JP2017082087A - Rubber composition for tire - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition capable of providing a tire excellent in wear performance and excellent in processability and storage stability at the same time.SOLUTION: There is provided a rubber composition containing 100 pts.mass of a diene rubber having average glass transition temperature of -80 to -20°C, 30 to 180 pts.mass of silica and 1 to 50 pts.mass of a cerium oxide and further a sulfur-containing silane coupling agent of 3 to 20 mass% in a ratio to the total amount of the silica and the cerium oxide.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はタイヤ用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for tires.

近年、空気入りタイヤにはラベリング(表示方法)制度が施行され、ウェット性(湿潤路面での制駆動性)と低転がり抵抗性とをより高いレベルで両立させることが求められている。
従来、タイヤのトレッド部を構成するゴム材料へ配合するフィラーをカーボンブラックからシリカへ変更することで、低転がり抵抗性やウェット性が改善することが知られている。しかし、シリカ配合ゴムは摩耗性能が悪化する傾向があった。
また、シリカと一緒にメルカプト基を有するシランカップリング剤を配合することでシリカの分散性を向上させる方法が提案されているが、加工性および貯蔵安定性は不十分であった。
In recent years, a labeling (display method) system has been implemented for pneumatic tires, and it is required to achieve both wetness (braking and driving performance on a wet road surface) and low rolling resistance at a higher level.
Conventionally, it is known that the low rolling resistance and wettability are improved by changing the filler blended in the rubber material constituting the tread portion of the tire from carbon black to silica. However, the silica compounded rubber tended to deteriorate the wear performance.
Moreover, although the method of improving the dispersibility of a silica by mix | blending the silane coupling agent which has a mercapto group with a silica is proposed, processability and storage stability were inadequate.

一方、タイヤ用ゴム組成物に関連する従来法として、例えば特許文献1、2に記載のものが提案されている。
特許文献1には、共役ジエン化合物由来部分の含有量が40mol%以上である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(A)と、共役ジエン系重合体(B)と、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含有する非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)とを含むことを特徴とするゴム組成物が記載されており、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(A)は、セリウムを含む特定の化合物を重合触媒組成物として用いて、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとを重合させることが記載されている。
On the other hand, as a conventional method relating to a tire rubber composition, for example, those described in Patent Documents 1 and 2 have been proposed.
Patent Document 1 discloses that a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer (A) having a conjugated diene compound-derived content of 40 mol% or more, a conjugated diene polymer (B), and an ethylene-propylene-diene rubber. And a non-conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer (C) containing a rubber composition, wherein the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer (A) is cerium. It is described that a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin are polymerized by using a specific compound containing as a polymerization catalyst composition.

特許文献2には、バイオマス由来のモノマー成分を重合して得られ、ASTMD6866−10に準拠して測定したpMC(percent Modern Carbon)が1%以上、ガラス転移温度(Tg)が−120〜−80℃であるバイオマス由来ゴムを含むタイヤ用ゴム組成物が記載されており、バイオマス由来のモノマー成分は酸化セリウムを触媒として用いて得ることが可能であることが記載されている。   In Patent Document 2, pMC (percent Modern Carbon) obtained by polymerizing monomer components derived from biomass and measured according to ASTM D6866-10 is 1% or more, and the glass transition temperature (Tg) is −120 to −80. A rubber composition for tires containing a biomass-derived rubber at a temperature of C is described, and it is described that a monomer component derived from biomass can be obtained using cerium oxide as a catalyst.

国際公開第2012/117715号パンフレットInternational Publication No. 2012/117715 Pamphlet 特開2014−231605号公報JP 2014-231605 A

本発明の目的は、摩耗性能に優れ、同時に加工性および貯蔵安定性にも優れるタイヤを得ることができるゴム組成物を提供することである。   An object of the present invention is to provide a rubber composition capable of obtaining a tire having excellent wear performance and simultaneously excellent workability and storage stability.

本発明者らは、上記課題を解決するための鋭意検討を重ね、特定の比率で、特定のガラス転移温度を有するジエン系ゴム、シリカ、酸化セリウム、特定の硫黄含有シランカップリング剤を含むゴム組成物が、上記の目的を達成することを見出し、本発明を完成させた。   The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above-mentioned problems, and have a specific ratio and a diene rubber having a specific glass transition temperature, silica, cerium oxide, and a rubber containing a specific sulfur-containing silane coupling agent. The present inventors have found that the composition achieves the above object and completed the present invention.

なお、特許文献1、2に記載のゴム組成物では、その製造過程において、触媒として、セリウムまたは酸化セリウムを用い得ることが記載されているが、製造して最終的に得られるゴム組成物に、その製造過程において用いた触媒としてのセリウムまたは酸化セリウムは含まれない。   In addition, in the rubber composition described in Patent Documents 1 and 2, it is described that cerium or cerium oxide can be used as a catalyst in the production process. The catalyst used in the production process does not include cerium or cerium oxide.

本発明は以下の(i)〜(iv)である。
(i)平均ガラス転移温度が−80〜−20℃であるジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを30〜180質量部、酸化セリウムを1〜50質量部含み、さらに下記式(1)で表される平均組成式を有する硫黄含有シランカップリング剤を、前記シリカと前記酸化セリウムとの合計量に対する比率で3〜20質量%含む、タイヤ用ゴム組成物。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 ・・・・式(1)
(式(1)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表す。Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表す。Cは加水分解性基を表す。Dはメルカプト基を含有する有機基を表す。R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表す。a〜eは、0≦a<1、0<b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。)
(ii)前記酸化セリウムが、平均粒子径が20〜60nmの微粒子であることを特徴とする、上記(i)に記載のタイヤ用ゴム組成物。
(iii)前記シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)が194〜225m2/g、CTAB比表面積(CTAB)が180〜210m2/g、DBP吸収量が190ml/100g以上であり、前記N2SAと前記CTABの比(N2SA/CTAB)が0.9〜1.4であり、前記シリカの含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して60〜150質量部であることを特徴とする、上記(i)または(ii)に記載のタイヤ用ゴム組成物
(iv)上記(i)〜(iii)のいずれかに記載のゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤ。
The present invention includes the following (i) to (iv).
(I) For 100 parts by mass of the diene rubber having an average glass transition temperature of −80 to −20 ° C., 30 to 180 parts by mass of silica and 1 to 50 parts by mass of cerium oxide are contained. The rubber composition for tires which contains the sulfur containing silane coupling agent which has an average composition formula represented by 3-20 mass% in the ratio with respect to the total amount of the said silica and the said cerium oxide.
(A) a (B) b (C) c (D) d (R 1 ) e SiO (4-2a-bcde) / 2 ... Formula (1)
(In formula (1), A represents a divalent organic group containing a sulfide group, B represents a monovalent hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, C represents a hydrolyzable group, and D represents R 1 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, a to e are 0 ≦ a <1, 0 <b <1, 0 <c <3 0 <d <1, 0 ≦ e <2, 0 <2a + b + c + d + e <4.
(Ii) The tire rubber composition as described in (i) above, wherein the cerium oxide is fine particles having an average particle diameter of 20 to 60 nm.
(Iii) The silica has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 194 to 225 m 2 / g, a CTAB specific surface area (CTAB) of 180 to 210 m 2 / g, a DBP absorption of 190 ml / 100 g or more, and the N 2 The ratio of SA to CTAB (N 2 SA / CTAB) is 0.9 to 1.4, and the silica content is 60 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. The tire rubber composition according to (i) or (ii) above, (iv) A pneumatic tire using the rubber composition according to any one of (i) to (iii) as a tire tread .

