り装置(バンバリーミキサー)を用いて、通常の混練り方法により、実施例1〜3及び比較例1〜7のゴム組成物を調製した。
次に、実施例1〜3及び比較例1〜7のゴム組成物をタイヤのトレッドゴムに用いたトラック・バス用空気入りラジアルタイヤ(サイズ:11R22.5)を試作し、摩耗性を上記の方法によって評価した。評価結果を第1表に示す。
Examples 1-3 and Comparative Examples 1-7
The rubber compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 7 were prepared by an ordinary kneading method using a closed kneading apparatus (Banbury mixer) according to the formulation shown in Table 1.
Next, a pneumatic radial tire for trucks and buses (size: 11R22.5) using the rubber compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 7 as tire tread rubber was prototyped, and the wear resistance was measured as described above. It was evaluated by the method. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2015229754
Figure 2015229754

[注]
第1表で用いられた*1〜*11の材料は以下の通りである。
*1)SBR: 乳化重合スチレンブタジエン共重合体ゴム、JSR株式会社製、商品名「SBR#1500」
*2)BR: ポリブタジエンゴム、JSR株式会社製、商品名「BR01」
*3)80メッシュ粉末ゴム: 80メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の篩を通過した粉末ゴム、Lehigh Technologies社製、商品名「PolyDyne 80」
*4)60メッシュ粉末ゴム: 株式会社新生ゴム製、商品名「P−50」を用いて、さらに60メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の篩を通過した粉末ゴム
*5)40メッシュ粉末ゴム: 40メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の篩を通過した粉末ゴム、Lehigh Technologies社製、商品名「PolyDyne 40」
*6)30メッシュ粉末ゴム: 30メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の篩を通過した粉末ゴム、株式会社新生ゴム製、商品名「P−30」
*7)カーボンブラック: N220、旭カーボン株式会社製、商品名「旭#80」
*8)加硫促進剤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、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーCZ」
[note]
The materials * 1 to * 11 used in Table 1 are as follows.
* 1) SBR: Emulsion-polymerized styrene-butadiene copolymer rubber, manufactured by JSR Corporation, trade name “SBR # 1500”
* 2) BR: Polybutadiene rubber, manufactured by JSR Corporation, trade name “BR01”
* 3) 80 mesh powder rubber: Powder rubber that passed through 80 mesh [ASTM D5603-01 (2008)] sieve, manufactured by Lehigh Technologies, Inc., trade name “PolyDyne 80”
* 4) 60 mesh powder rubber: Shinsei Rubber Co., Ltd., trade name “P-50”, and further passed through 60 mesh [ASTM D5603-01 (2008)] sieve * 5) 40 mesh powder Rubber: Powdered rubber that passed through a 40 mesh [ASTM D5603-01 (2008)] sieve, manufactured by Lehigh Technologies, Inc., trade name “PolyDyne 40”
* 6) 30 mesh powder rubber: Powder rubber that passed through a 30 mesh [ASTM D5603-01 (2008)] sieve, manufactured by Shinsei Rubber Co., Ltd., trade name “P-30”
* 7) Carbon black: N220, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., trade name “Asahi # 80”
* 8) Vulcanization accelerator CZ: N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd., trade name “Noxeller CZ”

第1表の結果から明らかなように、実施例1〜3の本発明のゴム組成物は、比較例4〜7の対比すべきゴム組成物と比較して、耐摩耗性に優れていることがわかる。   As is clear from the results in Table 1, the rubber compositions of the present invention of Examples 1 to 3 are excellent in wear resistance as compared with the rubber compositions to be compared in Comparative Examples 4 to 7. I understand.

本発明のゴム組成物は、耐摩耗性に優れるので、タイヤのトレッド部材として利用され、特に、トラック・バス用タイヤ、オフザロードタイヤ(建設車両用途、鉱山用車両用途等)等の重荷重用空気入りタイヤのトレッド部材に好適に用いられ、使用済みタイヤ等のゴム製品から得られる廃ゴムのマテリアルリサイクル率を向上させることができる。 Since the rubber composition of the present invention is excellent in wear resistance, it is used as a tread member of a tire. In particular, heavy load air such as truck / bus tires, off-the-road tires (construction vehicle use, mining vehicle use, etc.), etc. It is suitably used for a tread member of a tire containing a tire, and the material recycling rate of waste rubber obtained from rubber products such as used tires can be improved.

