JP2018119079A - Rubber composition for tire outer layers and pneumatic tire - Google Patents

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茂幹 大坪
Shigeki Otsubo
茂幹 大坪
達也 宮崎
Tatsuya Miyazaki
達也 宮崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for tire outer layers that can improve ozone resistance, discoloration resistance, and chipping resistance in a balanced manner, and a pneumatic tire prepared therewith.SOLUTION: A rubber composition for tire outer layers contains, based on a rubber component 100 pts.mass containing natural rubber and butadiene rubber, aliphatic polybasic acid ester with a freezing point of -50 to -10°C of 0.5-10 pts.mass.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、タイヤ外層用ゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a tire outer layer and a pneumatic tire produced using the rubber composition.

サイドウォール等のタイヤ外層部材には、ゴムのクラック等を防止する目的で、一般にワックスが配合されている。このようなワックスは、長期間の使用でゴム表面に溶出するため、ゴム表面が白色化し、外観が悪化するという問題がある(特許文献1参照)。 In general, a wax is blended in a tire outer layer member such as a sidewall in order to prevent rubber cracks and the like. Since such a wax is eluted on the rubber surface after long-term use, there is a problem that the rubber surface is whitened and the appearance is deteriorated (see Patent Document 1).

そのため、耐オゾン性能、外観性能の両立を目的として、ワックスの炭素数の最適化、その配合量の適正化、等が図られている。また、外層部材には、これらの性能の他、耐チッピング性、耐破壊性等の性能も要求される。そして昨今、タイヤ品質向上の要求が更に高まっていることから、耐オゾン性、耐変色性、耐チッピング性等の性能の一層の改善が望まれている。 Therefore, for the purpose of achieving both ozone resistance and appearance performance, optimization of the carbon number of the wax, optimization of the blending amount, and the like have been attempted. In addition to these performances, the outer layer member is also required to have performances such as chipping resistance and fracture resistance. And nowadays, since the demand for improving tire quality is further increased, further improvements in performance such as ozone resistance, discoloration resistance, and chipping resistance are desired.

特開2011−068732号公報JP 2011-068732 A

本発明は、前記課題を解決し、耐オゾン性、耐変色性、耐チッピング性をバランス良く改善できるタイヤ外層用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and provide a rubber composition for a tire outer layer that can improve ozone resistance, discoloration resistance, and chipping resistance in a well-balanced manner, and a pneumatic tire using the same.

本発明は、天然ゴム及びブタジエンゴムを含むゴム成分100質量部に対して、凝固点−50〜−10℃の脂肪族多塩基酸エステルを0.5〜10質量部含有するタイヤ外層用ゴム組成物に関する。 The present invention provides a rubber composition for a tire outer layer containing 0.5 to 10 parts by mass of an aliphatic polybasic acid ester having a freezing point of −50 to −10 ° C. with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing natural rubber and butadiene rubber. About.

前記ゴム成分100質量%中、前記天然ゴムの含有量が15〜75質量%、前記ブタジエンゴムの含有量が25〜85質量%であることが好ましい。
前記ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックを20〜70質量部含有することが好ましい。
In 100% by mass of the rubber component, the content of the natural rubber is preferably 15 to 75% by mass, and the content of the butadiene rubber is preferably 25 to 85% by mass.
It is preferable to contain 20 to 70 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

前記カーボンブラックは、窒素吸着比表面積が120〜170m/gであることが好ましい。 The carbon black preferably has a nitrogen adsorption specific surface area of 120 to 170 m 2 / g.

前記ゴム組成物は、サイドウォール用ゴム組成物であることが好ましい。
本発明はまた、前述のゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。
The rubber composition is preferably a sidewall rubber composition.
The present invention also relates to a pneumatic tire produced using the rubber composition described above.

本発明によれば、天然ゴム及びブタジエンゴムを含むゴム成分100質量部に対して、凝固点−50〜−10℃の脂肪族多塩基酸エステルを0.5〜10質量部含有するタイヤ外層用ゴム組成物であるので、耐オゾン性、耐変色性、耐チッピング性をバランス良く改善できる。 According to the present invention, a tire outer layer rubber containing 0.5 to 10 parts by mass of an aliphatic polybasic acid ester having a freezing point of −50 to −10 ° C. with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing natural rubber and butadiene rubber. Since it is a composition, ozone resistance, discoloration resistance, and chipping resistance can be improved in a well-balanced manner.