本発明によれば、摩耗性能に優れ、同時に加工性および貯蔵安定性にも優れるタイヤを得ることができるゴム組成物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rubber composition which can obtain the tire which is excellent in abrasion performance, and is excellent also in workability and storage stability can be provided.

本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図である。It is a partial section schematic diagram of the tire showing an example of the embodiment of the pneumatic tire of the present invention.

本発明について説明する。
本発明は、平均ガラス転移温度が−80〜−20℃であるジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを30〜180質量部、酸化セリウムを1〜50質量部含み、さらに下記式(1)で表される平均組成式を有する硫黄含有シランカップリング剤を、前記シリカと前記酸化セリウムとの合計量に対する比率で3〜20質量%含む、タイヤ用ゴム組成物である。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 ・・・・式(1)
ここで、式(1)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表す。Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表す。Cは加水分解性基を表す。Dはメルカプト基を含有する有機基を表す。R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表す。a〜eは、0≦a<1、0<b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。
このようなタイヤ用ゴム組成物を、以下では「本発明の組成物」ともいう。
The present invention will be described.
The present invention includes 30 to 180 parts by mass of silica and 1 to 50 parts by mass of cerium oxide with respect to 100 parts by mass of the diene rubber having an average glass transition temperature of −80 to −20 ° C. It is a rubber composition for tires containing 3-20 mass% of sulfur containing silane coupling agents which have an average composition formula represented by the ratio to the total amount of the silica and the cerium oxide.
(A) a (B) b (C) c (D) d (R 1 ) e SiO (4-2a-bcde) / 2 ... Formula (1)
Here, in formula (1), A represents a divalent organic group containing a sulfide group. B represents a monovalent hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms. C represents a hydrolyzable group. D represents an organic group containing a mercapto group. R 1 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. a to e satisfy the relational expressions of 0 ≦ a <1, 0 <b <1, 0 <c <3, 0 <d <1, 0 ≦ e <2, 0 <2a + b + c + d + e <4.
Hereinafter, such a rubber composition for tire is also referred to as “the composition of the present invention”.

<ジエン系ゴム>
本発明の組成物が含有するジエン系ゴムは、主鎖に二重結合を有するものであって、平均ガラス転移温度が−80〜−20℃であるものであれば特に限定されず、その具体例としては、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)、ブタジエンゴム(BR)、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)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム(EPDM)、スチレン−イソプレンゴム、イソプレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム等が挙げられる。
<Diene rubber>
The diene rubber contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it has a double bond in the main chain and has an average glass transition temperature of -80 to -20 ° C. Examples include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene-propylene-diene copolymer Examples include coalesced rubber (EPDM), styrene-isoprene rubber, isoprene-butadiene rubber, nitrile rubber, and hydrogenated nitrile rubber.

ジエン系ゴムとして、例えば上記のような具体例の中の1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
1種単独で用いる場合は、そのジエン系ゴムのガラス転移温度が−80〜−20℃であるものを用いる。
2種以上を併用する場合は、各成分のガラス転移温度に各成分の質量%をそれぞれ掛けて足し合わせた値が−80〜−20℃であるものを用いる。
As the diene rubber, for example, one kind in the above specific examples may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
When using individually by 1 type, the glass transition temperature of the diene rubber is -80 to -20 ° C.
When using 2 or more types together, the value which multiplied and added each mass% of each component to the glass transition temperature of each component is -80--20 degreeC.

ジエン系ゴムのガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により20℃/分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、低温側のベースラインと転移域の傾き(傾斜直線)とのそれぞれの延長線の交点の温度とする。また、ジエン系ゴムが油展品であるときは、油展成分(オイル)を含まない状態におけるジエン系ゴムのガラス転移温度とする。   The glass transition temperature of the diene rubber is measured by differential scanning calorimetry (DSC) with a temperature increase rate of 20 ° C./minute, and a low-temperature baseline and a slope of the transition region (slope straight line). The temperature at the intersection of the extension lines. When the diene rubber is an oil-extended product, the glass transition temperature of the diene rubber in a state not containing an oil-extended component (oil) is used.

ジエン系ゴムとして、ウェット性能と低燃費性能とのバランスが取れるという理由から、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)を用いるのが好ましく、これらを併用するのがより好ましい。   As the diene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR) are preferably used, and more preferably used in combination, because the wet performance and the low fuel consumption performance can be balanced.

ジエン系ゴムとしてスチレン・ブタジエンゴム(SBR)およびブタジエンゴム(BR)を併用する場合には、ジエン系ゴム中、SBRが50〜100質量%であることが好ましく、60〜80質量%であることがより好ましい。この範囲内であると、加硫後のゴム組成物の一般的物性がより良好なものとなる。   When styrene-butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR) are used in combination as the diene rubber, the SBR in the diene rubber is preferably 50 to 100% by mass, and 60 to 80% by mass. Is more preferable. Within this range, the general physical properties of the rubber composition after vulcanization will be better.

<シリカ>
本発明の組成物が含有するシリカは特に限定されず、タイヤ等の用途でゴム組成物に配合されている従来公知の任意のシリカを用いることができる。
<Silica>
The silica which the composition of this invention contains is not specifically limited, The conventionally well-known arbitrary silica currently mix | blended with the rubber composition for uses, such as a tire, can be used.

前記シリカとしては、具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、コロイダルシリカ等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Specific examples of the silica include fumed silica, calcined silica, precipitated silica, pulverized silica, fused silica, colloidal silica, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. You may use together.