Claims (5)

ゴム成分100質量部に対して、50〜100メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の粉末ゴムを5質量部以上かつ40質量部未満、及び硫黄を2.0質量部より多く配合してなるゴム組成物。   50 to 100 mesh [ASTM D5603-01 (2008)] powder rubber is blended in an amount of 5 parts by mass or more and less than 40 parts by mass, and more than 2.0 parts by mass of sulfur with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Rubber composition. 前記粉末ゴムが、60〜80メッシュ[ASTM D5603−01(2008)]の粉末ゴムである、請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the powder rubber is a powder rubber of 60 to 80 mesh [ASTM D5603-01 (2008)]. 前記粉末ゴムの配合量が、ゴム成分100質量部に対して、5〜35質量部である、請求項1又は2に記載のゴム組成物。   The rubber composition of Claim 1 or 2 whose compounding quantity of the said powder rubber is 5-35 mass parts with respect to 100 mass parts of rubber components. 前記ゴム成分が、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれるジエン系ゴムを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the rubber component includes a diene rubber selected from natural rubber and synthetic diene rubber. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物をトレッドに用いたことを特徴とするタイヤ。   A tire comprising the rubber composition according to any one of claims 1 to 4 as a tread.
JP2014117693A 2014-06-06 2014-06-06 Rubber composition and tire using the same Pending JP2015229754A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014117693A JP2015229754A (en) 2014-06-06 2014-06-06 Rubber composition and tire using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014117693A JP2015229754A (en) 2014-06-06 2014-06-06 Rubber composition and tire using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015229754A true JP2015229754A (en) 2015-12-21

Family

ID=54886715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014117693A Pending JP2015229754A (en) 2014-06-06 2014-06-06 Rubber composition and tire using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015229754A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018100370A (en) * 2016-12-21 2018-06-28 東洋ゴム工業株式会社 Rubber composition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018100370A (en) * 2016-12-21 2018-06-28 東洋ゴム工業株式会社 Rubber composition
JP6993778B2 (en) 2016-12-21 2022-01-14 Toyo Tire株式会社 Rubber composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5913978B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP4965822B2 (en) Wet masterbatch rubber composition and tire
JP6287339B2 (en) Rubber composition for tire tread
EP3214111B1 (en) Method for producing rubber composition, rubber composition, and tire
JP2009035603A (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP2010248423A (en) Rubber composition and tire using the same
JP5864830B2 (en) Rubber composition for tread of heavy duty tire
JP6800869B2 (en) Rubber composition and tires
JP5552730B2 (en) Rubber composition for undertread
JP6844889B2 (en) Rubber composition for tire tread and tire
JP5781340B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire
WO2018225564A1 (en) Rubber composition, rubber product, and tire
JP4559573B2 (en) Tread rubber composition and pneumatic tire using the same
TW202222689A (en) Method for producing rubber composition, fumed silica for rubber composition, and rubber composition
JP4620479B2 (en) Zinc flower-containing wet masterbatch, method for producing the same, and rubber composition and tire using the same
JP4646523B2 (en) Manufacturing method of rubber composition, rubber composition and pneumatic tire
JP2010270266A (en) Rubber composition and pneumatic tire using the same
JP2015229754A (en) Rubber composition and tire using the same
JP2006219593A (en) Master batch containing two or more fillers, method for producing the same, rubber composition using the same, and tire
JP2009263478A (en) Rubber composition and tire using the same
JP2013129703A (en) Production method of rubber composition for tire inner liner
JP5164384B2 (en) Processed powder rubber, rubber composition and pneumatic tire using the same
KR100692562B1 (en) Tire tread rubber composition including nano calcium carbonate
JP2001181449A (en) Tread rubber composition and pneumatic tire using the composition
JP2012246429A (en) Rubber composition for tire tread and pneumatic tire