本発明のタイヤ外層用ゴム組成物は、天然ゴム及びブタジエンゴムを含むゴム成分に対して、特定凝固点の脂肪族多塩基酸エステルを所定量含む。 The rubber composition for a tire outer layer of the present invention contains a predetermined amount of an aliphatic polybasic acid ester having a specific freezing point with respect to a rubber component including natural rubber and butadiene rubber.

天然ゴムとブタジエンゴムを含むブレンドゴムに、特定凝固点の脂肪族多塩基酸エステルを添加することで、耐オゾン性、耐変色性、耐チッピング性の性能バランスが改善される。特に、所定量の天然ゴム、ブタジエンゴムを含むブレンドゴムを含む配合に前記脂肪族多塩基酸エステルを添加した場合、例えば、ゴム成分として他のゴム成分を用いた配合に添加した場合に比べ、前記性能バランスが顕著に(相乗的に)改善される。 By adding an aliphatic polybasic acid ester having a specific freezing point to a blend rubber containing natural rubber and butadiene rubber, the performance balance of ozone resistance, discoloration resistance, and chipping resistance is improved. In particular, when the aliphatic polybasic acid ester is added to a blend containing a predetermined amount of natural rubber and a blend rubber containing butadiene rubber, for example, compared to a case where it is added to a blend using another rubber component as a rubber component, The performance balance is significantly (synergistically) improved.

また、所定量や所定比表面積のカーボンブラックを含む配合に前記脂肪族多塩基酸エステルを添加した場合も同様に、例えば、他の量や他の比表面積のカーボンブラックを用いた配合に添加した場合に比べ、前記性能バランスが顕著に(相乗的に)改善される。
更に外層部材のなかでも、特に、サイドウォール配合に適用することで、前記性能バランスが顕著に(相乗的に)改善される。
Similarly, when the aliphatic polybasic acid ester is added to a formulation containing carbon black having a predetermined amount or a specific surface area, for example, it is added to a formulation using carbon black having another amount or another specific surface area. Compared to the case, the performance balance is significantly (synergistically) improved.
Further, among the outer layer members, the performance balance is remarkably improved (synergistically) particularly by applying to the side wall composition.

本発明のゴム組成物は、ゴム成分として、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)を含む。これにより、良好な耐チッピング性が得られ、耐オゾン性、耐変色性、耐チッピング性の性能バランスが顕著に改善される。 The rubber composition of the present invention contains natural rubber (NR) and butadiene rubber (BR) as rubber components. Thereby, good chipping resistance is obtained, and the performance balance of ozone resistance, discoloration resistance, and chipping resistance is remarkably improved.

NRとしては特に限定されず、例えば、SIR20、RSS#3、TSR20、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(HPNR)など、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。 The NR is not particularly limited, and for example, those commonly used in the tire industry such as SIR20, RSS # 3, TSR20, deproteinized natural rubber (DPNR), and high-purity natural rubber (HPNR) can be used.

BRとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン(株)製のBR1220、宇部興産(株)製のBR130B、BR150Bなどの高シス含有量のBR、宇部興産(株)製のVCR412、VCR617などのシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBRなどを使用できる。なかでも、耐カットチッピング性が良好であるという理由から、シス含量が90質量%以上のBRを用いることが好ましい。
なお、BRのシス含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
The BR is not particularly limited. For example, BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., BR130B manufactured by Ube Industries, Ltd. BR containing syndiotactic polybutadiene crystals can be used. Among them, it is preferable to use BR having a cis content of 90% by mass or more because it has good cut chipping resistance.
The cis content of BR can be measured by infrared absorption spectrum analysis.

NRの含有量は、ゴム成分100質量%中、好ましくは15質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは40質量%以上である。また、該含有量は、好ましくは75質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。上記範囲内にすることで、良好な耐チッピング性能が得られ、前記性能バランスが改善される。 The content of NR is preferably 15% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and further preferably 40% by mass or more, in 100% by mass of the rubber component. Further, the content is preferably 75% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and still more preferably 50% by mass or less. By setting it within the above range, good chipping resistance can be obtained and the performance balance can be improved.