前記シリカは、その窒素吸着比表面積(N2SA)が194〜225m2/g、CTAB比表面積(CTAB)が180〜210m2/g、DBP吸収量が190ml/100g以上であって、前記N2SAと前記CTABの比(N2SA/CTAB)が0.9〜1.4であることが好ましい。この場合、前記シリカの含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して60〜150質量部であることがより好ましい。 The silica has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 194 to 225 m 2 / g, a CTAB specific surface area (CTAB) of 180 to 210 m 2 / g, a DBP absorption of 190 ml / 100 g or more, it is preferred ratio of 2 SA and the CTAB (N 2 SA / CTAB) is 0.9 to 1.4. In this case, the content of the silica is more preferably 60 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.

前記シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は、194〜220m2/gであることが好ましく、200〜220m2/gであることがより好ましい。N2SAが高すぎると混合性が悪化し、練りが不均一となり安定したゴム材料が得難い。
なお、シリカのN2SAはJIS K6217−2に準拠して求めるものとする。
Nitrogen adsorption specific surface area of the silica (N 2 SA) of is preferably 194~220m 2 / g, more preferably 200~220m 2 / g. When N 2 SA is too high, the mixing property is deteriorated and the kneading becomes uneven, making it difficult to obtain a stable rubber material.
Note that N 2 SA of silica is determined in accordance with JIS K6217-2.

シリカのCTAB比表面積(CTAB)は180〜200m2/gであることが好ましく、190〜200m2/gであることがより好ましい。CTABが高すぎると転がり抵抗が悪化し好ましくない。
なお、シリカのCTABはJIS K6217−3に準拠して求めるものとする。
Preferably CTAB specific surface area of the silica (CTAB) is 180~200m 2 / g, more preferably 190~200m 2 / g. When CTAB is too high, rolling resistance is deteriorated, which is not preferable.
In addition, CTAB of a silica shall be calculated | required based on JISK6217-3.

シリカのN2SAとCTABの比(N2SA/CTAB)は1.0〜1.3であることが好ましい。この比(N2SA/CTAB)が低すぎると補強性が低下する傾向がある。またシリカのこの比が高すぎるとシリカの分散性が低下し、転がり抵抗が悪化する傾向がある。 The ratio of N 2 SA to CTAB (N 2 SA / CTAB) of silica is preferably 1.0 to 1.3. If this ratio (N 2 SA / CTAB) is too low, the reinforcing property tends to decrease. On the other hand, if this ratio of silica is too high, the dispersibility of the silica is lowered, and the rolling resistance tends to deteriorate.

シリカのDBP吸収量は、195ml/100g以上であることが好ましく、200ml/100g以上であることがより好ましい。DBP吸収量が低すぎると引張り破断強度が低下する傾向がある。DBP吸収量の上限は特に限定されるものではないが、好ましくは250ml/100g以下にするとよい。DBP吸収量が高すぎると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DBP吸収量は、JIS K6217−4吸油量A法に準拠して求めるものとする。
The DBP absorption amount of silica is preferably 195 ml / 100 g or more, and more preferably 200 ml / 100 g or more. If the DBP absorption is too low, the tensile strength at break tends to decrease. The upper limit of the DBP absorption amount is not particularly limited, but is preferably 250 ml / 100 g or less. If the DBP absorption amount is too high, the viscosity tends to increase and the processability tends to deteriorate.
In addition, the DBP absorption amount of silica shall be calculated | required based on JISK6217-4 oil absorption amount A method.

本発明においては、前記シリカの含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して30〜180質量部であり、得られるタイヤの耐摩耗性が良好となり、低燃費性能のバランスが良好となるため、60〜150質量部であることがより好ましく、80〜130質量部であることがさらに好ましい。   In the present invention, the silica content is 30 to 180 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, and the resulting tire has good wear resistance and a good balance of fuel efficiency. Therefore, it is more preferable that it is 60-150 mass parts, and it is further more preferable that it is 80-130 mass parts.

<酸化セリウム>
本発明の組成物が含有する酸化セリウムは特に限定されず、平均粒子径が20〜60nmの微粒子であることが好ましく、20〜50nmの微粒子であることがより好ましい。
<Cerium oxide>
The cerium oxide contained in the composition of the present invention is not particularly limited, and is preferably fine particles having an average particle diameter of 20 to 60 nm, and more preferably 20 to 50 nm.

平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、酸化セリウムを倍率5000倍で写真撮影し、得られた写真から任意に500個を選び、ノギスを用いて各々の投影面積円相当径を測定して積算粒度分布(体積基準)を求め、それより平均粒子径(メジアン径)を算出して求める値とする。   The average particle size was obtained by taking a photograph of cerium oxide at a magnification of 5000 times using a transmission electron microscope (TEM), arbitrarily selecting 500 particles from the obtained photos, and using each caliper to calculate the projected area equivalent circle diameter. Is measured to obtain an integrated particle size distribution (volume basis), and an average particle diameter (median diameter) is calculated therefrom to obtain a calculated value.

酸化セリウムとして、CeO2、Ce23等の化学式で表されるものを例示できる。 Examples of cerium oxide include those represented by chemical formulas such as CeO 2 and Ce 2 O 3 .

本発明において前記酸化セリウムの含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して1〜50質量部であり、5〜45質量部であることがより好ましく、10〜40質量部であることがさらに好ましい。酸化セリウムの配合量が1質量部未満の場合、タイヤの低転がり性、ウェット性能および摩耗性能が改善されず、50質量部より多くなると摩耗性能が低下する傾向がある。   In the present invention, the content of the cerium oxide is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, more preferably 5 to 45 parts by mass, and 10 to 40 parts by mass. Further preferred. When the blending amount of cerium oxide is less than 1 part by mass, the low rolling property, wet performance and wear performance of the tire are not improved, and when it exceeds 50 parts by mass, the wear performance tends to decrease.

<硫黄含有シランカップリング剤>
本発明の組成物に含有する硫黄含有シランカップリング剤は、上記の式(1)で表される平均組成式を有するものである。
<Sulfur-containing silane coupling agent>
The sulfur-containing silane coupling agent contained in the composition of the present invention has an average composition formula represented by the above formula (1).

式(1)において、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基である。添え字a=0のときAは存在せず、0<a<1のときAが存在する。Aが存在することにより、2分子のシロキサン化合物を橋渡し高分子量化することができる。これによりメルカプト基の含有割合を小さくしゴム組成物の加工性を維持することができる。一方、Aが存在しない(a=0)とき、硫黄含有シランカップリング剤はよりシリカとの反応性に富むという特徴を有する。   In the formula (1), A is a divalent organic group containing a sulfide group. When subscript a = 0, A does not exist, and when 0 <a <1, A exists. The presence of A makes it possible to increase the molecular weight of two siloxane compounds by bridging them. Thereby, the content rate of a mercapto group can be made small and the workability of a rubber composition can be maintained. On the other hand, when A does not exist (a = 0), the sulfur-containing silane coupling agent has a feature of being more reactive with silica.

スルフィド基を含有する2価の有機基Aとしては、特に制限されるものではなく、単数または複数のスルフィド基と単数または複数の2価の炭化水素基が結合した有機基であればよい。好ましくは単数または複数のスルフィド基の両側に2価の炭化水素基が結合した有機基であるとよい。2価の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族環化水素基が挙げられるが、脂肪族炭化水素基が好ましい。脂肪族炭化水素基としては、例えばメチレン基、炭素数2〜10のアルキレン基、アルケニレン基を例示することができる。炭素数4以上のアルキレン基およびアルケニレン基は、直鎖状または分岐状のいずれでもよい。   The divalent organic group A containing a sulfide group is not particularly limited as long as it is an organic group in which one or more sulfide groups are bonded to one or more divalent hydrocarbon groups. An organic group in which a divalent hydrocarbon group is bonded to both sides of one or more sulfide groups is preferable. Examples of the divalent hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic cyclized hydrogen group, and an aliphatic hydrocarbon group is preferable. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a methylene group, an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and an alkenylene group. The alkylene group and alkenylene group having 4 or more carbon atoms may be either linear or branched.

スルフィド基を含有する2価の有機基Aとしては、例えば下記式(2)で表される有機基であるとよい。
−(CH2n−Sx−(CH2n− ・・・・式(2)
式(2)中、nは1〜10の整数、xは1〜4の整数を表す。nは、1〜10の整数、好ましくは2〜5の整数である。
nをこのような範囲の整数にすることにより、シリカとの反応性と加工性を両立することができる。
xは、1〜4の整数、好ましくは2〜4の整数である。xをこのような範囲の整数にすることにより、加工性をより改善することができる。
The divalent organic group A containing a sulfide group may be, for example, an organic group represented by the following formula (2).
- (CH 2) n -S x - (CH 2) n - ···· formula (2)
In formula (2), n represents an integer of 1 to 10, and x represents an integer of 1 to 4. n is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 2 to 5.
By making n an integer in such a range, both reactivity with silica and workability can be achieved.
x is an integer of 1 to 4, preferably an integer of 2 to 4. By making x an integer in such a range, workability can be further improved.

スルフィド基を含有する2価の有機基Aとして、例えば、−C36−S2−C36−,−CH2−S2−CH2−,−C24−S2−C24−,−C48−S2−C48−,−C36−S4−C36−,−CH2−S4−CH2−,−C24−S4−C24−,−C48−S4−C48−等を例示することができる。なかでも−C36−S2−C36−,−C36−S4−C36−が好ましい。 As the divalent organic group A containing sulfide groups, e.g., -C 3 H 6 -S 2 -C 3 H 6 -, - CH 2 -S 2 -CH 2 -, - C 2 H 4 -S 2 - C 2 H 4 -, - C 4 H 8 -S 2 -C 4 H 8 -, - C 3 H 6 -S 4 -C 3 H 6 -, - CH 2 -S 4 -CH 2 -, - C 2 H 4 -S 4 -C 2 H 4 -, - C 4 H 8 -S 4 -C 4 H 8 - , etc. can be exemplified. Among them -C 3 H 6 -S 2 -C 3 H 6 -, - C 3 H 6 -S 4 -C 3 H 6 - is preferable.

前記式(1)において、Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基である。1価の炭化水素基Bとしては、例えば脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族環化水素基が挙げられ、脂肪族炭化水素基が好ましい。脂肪族炭化水素基としては、直鎖状または分岐状のいずれでもよく、例えば炭素数5〜10、より好ましくは6〜9のアルキル基、アルケニル基であるとよい。炭化水素基Bとしては、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基を例示することができる。なかでも1価の炭化水素基Bとしては、オクチル基が好ましい。なお1価の炭化水素基Bは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子などのヘテロ原子を含まないことが好ましい。   In the formula (1), B is a monovalent hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms. Examples of the monovalent hydrocarbon group B include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic cyclized hydrogen group, and an aliphatic hydrocarbon group is preferable. The aliphatic hydrocarbon group may be linear or branched, and may be, for example, an alkyl group or an alkenyl group having 5 to 10 carbon atoms, more preferably 6 to 9 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group B include a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group. Of these, the monovalent hydrocarbon group B is preferably an octyl group. The monovalent hydrocarbon group B preferably does not contain a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom.

1価の炭化水素基Bの存在割合を示す添字bは、0<b<1の実数である。添字bは、添字a=0のとき好ましくは0.10<b<0.89であるとよい。また添字bは、0<a<1のときも同様に好ましくは0.10<b<0.89であるとよい。   The subscript b indicating the abundance ratio of the monovalent hydrocarbon group B is a real number of 0 <b <1. The subscript b is preferably 0.10 <b <0.89 when the subscript a = 0. The subscript b is also preferably 0.10 <b <0.89 when 0 <a <1.

前記式(1)において、Cは一価の加水分解性基である。加水分解性基Cとしては、例えばアルコキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基、フェノキシ基等が例示され、好ましくは下記式(3)で表されるとよい。
−OR2 ・・・・式(3)
式(3)中、R2は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
In the formula (1), C is a monovalent hydrolyzable group. Examples of the hydrolyzable group C include an alkoxy group, a carboxyl group, an alkenyloxy group, a phenoxy group, and the like. Preferably, the hydrolyzable group C is represented by the following formula (3).
-OR 2 ··· Formula (3)
In Formula (3), R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.

加水分解性基Cとしてはアルコキシ基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基であるとよく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、イソプロポキシ基等を例示することができる。なかでもエトキシ基が好ましい。   The hydrolyzable group C is preferably an alkoxy group, more preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and an isopropoxy group. . Of these, an ethoxy group is preferable.

加水分解性基Cの存在割合を示す添字cは、0<c<3の実数である。添字cは、添字a=0のとき好ましくは0<c<2.0、より好ましくは1.2<c<2.0であるとよい。また添字cは、0<a<1のとき、好ましくは0<c<2.5、より好ましくは0.5<c<2.0であるとよい。   The subscript c indicating the abundance ratio of the hydrolyzable group C is a real number of 0 <c <3. The subscript c is preferably 0 <c <2.0, more preferably 1.2 <c <2.0, when the subscript a = 0. The subscript c is preferably 0 <c <2.5, more preferably 0.5 <c <2.0, when 0 <a <1.