BRの含有量は、ゴム成分100質量%中、好ましくは25質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上である。また、該含有量は、好ましくは85質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下である。上記範囲内にすることで、良好な耐チッピング性が得られ、前記性能バランスが改善される。 The content of BR is preferably 25% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and still more preferably 50% by mass or more, in 100% by mass of the rubber component. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 85 mass% or less, More preferably, it is 70 mass% or less, More preferably, it is 60 mass% or less. By setting it within the above range, good chipping resistance is obtained, and the performance balance is improved.

ゴム組成物において、NR、BRの含有比率(NR/BR(質量比))は、前記性能バランスの点から、30/70〜70/30が好ましく、35/65〜60/40がより好ましく、40/60〜50/50が更に好ましい。 In the rubber composition, the content ratio of NR and BR (NR / BR (mass ratio)) is preferably 30/70 to 70/30, more preferably 35/65 to 60/40, from the viewpoint of the performance balance. 40 / 60-50 / 50 is still more preferable.

NR及びBRの合計含有量は、ゴム成分100質量%中、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは90質量%以上で、100質量%でもよい。50質量%未満であると、充分な耐チッピング性が得られないおそれがある。 The total content of NR and BR is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and may be 100% by mass in 100% by mass of the rubber component. If it is less than 50% by mass, sufficient chipping resistance may not be obtained.

本発明のゴム組成物は、NR、BR以外に他のゴム成分を配合しても良い。他のゴム成分としては、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)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、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)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)などが挙げられる。 The rubber composition of the present invention may contain other rubber components in addition to NR and BR. Other rubber components include isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and butyl rubber. (IIR), halogenated butyl rubber (X-IIR) and the like.

本発明では、凝固点が−50〜−10℃である脂肪族多塩基酸エステルを含む。可塑剤として、該脂肪族多塩基酸エステルを用いた場合、良好な耐オゾン性を得つつ、耐変色性、耐チッピング性が改善され、前記性能バランスが顕著に改善される。 In the present invention, an aliphatic polybasic acid ester having a freezing point of −50 to −10 ° C. is included. When the aliphatic polybasic acid ester is used as a plasticizer, discoloration resistance and chipping resistance are improved while obtaining good ozone resistance, and the performance balance is remarkably improved.

上記脂肪族多塩基酸エステルの凝固点は、好ましくは−40℃以上、より好ましくは−30℃以上である。また、該凝固点は、好ましくは−15℃以下である。上記範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる。
なお、本発明において、凝固点は、下記方法で測定される値である。
試料をアルミニウムセルの中に密閉し、当該アルミニウムセルを示差走査熱量測定器((株)島津製作所製、DSC−60A)のサンプルホルダーに挿入した後、当該サンプルホルダーを窒素雰囲気下10℃/分で150℃まで加熱しながら吸熱ピークを観察し、得られた吸熱ピークを凝固点とした。
The freezing point of the aliphatic polybasic acid ester is preferably −40 ° C. or higher, more preferably −30 ° C. or higher. The freezing point is preferably −15 ° C. or lower. Within the above range, the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.
In the present invention, the freezing point is a value measured by the following method.
The sample was sealed in an aluminum cell, and the aluminum cell was inserted into a sample holder of a differential scanning calorimeter (manufactured by Shimadzu Corporation, DSC-60A), and then the sample holder was placed at 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. The endothermic peak was observed while heating to 150 ° C., and the obtained endothermic peak was taken as the freezing point.

上記脂肪族多塩基酸エステルのSP値は、8.4以上が好ましく、8.6以上がより好ましい。また、該SP値は、9.5以下が好ましく、9.0以下がより好ましく、8.8以下が更に好ましい。上記範囲のSP値にすることで、NRやBRとの相溶性が確保され、外観不良が改善され、結果、良好な前記性能バランスが得られる。
なお、本発明において、SP値は、ハンセン(Hansen)の数式を用いて算出される溶解度パラメータを意味する。
The SP value of the aliphatic polybasic acid ester is preferably 8.4 or more, and more preferably 8.6 or more. The SP value is preferably 9.5 or less, more preferably 9.0 or less, and even more preferably 8.8 or less. By setting the SP value within the above range, compatibility with NR and BR is ensured, appearance defects are improved, and as a result, a good performance balance is obtained.
In the present invention, the SP value means a solubility parameter calculated using a Hansen formula.