前記式(1)において、Dはメルカプト基を含有する一価の有機基である。メルカプト基を含有する有機基Dとしては、特に限定されるものではなく、例えば脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族環化水素基の少なくとも一つの水素原子がメルカプト基に置換されたものであればよい。メルカプト基が結合する脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状のいずれでもよい。メルカプト基を含有する有機基Dとしは、下記式(4)で表されるとよい。
−(CH2m−SH ・・・・式(4)
式(4)中、mは1〜10の整数を表す。
In the formula (1), D is a monovalent organic group containing a mercapto group. The organic group D containing a mercapto group is not particularly limited. For example, at least one hydrogen atom of an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, or an aromatic cyclized hydrogen group is substituted with a mercapto group. If it was done. The aliphatic hydrocarbon group to which the mercapto group is bonded may be either linear or branched. The organic group D containing a mercapto group may be represented by the following formula (4).
- (CH 2) m -SH ···· (4)
In formula (4), m represents an integer of 1 to 10.

メルカプト基を含有する有機基Dとしては、好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数2〜6のメルカプト基を有するアルキル基であるとよい。例えば、メルカプトメチル基、メルカプトエチル基、メルカプトプロピル基、メルカプトブチル基、メルカプトペンチル基、メルカプトヘキシル基、メルカプトヘプチル基、メルカプトオクチル基、メルカプトノニル基、メルカプトデシル基が例示される。なかでもメルカプトプロピル基、特に3−メルカプトプロピル基が好ましい。   The organic group D containing a mercapto group is preferably an alkyl group having a mercapto group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms. Examples include a mercaptomethyl group, a mercaptoethyl group, a mercaptopropyl group, a mercaptobutyl group, a mercaptopentyl group, a mercaptohexyl group, a mercaptoheptyl group, a mercaptooctyl group, a mercaptononyl group, and a mercaptodecyl group. Of these, a mercaptopropyl group, particularly a 3-mercaptopropyl group is preferred.

メルカプト基を含有する有機基Dの存在割合を示す添字dは、0<d<1の実数である。添字dは、添字a=0のとき好ましくは0.1<d<0.8であるとよい。また添字dは、0<a<1のときも同様に、好ましくは0.1<d<0.8であるとよい。   The subscript d indicating the proportion of the organic group D containing a mercapto group is a real number of 0 <d <1. The subscript d is preferably 0.1 <d <0.8 when the subscript a = 0. The subscript d is also preferably 0.1 <d <0.8 when 0 <a <1.

前記式(1)において、R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基である。炭化水素基R1としては、メチル基、炭素数2〜4のアルキル基が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、イソプロピル基が挙げられ、好ましくはエチル基であるとよい。 In the formula (1), R 1 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group R 1 include a methyl group and an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, and an isopropyl group, and an ethyl group is preferable.

1価の炭化水素基R1の存在割合を示す添字eは、0≦e<2の実数である。添字eは、添字a=0のとき好ましくは0.1<e<1.6であるとよい。また添字eは、0<a<1のとき、好ましくは0.1<e<0.8であるとよい。 The subscript e indicating the abundance ratio of the monovalent hydrocarbon group R 1 is a real number of 0 ≦ e <2. The subscript e is preferably 0.1 <e <1.6 when the subscript a = 0. The subscript e is preferably 0.1 <e <0.8 when 0 <a <1.

上述した添字a〜eは、0<2a+b+c+d+e<4の関係を満たす。添字a=0のとき、好ましくは0.3<b+c+d+e<3.5、より好ましくは0.5<b+c+d+e<3.0であるとよい。また0<a<1のとき、好ましくは0.5<2a+b+c+d+e<3.5、より好ましくは0.8<2a+b+c+d+e<3.0であるとよい。   The subscripts a to e described above satisfy the relationship 0 <2a + b + c + d + e <4. When the subscript a = 0, preferably 0.3 <b + c + d + e <3.5, more preferably 0.5 <b + c + d + e <3.0. Further, when 0 <a <1, preferably 0.5 <2a + b + c + d + e <3.5, more preferably 0.8 <2a + b + c + d + e <3.0.

添字a〜eが、上述した関係式を満たすことにより、ゴム組成物の加工性を確保しながら、シリカの分散性を向上することができる。   When the subscripts a to e satisfy the relational expression described above, the dispersibility of the silica can be improved while ensuring the processability of the rubber composition.

前記式(1)において、平均組成SiOの存在割合は、(4−2a−b−c−d−e)/2で表される。   In the formula (1), the abundance ratio of the average composition SiO is represented by (4-2a-b-c-d-e) / 2.

前記式(1)で表される平均組成式を有する硫黄含有シランカップリング剤は、通常の合成方法で製造することができる。また市販されたシランカップリング剤の中から適宜、選択して使用してもよい。   The sulfur-containing silane coupling agent having the average composition formula represented by the formula (1) can be produced by a usual synthesis method. Moreover, you may use it selecting suitably from commercially available silane coupling agents.

本発明で使用する硫黄含有シランカップリング剤は、前記式(1)におけるaが0<a<1のとき、0<c<3であり、A,CおよびDが前記式(2)(3)および(4)で表されることが好ましい。
また、本発明で使用する硫黄含有シランカップリング剤は、前記式(1)におけるaがa=0のとき、0<c<2、0≦e<2であり、Bが炭素数5〜10のアルキル基、Dが前記式(4)で表されることが好ましい。
In the sulfur-containing silane coupling agent used in the present invention, when a in the formula (1) is 0 <a <1, 0 <c <3, and A, C, and D are the formulas (2) (3 ) And (4).
In the sulfur-containing silane coupling agent used in the present invention, when a in the formula (1) is a = 0, 0 <c <2, 0 ≦ e <2, and B has 5 to 10 carbon atoms. It is preferable that the alkyl group of D is represented by the said Formula (4).

本発明においては、前記硫黄含有シランカップリング剤の含有量は、前記シリカと前記酸化セリウムとの合計量に対する比率(硫黄含有シランカップリング剤の含有量/(シリカの含有量+酸化セリウムの含有量)×100)として3〜20質量%であり、5〜15質量%であることが好ましく、7〜10質量%であることがより好ましい。前記硫黄含有シランカップリング剤の配合量が前記シリカと前記酸化セリウムとの合計量に対する比率が3質量%未満の場合、タイヤの低燃費性能やウェット性能、および耐摩耗性が改善されずゴムの加工性も悪化する。一方、前記シリカと前記酸化セリウムとの合計量に対する比率が20質量%より高くなると、摩耗性能が低下する傾向がある。   In the present invention, the content of the sulfur-containing silane coupling agent is a ratio to the total amount of the silica and the cerium oxide (the content of the sulfur-containing silane coupling agent / (the content of silica + the content of cerium oxide). Amount) × 100) is 3 to 20% by mass, preferably 5 to 15% by mass, and more preferably 7 to 10% by mass. When the blending amount of the sulfur-containing silane coupling agent is less than 3% by mass with respect to the total amount of the silica and the cerium oxide, the low fuel consumption performance, wet performance, and wear resistance of the tire are not improved. Processability also deteriorates. On the other hand, when the ratio with respect to the total amount of the said silica and the said cerium oxide becomes higher than 20 mass%, there exists a tendency for abrasion performance to fall.

<その他の成分>
本発明の組成物には、上記の成分の他に、芳香族性テルペン樹脂、シリカ以外のフィラー(例えば、カーボンブラック等)、上記の硫黄含有シランカップリング剤以外のシランカップリング剤、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、酸化亜鉛、軟化剤(オイル)、老化防止剤、可塑剤等のタイヤ用ゴム組成物に一般的に用いられている各種のその他添加剤を配合することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
<Other ingredients>
In addition to the above components, the composition of the present invention includes an aromatic terpene resin, a filler other than silica (for example, carbon black), a silane coupling agent other than the above sulfur-containing silane coupling agent, and vulcanization. Or various other additives generally used for rubber compositions for tires, such as crosslinking agents, vulcanization or crosslinking accelerators, zinc oxide, softeners (oils), anti-aging agents, plasticizers, etc. Can do. As long as the amount of these additives is not contrary to the object of the present invention, a conventional general amount can be used.

例えば、シリカ以外のフィラー(例えば、カーボンブラック)の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して4〜30質量部であることが好ましく、5〜25質量部であることがより好ましい。
加硫剤または架橋剤の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.3〜3.0質量部であることが好ましく、0.5〜2.5質量部であることがより好ましい。
加硫促進剤または架橋促進剤の含有量は、一次促進剤単独もしくは二次とのブレンドで前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.5〜4.0質量部であることが好ましく、1.0〜2.5質量部であることがより好ましい。
酸化亜鉛の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.2〜10.0質量部であることが好ましく、0.4〜5.0質量部であることがより好ましい。
軟化剤(オイル)の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して10〜60質量部であることが好ましく、15〜45質量部であることがより好ましい。
老化防止剤の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.1〜5.0質量部であることが好ましく、0.2〜4.0質量部であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂のような可塑剤の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0〜30質量部であることが好ましく、0〜20質量部であることがより好ましい。
For example, the content of fillers other than silica (for example, carbon black) is preferably 4 to 30 parts by mass, and more preferably 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the vulcanizing agent or the crosslinking agent is preferably 0.3 to 3.0 parts by mass and more preferably 0.5 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. preferable.
The content of the vulcanization accelerator or the crosslinking accelerator is preferably 0.5 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber in the form of a primary accelerator alone or a blend with a secondary. It is more preferable that it is 0.0-2.5 mass parts.
The content of zinc oxide is preferably 0.2 to 10.0 parts by mass and more preferably 0.4 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the softening agent (oil) is preferably 10 to 60 parts by mass and more preferably 15 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the anti-aging agent is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass and more preferably 0.2 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of a plasticizer such as a thermoplastic resin is preferably 0 to 30 parts by mass and more preferably 0 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.

[製造方法]
本発明のゴム組成物は、上記の各成分を混合・混錬することによって製造することができる。
上記の成分のうち、加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤以外の成分を混合および混練してマスターバッチを作成し、このマスターバッチに加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤を混合し、オープンロール等を用いて混練してゴム組成物を製造することが好ましい。このように、加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤以外の成分からなるマスターバッチを作成し、そのマスターバッチに加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤を混合・混練すると、加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤を混合してからの混練時間を短くすることができ、不均一な加硫(架橋)が生じることによる加硫(架橋)ゴム組成物の物性低下を防止することができるうえ、加硫(架橋)の制御が容易となる。
[Production method]
The rubber composition of the present invention can be produced by mixing and kneading the above components.
Among the above components, components other than the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator are mixed and kneaded to create a master batch, and the vulcanization (crosslinking) agent and vulcanization (crosslinking) are added to this master batch. ) It is preferable to produce a rubber composition by mixing an accelerator and kneading using an open roll or the like. In this way, a masterbatch composed of components other than the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator is prepared, and the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator are mixed into the masterbatch. When kneaded, the vulcanization (crosslinking) rubber and the vulcanization (crosslinking) accelerator can be mixed to shorten the kneading time, resulting in non-uniform vulcanization (crosslinking). The physical properties of the composition can be prevented from being lowered, and vulcanization (crosslinking) can be easily controlled.

[空気入りタイヤ]
本発明の空気入りタイヤは、上述した本発明の組成物を用いて製造した空気入りタイヤである。なかでも、本発明の組成物をタイヤトレッドに用いて製造した空気入りタイヤであることが好ましい。
図1に、本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図を示すが、本発明の空気入りタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
[Pneumatic tire]
The pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire manufactured using the composition of the present invention described above. Especially, it is preferable that it is a pneumatic tire manufactured using the composition of this invention for a tire tread.
FIG. 1 shows a schematic partial sectional view of a tire representing an example of an embodiment of the pneumatic tire of the present invention, but the pneumatic tire of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG.

図1において、符号1はビード部を表し、符号2はサイドウォール部を表し、符号3はタイヤトレッド部を表す。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 represents a bead portion, reference numeral 2 represents a sidewall portion, and reference numeral 3 represents a tire tread portion.
Further, a carcass layer 4 in which fiber cords are embedded is mounted between the pair of left and right bead portions 1, and the end of the carcass layer 4 extends from the inside of the tire to the outside around the bead core 5 and the bead filler 6. Wrapped and rolled up.
In the tire tread 3, a belt layer 7 is disposed over the circumference of the tire on the outside of the carcass layer 4.
Moreover, in the bead part 1, the rim cushion 8 is arrange | positioned in the part which touches a rim | limb.

本発明の空気入りタイヤは、例えば従来公知の方法に従って製造することができる。また、タイヤに充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。   The pneumatic tire of the present invention can be manufactured, for example, according to a conventionally known method. Moreover, as gas with which a tire is filled, inert gas, such as nitrogen, argon, helium other than the air which adjusted normal or oxygen partial pressure, can be used.

本発明の空気入りタイヤは摩耗性能および加工性に優れる。   The pneumatic tire of the present invention is excellent in wear performance and workability.