上記脂肪族多塩基酸エステルの引火点は、100℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましく、200℃以上が更に好ましい。100℃未満の場合、揮発性が高く、ゴム練りから加硫中に減量が生じ、予定した物性が得られ難くなる傾向がある。上限は特に限定されないが、通常250℃以下である。なお、本発明において、引火点は、JIS K 2265−4:2007に準拠したクリーブランド開放法によって測定した値である。 The flash point of the aliphatic polybasic acid ester is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and further preferably 200 ° C. or higher. When the temperature is lower than 100 ° C., the volatility is high, and the weight is reduced during vulcanization from rubber kneading, and the planned physical properties tend to be difficult to obtain. Although an upper limit is not specifically limited, Usually, it is 250 degrees C or less. In addition, in this invention, flash point is the value measured by the Cleveland open method based on JISK2265-4: 2007.

上記脂肪族多塩基酸エステルの理論分子量(Mw)は、150以上が好ましく、250以上がより好ましく、350以上が更に好ましい。150未満の場合、脂肪族多塩基酸エステルが隣接部材へ移行したり、揮発したりすることで、脂肪族多塩基酸エステルの効果を十分に発揮できない傾向がある。該Mwは、1000以下が好ましく、750以下がより好ましく、500以下が更に好ましい。1000を超える場合、可塑化効果が低下するおそれがある。 The theoretical molecular weight (Mw) of the aliphatic polybasic acid ester is preferably 150 or more, more preferably 250 or more, and still more preferably 350 or more. When it is less than 150, the aliphatic polybasic acid ester tends to be unable to sufficiently exhibit the effect of the aliphatic polybasic acid ester due to migration to the adjacent member or volatilization. The Mw is preferably 1000 or less, more preferably 750 or less, and even more preferably 500 or less. If it exceeds 1000, the plasticizing effect may be reduced.

上記脂肪族多塩基酸エステルとしては、例えば、脂肪族二塩基酸エステル、脂肪族三塩基酸エステル等が挙げられる。なかでも、本発明の効果がより良好に得られるという点から、アジピン酸エステル、アゼライン酸エステル、セバシン酸エステル、マレイン酸エステル、フマル酸エステル等の脂肪族二塩基酸エステルが好ましい。 Examples of the aliphatic polybasic acid ester include aliphatic dibasic acid esters and aliphatic tribasic acid esters. Among these, aliphatic dibasic acid esters such as adipic acid ester, azelaic acid ester, sebacic acid ester, maleic acid ester, and fumaric acid ester are preferable because the effects of the present invention can be obtained more favorably.

このような脂肪族二塩基酸エステルとして、例えば、下記式(1)で表される化合物を好適に使用できる。SP値が高い化合物を用いると、高Tgになり、破壊特性を損なう傾向があるが、下記式(1)の化合物を用いた場合、ゴムの柔軟性を損なわないため、サイドウォールに求められる特性を損なうことなく、ワックスの溶解を促進できる。

Figure 2018119079
〔式(1)中、R11は、2価の飽和又は不飽和炭化水素基を表す。R12及びR13は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐のアルキル基、又は−(R14−O)−R15(n個のR14は、同一又は異なって、分岐若しくは非分岐のアルキレン基を表す。R15は、分岐若しくは非分岐のアルキル基を表す。nは整数を表す。)で表される基を表す。〕 As such aliphatic dibasic acid ester, for example, a compound represented by the following formula (1) can be preferably used. When a compound having a high SP value is used, the Tg tends to be high and the fracture characteristics tend to be impaired. However, when a compound represented by the following formula (1) is used, since the flexibility of the rubber is not impaired, the characteristics required for the sidewalls It is possible to promote the dissolution of the wax without impairing the resistance.
Figure 2018119079
[In formula (1), R 11 represents a divalent saturated or unsaturated hydrocarbon group. R 12 and R 13 are the same or different and are branched or unbranched alkyl groups, or — (R 14 —O) n —R 15 (wherein n R 14 s are the same or different and are branched or unbranched). Represents an alkylene group, R 15 represents a branched or unbranched alkyl group, and n represents an integer. ]

11の2価の飽和又は不飽和炭化水素基は、分岐、非分岐のいずれでもよく、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基などが挙げられる。前記飽和又は不飽和炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは2〜6である。具体的には、アルキレン基として、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基など、アルケニレン基として、ビニレン基、1−プロペニレン基、2−プロペニレン基など、アリーレン基として、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基など、が挙げられる。 The divalent saturated or unsaturated hydrocarbon group for R 11 may be branched or unbranched, and examples thereof include an alkylene group, an alkenylene group, and an arylene group. The saturated or unsaturated hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms. Specifically, as an alkylene group, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group, etc., an alkenylene group, a vinylene group, 1- Examples of arylene groups such as propenylene group and 2-propenylene group include phenylene group, tolylene group, and xylylene group.