以下に、実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は実施例に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples.

[ゴム組成物の製造]
<標準例、実施例1〜4、比較例1〜4>
第1表の標準例の欄、実施例の欄および比較例の欄に示すとおり、標準例、実施例1〜4および比較例1〜4に係るゴム組成物は、第1表に示す各成分を、第1表に示す配合量で配合して製造した。
具体的には、まず、下記第1表に示す成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分を、1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーを用いて5分間混合し、150±5℃に達したときに放出し、室温まで冷却してマスターバッチを得た。さらに、上記バンバリーミキサーを用いて、得られたマスターバッチに硫黄および加硫促進剤を混合し、ゴム組成物を得た。
[Production of rubber composition]
<Standard Example, Examples 1-4, Comparative Examples 1-4>
As shown in the column of the standard example, the column of the example of Table 1, and the column of the comparative example, the rubber compositions according to the standard example, the examples 1 to 4 and the comparative examples 1 to 4 have the components shown in Table 1. Were blended in the blending amounts shown in Table 1.
Specifically, first, among the components shown in Table 1 below, the components excluding sulfur and the vulcanization accelerator were mixed for 5 minutes using a 1.7 liter closed Banbury mixer, and reached 150 ± 5 ° C. Was released and cooled to room temperature to obtain a masterbatch. Furthermore, using the Banbury mixer, sulfur and a vulcanization accelerator were mixed with the obtained master batch to obtain a rubber composition.

なお、第1表中、SBRは油展品の量(単位:質量部)を示しており、カッコ内の値はSBRに含まれるSBRの正味の量(単位:質量部)を示している。   In Table 1, SBR indicates the amount (unit: part by mass) of the oil-extended product, and the value in parentheses indicates the net amount (unit: part by mass) of SBR contained in SBR.

[評価用加硫ゴムシートの作製]
製造したゴム組成物(未加硫)を、金型(15cm×15cm×0.2cm)中、160℃で20分間プレス加硫して、加硫ゴムシートを作製した。
[Production of vulcanized rubber sheet for evaluation]
The manufactured rubber composition (unvulcanized) was press vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes in a mold (15 cm × 15 cm × 0.2 cm) to prepare a vulcanized rubber sheet.

[試験評価方法]
<粘度変化>
初めにBS型粘度計(1rpm)を使用し、20℃の条件下で、得られた組成物の初期粘度を測定した(単位:Pa・s)。
次に、得られた組成物を70℃の条件下に3日間置いた後の粘度(促進試験後粘度)を、同様に測定した。
さらに、測定された初期粘度および促進試験後粘度を、下記式に当てはめて、粘度変化率を求めた。
粘度変化率(%)=(促進試験後粘度/初期粘度)×100
結果を第1表に示す。結果は標準例の粘度変化率を100とする指数として示した。指数が低いほど、貯蔵安定性に優れることを示す。
[Test evaluation method]
<Viscosity change>
First, using a BS viscometer (1 rpm), the initial viscosity of the obtained composition was measured under the condition of 20 ° C. (unit: Pa · s).
Next, the viscosity (viscosity after accelerated test) after placing the obtained composition under the condition of 70 ° C. for 3 days was measured in the same manner.
Further, the measured initial viscosity and post-acceleration viscosity were applied to the following formula to determine the viscosity change rate.
Viscosity change rate (%) = (viscosity after accelerated test / initial viscosity) × 100
The results are shown in Table 1. The results are shown as an index with the viscosity change rate of the standard example as 100. The lower the index, the better the storage stability.

<加工性>
上記のように製造したゴム組成物(未加硫)について、JIS K6300−1:2001に準じて、L形ロータを使用し、試験温度125℃の条件で、スコーチタイムを測定した。
結果を第1表に示す。結果は標準例のスコーチタイムを100とする指数として示した。指数が大きいほどスコーチタイムが長く、加工性が優れることを示す。
<Processability>
For the rubber composition (unvulcanized) produced as described above, the scorch time was measured in accordance with JIS K6300-1: 2001 using an L-shaped rotor and at a test temperature of 125 ° C.
The results are shown in Table 1. The results are shown as an index with a standard example scorch time of 100. The larger the index, the longer the scorch time and the better the workability.

<耐摩耗性>
上述のとおり作製した加硫ゴムシートについて、JIS K6264−1、2:2005に準拠し、ランボーン摩耗試験機(岩本製作所製)を用いて、温度20℃、スリップ率50%の条件で摩耗減量を測定した。
結果を第1表に示す。結果は標準例の摩耗量を100として、次式により指数化したものを表した。指数が大きいほど摩耗量が小さく、タイヤにしたときに耐摩耗性に優れる。
耐摩耗性=(標準例の摩耗量/試料の摩耗量)×100
<Abrasion resistance>
The vulcanized rubber sheet produced as described above is subjected to wear loss under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a slip rate of 50% using a Lambone abrasion tester (manufactured by Iwamoto Seisakusho) in accordance with JIS K6264-1, 2: 2005. It was measured.
The results are shown in Table 1. The results were expressed as an index according to the following formula, with the wear amount of the standard example being 100. The larger the index, the smaller the amount of wear, and the better the wear resistance when made into a tire.
Abrasion resistance = (Abrasion amount of standard example / Abrasion amount of sample) × 100

Figure 2017082087
Figure 2017082087

[表中の各成分の具体的な説明]
表に示される各成分の詳細は以下のとおりである。
・SBR:水酸基を有するスチレンブタジエンゴム(商品名E581、旭化成社製):油展品(スチレン含有量:73質量%)、Tg:−27℃、重量平均分子量:1,260,000
・BR:ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol1220
・カーボンブラック:ショウブラックN339(キャボットジャパン社製)
・シリカ1:200MP(N2SA=207、CTAB=198m2/g、N2SA/CTAB=1.1、DBP吸着量=206ml/g)
・シリカ2:1165MP(N2SA=160、CTAB=159m2/g、NSA/CTAB=1.0、DBP吸着量=200ml/g)
・酸化セリウム1:Nanotechnology社製 Nano−D CEP 平均粒子径=25−45nm
・酸化セリウム2:Nanotechnology社製 Nano−D CEN 平均粒子径=30−45nm
・シランカップリング剤1:平均組成式C25OSi−O[(CH2CH2O)5−C13272−(CH23−SHで表される硫黄含有シランカップリング剤、エボニクデグサ社製Si363
・シランカップリング剤2:平均組成式(−C36−S4−C36−)0.071(−C8170.571(−OC251.50(−C36SH)0.286SiO0.75で表される硫黄含有シランカップリング剤、信越化学工業社製9511D
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸(日油社製)
・亜鉛華:酸化亜鉛3種(正同化学工業社社製)
・老化防止剤:フレキシス社製6PPD
・プロセスオイル:エキストラクト4号S(昭和シェル石油社製)
・加硫促進剤1:CZ:ノクセラーCZ−G(大内新興化学工業株式会社製)
・加硫促進剤2:DPG:ソクシノールD−G(住友化学株式会社)
[Specific description of each component in the table]
The details of each component shown in the table are as follows.
SBR: Styrene butadiene rubber having a hydroxyl group (trade name E581, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.): Oil-extended product (styrene content: 73% by mass), Tg: −27 ° C., weight average molecular weight: 1,260,000
BR: Butadiene rubber, Nipol 1220 manufactured by Nippon Zeon
・ Carbon black: Show black N339 (manufactured by Cabot Japan)
Silica 1: 200 MP (N 2 SA = 207, CTAB = 198 m 2 / g, N 2 SA / CTAB = 1.1, DBP adsorption amount = 206 ml / g)
Silica 2: 1165 MP (N 2 SA = 160, CTAB = 159 m 2 / g, N 2 SA / CTAB = 1.0, DBP adsorption amount = 200 ml / g)
-Cerium oxide 1: Nanotechnology Nano-D CEP average particle size = 25-45 nm
-Cerium oxide 2: Nanotechnology Nano-D CEN average particle diameter = 30-45 nm
Silane coupling agent 1: average composition formula C 2 H 5 OSi-O [ (CH 2 CH 2 O) 5 -C 13 H 27] 2 - (CH 2) a sulfur-containing silane coupling represented by 3 -SH Agent, Si363 manufactured by Evonik Degussa
Silane coupling agent 2: Average composition formula (—C 3 H 6 —S 4 —C 3 H 6 —) 0.071 (—C 8 H 17 ) 0.571 (—OC 2 H 5 ) 1.50 (—C 3 H 6 SH ) Sulfur-containing silane coupling agent represented by 0.286 SiO 0.75 , 9511D manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
・ Stearic acid: Beads stearic acid (manufactured by NOF Corporation)
・ Zinc flower: 3 types of zinc oxide
-Anti-aging agent: 6PPD manufactured by Flexis
・ Process oil: Extract No. 4 S (made by Showa Shell Sekiyu KK)
・ Vulcanization accelerator 1: CZ: Noxeller CZ-G (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
・ Vulcanization accelerator 2: DPG: Soxinol DG (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)

[試験結果の説明]
<実施例1〜4>
実施例1〜4では摩耗性能、加工性および貯蔵安定性(粘度変化)に優れるものが得られた。
[Explanation of test results]
<Examples 1-4>
In Examples 1-4, the thing excellent in abrasion performance, workability, and storage stability (viscosity change) was obtained.

<比較例1>
酸化セリウムを含まない態様である。この場合、摩耗性能、加工性が悪化した。
<Comparative Example 1>
This is an embodiment that does not contain cerium oxide. In this case, wear performance and workability deteriorated.

<比較例2>
シリカが少ない態様である。この場合、加工性が悪化した。
<Comparative example 2>
This is an embodiment with little silica. In this case, workability deteriorated.

<比較例3>
ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度が低い態様である。この場合、加工性が悪化した。
<Comparative Example 3>
This is an embodiment in which the average glass transition temperature of the diene rubber is low. In this case, workability deteriorated.

<比較例4>
酸化セリウムが多く、シリカが少ない態様である。この場合、耐摩耗性が悪化した。
<Comparative example 4>
This is an embodiment with a large amount of cerium oxide and a small amount of silica. In this case, the wear resistance deteriorated.

1 ビード部
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
1 Bead part 2 Side wall part 3 Tire tread part 4 Carcass layer 5 Bead core 6 Bead filler 7 Belt layer 8 Rim cushion

Claims (4)

平均ガラス転移温度が−80〜−20℃であるジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを30〜180質量部、酸化セリウムを1〜50質量部含み、さらに下記式(1)で表される平均組成式を有する硫黄含有シランカップリング剤を、前記シリカと前記酸化セリウムとの合計量に対する比率で3〜20質量%含む、タイヤ用ゴム組成物。
(A)a(B)b(C)c(D)d(R1eSiO(4-2a-b-c-d-e)/2 ・・・・式(1)
(式(1)中、Aはスルフィド基を含有する2価の有機基を表す。Bは炭素数5〜10の1価の炭化水素基を表す。Cは加水分解性基を表す。Dはメルカプト基を含有する有機基を表す。R1は炭素数1〜4の1価の炭化水素基を表す。a〜eは、0≦a<1、0<b<1、0<c<3、0<d<1、0≦e<2、0<2a+b+c+d+e<4の関係式を満たす。)
30 to 180 parts by mass of silica and 1 to 50 parts by mass of cerium oxide are included with respect to 100 parts by mass of the diene rubber having an average glass transition temperature of −80 to −20 ° C., and further represented by the following formula (1). A rubber composition for tires, comprising a sulfur-containing silane coupling agent having an average composition formula in a ratio of 3 to 20% by mass with respect to the total amount of silica and cerium oxide.
(A) a (B) b (C) c (D) d (R 1 ) e SiO (4-2a-bcde) / 2 ... Formula (1)
(In formula (1), A represents a divalent organic group containing a sulfide group, B represents a monovalent hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, C represents a hydrolyzable group, and D represents R 1 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, a to e are 0 ≦ a <1, 0 <b <1, 0 <c <3 0 <d <1, 0 ≦ e <2, 0 <2a + b + c + d + e <4.
前記酸化セリウムが、平均粒子径が20〜60nmの微粒子であることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。   The tire rubber composition according to claim 1, wherein the cerium oxide is fine particles having an average particle diameter of 20 to 60 nm. 前記シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)が194〜225m2/g、CTAB比表面積(CTAB)が180〜210m2/g、DBP吸収量が190ml/100g以上であり、前記N2SAと前記CTABの比(N2SA/CTAB)が0.9〜1.4であり、前記シリカの含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して60〜150質量部であることを特徴とする、請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物 The silica has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 194 to 225 m 2 / g, a CTAB specific surface area (CTAB) of 180 to 210 m 2 / g, a DBP absorption of 190 ml / 100 g or more, and the N 2 SA and The CTAB ratio (N 2 SA / CTAB) is 0.9 to 1.4, and the silica content is 60 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. The tire rubber composition according to claim 1 or 2, 請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1 for a tire tread.
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