12及びR13について、分岐若しくは非分岐のアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜15、より好ましくは4〜10である。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、等が挙げられる。 About R < 12 > and R < 13 >, carbon number of a branched or unbranched alkyl group becomes like this. Preferably it is 1-15, More preferably, it is 4-10. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, iso-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, An octyl group, a nonyl group, a decyl group, etc. are mentioned.

12及びR13の−(R14−O)−R15で表される基について、R14の分岐若しくは非分岐のアルキレン基の炭素数は、1〜3が好ましい。R15の分岐若しくは非分岐のアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは2〜6である。該アルキレン基、該アルキル基の具体例としては、前記と同様のものが挙げられる。整数nは、1〜10が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3が更に好ましい。 Regarding the group represented by — (R 14 —O) n —R 15 of R 12 and R 13 , the branched or unbranched alkylene group of R 14 preferably has 1 to 3 carbon atoms. The carbon number of the branched or unbranched alkyl group of R 15 is preferably 1 to 10, more preferably 2 to 6. Specific examples of the alkylene group and the alkyl group include those described above. The integer n is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, and still more preferably 1 to 3.

なかでも、R12及び13は、本発明の効果がより良好に得られるという点から、少なくとも1つが−(R14−O)−R15で表される基であることが好ましく、両方が当該基であることがより好ましい。 Among them, it is preferable that at least one of R 12 and 13 is a group represented by — (R 14 —O) n —R 15 from the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained better. The group is more preferable.

前記式(1)で表される脂肪族二塩基酸エステルの好適例としては、ビス[2−(2−ブトキシエトキシ)エチル]アジペート等の前記−(R14−O)−R15で表される基を有するビス(アルコキシアルコキシアルキル)アジペート、等が挙げられる。また、他の例として、ジn−ブチルアジペート、ジイソブチルアジペート等も挙げられる。これらは、単独又は2種以上を併用してもよい。 Preferable examples of the aliphatic dibasic acid ester represented by the formula (1) include those represented by-(R 14 -O) n -R 15 such as bis [2- (2-butoxyethoxy) ethyl] adipate. And bis (alkoxyalkoxyalkyl) adipate having the above group. Other examples include di-n-butyl adipate and diisobutyl adipate. These may be used alone or in combination of two or more.

前記脂肪族多塩基酸エステルの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.5質量部以上、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上である。0.5質量部未満であると、本発明の効果が得られないおそれがある。また、該含有量は、10質量部以下、好ましくは8質量部以下、更に好ましくは6質量部以下である。10質量部を超えると、耐変色性が悪化するおそれがある。 Content of the said aliphatic polybasic acid ester is 0.5 mass part or more with respect to 100 mass parts of rubber components, Preferably it is 1 mass part or more, More preferably, it is 3 mass parts or more. There exists a possibility that the effect of this invention may not be acquired as it is less than 0.5 mass part. Moreover, this content is 10 mass parts or less, Preferably it is 8 mass parts or less, More preferably, it is 6 mass parts or less. When it exceeds 10 parts by mass, the discoloration resistance may be deteriorated.

本発明のゴム組成物は、良好な耐オゾン性、耐チッピング性が得られ、前記バランスが顕著に改善されるという点から、カーボンブラックを含むことが好ましい。カーボンブラックとしては、例えば、オイルファーネス法により製造されたカーボンブラックなどが挙げられ、2種類以上のコロイダル特性の異なるものを併用してもよい。具体的にはGPF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、なかでも、SAFが好適である。 The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black from the viewpoint that good ozone resistance and chipping resistance are obtained and the balance is remarkably improved. Examples of carbon black include carbon black produced by an oil furnace method, and two or more types having different colloidal characteristics may be used in combination. Specific examples include GPF, HAF, ISAF, and SAF. Among these, SAF is preferable.

カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、120m/g以上が好ましく、125m/g以上がより好ましく、130m/g以上が更に好ましい。また、該NSAは、170m/g以下が好ましく、160m/g以下がより好ましく、155m/g以下が更に好ましい。上記範囲内にすることで、良好な耐チッピング性が得られ、前記性能バランスが改善される。
なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K 6217−2:2001に準拠して求められる。
Nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably not less than 120 m 2 / g, more preferably at least 125m 2 / g, more preferably more than 130m 2 / g. The N 2 SA is preferably 170 m 2 / g or less, more preferably 160 m 2 / g or less, and still more preferably 155 m 2 / g or less. By setting it within the above range, good chipping resistance is obtained, and the performance balance is improved.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required based on JISK6217-2: 2001.

カーボンブラックのジブチルフタレート(DBP)吸油量は、90ml/100g以上が好ましく、105ml/100g以上がより好ましく、110ml/100g以上が更に好ましくい。また、該DBPは、150ml/100g以下が好ましく、135ml/100g以下がより好ましく、125ml/100g以下が更に好ましい。上記範囲内にすることで、良好な耐チッピング性が得られ、前記性能バランスが改善される。
なお、カーボンブラックのDBPは、JIS K 6217−4:2001に準拠して測定される。
The carbon black dibutyl phthalate (DBP) oil absorption is preferably 90 ml / 100 g or more, more preferably 105 ml / 100 g or more, and even more preferably 110 ml / 100 g or more. The DBP is preferably 150 ml / 100 g or less, more preferably 135 ml / 100 g or less, and still more preferably 125 ml / 100 g or less. By setting it within the above range, good chipping resistance is obtained, and the performance balance is improved.
The DBP of carbon black is measured according to JIS K 6217-4: 2001.

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは20質量部以上、より好ましくは30質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは70質量部以下、より好ましくは60質量部以下である。20質量部未満では、耐チッピング性が悪化するおそれがあり、70質量部を超えると、加工性が悪化するおそれがある。 The content of carbon black is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 70 mass parts or less, More preferably, it is 60 mass parts or less. If it is less than 20 parts by mass, chipping resistance may be deteriorated, and if it exceeds 70 parts by mass, workability may be deteriorated.

本発明のゴム組成物は、補強用充填剤として、カーボンブラックの他に、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、クレー、タルクなど、従来タイヤ用ゴム組成物で慣用されるものも使用できる。 In the rubber composition of the present invention, as a reinforcing filler, those conventionally used in rubber compositions for tires such as silica, calcium carbonate, alumina, clay and talc can be used in addition to carbon black.

本発明のゴム組成物は、ワックスが使用されることが好ましい。これにより、耐オゾン性を向上できる。 The rubber composition of the present invention preferably uses a wax. Thereby, ozone resistance can be improved.

ワックスとしては、パラフィン系ワックスなどの石油系ワックスや、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、ジャパンワックス、ウルシロウ、サトウキビロウ、パームロウなどの植物性ワックスなどが挙げられる。なかでも、優れた耐オゾン性が得られるという理由から、石油系ワックスが好ましく、パラフィン系ワックスがより好ましい。 Examples of the wax include petroleum waxes such as paraffin wax, and vegetable waxes such as carnauba wax, rice wax, candelilla wax, Japan wax, urushi wax, sugar cane wax, and palm wax. Among these, petroleum wax is preferable and paraffin wax is more preferable because excellent ozone resistance can be obtained.

ワックスの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは6.0質量部以下、より好ましくは4.5質量部以下である。0.5質量部未満であると、耐オゾン性の効果を充分に発揮できないおそれがあり、6.0質量部を超えると、ブルームを起こすおそれがある。 The content of the wax is preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 1.0 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 6.0 mass parts or less, More preferably, it is 4.5 mass parts or less. If the amount is less than 0.5 parts by mass, the effect of ozone resistance may not be sufficiently exhibited. If the amount exceeds 6.0 parts by mass, bloom may occur.

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、タイヤ工業において一般的に用いられている配合剤、例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などの材料を適宜配合してもよい。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention contains compounding agents generally used in the tire industry, such as zinc oxide, stearic acid, anti-aging agents, sulfur vulcanizing agents, vulcanization acceleration. You may mix | blend materials, such as an agent, suitably.

加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、グアニジン系加硫促進剤などが挙げられ、なかでも、チアゾール系、スルフェンアミド系加硫促進剤を好適に使用できる。 Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide-based, thiazole-based, thiuram-based, and guanidine-based vulcanization accelerators. Among them, thiazole-based and sulfenamide-based vulcanization accelerators can be preferably used.

チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドなどが挙げられ、なかでも、2−メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。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)などが挙げられ、なかでも、スコーチタイム、加硫速度が適切であるという理由から、TBBSが好ましい。 Examples of the thiazole vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, and the like. Among them, 2-mercaptobenzothiazole is preferable. Examples of the sulfenamide vulcanization accelerator include N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N, N Examples include '-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DZ), and TBBS is preferable because of its suitable scorch time and vulcanization rate.

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0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。0.1質量部未満であると、充分な加硫を達成できないおそれがあり、10質量部を超えると、充分なスコーチタイムを確保できなくなるおそれがある。 The content of the vulcanization accelerator is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 10 mass parts or less, More preferably, it is 5 mass parts or less. If the amount is less than 0.1 parts by mass, sufficient vulcanization may not be achieved. If the amount exceeds 10 parts by mass, sufficient scorch time may not be ensured.

本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。特に、該ゴム組成物は、空気入りタイヤのサイドウォールに好適に使用できる。 The rubber composition of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading the above components with a Banbury mixer, kneader, open roll or the like and then vulcanizing. In particular, the rubber composition can be suitably used for a sidewall of a pneumatic 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で製造される。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でサイドウォール等の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得る。
The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition.
That is, by extruding the rubber composition containing the above components in accordance with the shape of the sidewall and the like at the unvulcanized stage, and molding the tire composition together with other tire members by a normal method on a tire molding machine. To form an unvulcanized tire. The unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a 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.

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。
BR:宇部興産(株)製のウベポールBR150B(シス含量:97質量%)
NR:TSR20
SBR:JSR(株)製のSBR1502
カーボンブラック1:東海カーボン(株)製のシースト9(SAF、NSA:142m/g、DBP吸油量:115ml/100g)
カーボンブラック2:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN330(NSA:75m/g、DBP吸油量:102ml/100g)
オイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスAH−24
可塑剤TOP:大八化学工業社製、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート(正リン酸エステル、凝固点:−70℃以下、引火点:204℃、SP値:8.20、Mw:435)
可塑剤BXA−N:大八化学工業社製、ビス[2−(2−ブトキシエトキシ)エチル]アジペート(脂肪族二塩基酸エステル、凝固点:−19℃、引火点:207℃、SP値:8.70、Mw:435)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン6C(N−フェニル−N’−(1,3−ジメチル)−p−フェニレンジアミン)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤NS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤M:大内新興化学工業(株)製のノクセラーM(2−メルカプトベンゾチアゾール)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
BR: Ubepol BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis content: 97% by mass)
NR: TSR20
SBR: SBR1502 manufactured by JSR Corporation
Carbon Black 1: Seast 9 (SAF, N 2 SA: 142 m 2 / g, DBP oil absorption: 115 ml / 100 g) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
Carbon Black 2: Show Black N330 manufactured by Cabot Japan Co., Ltd. (N 2 SA: 75 m 2 / g, DBP oil absorption: 102 ml / 100 g)
Oil: Diana Process AH-24 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Plasticizer TOP: manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., tris (2-ethylhexyl) phosphate (normal phosphate ester, freezing point: −70 ° C. or lower, flash point: 204 ° C., SP value: 8.20, Mw: 435)
Plasticizer BXA-N: manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., bis [2- (2-butoxyethoxy) ethyl] adipate (aliphatic dibasic acid ester, freezing point: -19 ° C, flash point: 207 ° C, SP value: 8 .70, Mw: 435)
Zinc oxide: Zinc oxide stearic acid manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd .: Stearic acid “Kashiwa” manufactured by NOF Corporation
Anti-aging agent: Antigen 6C (N-phenyl-N ′-(1,3-dimethyl) -p-phenylenediamine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Wax: Sunnock N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator NS manufactured by Karuizawa Sulfur Co., Ltd. NS: Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Vulcanization accelerator M: Noxeller M (2-mercaptobenzothiazole) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

<実施例及び比較例>
表1〜3に示す配合処方に従い、神戸製鋼(株)製1.7Lバンバリーを用いて硫黄及び加硫促進剤以外の配合材料を混練りした。得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて練り込み、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℃の条件下で30分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をサイドウォールの形状に成形し、タイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、150℃の条件下で30分間加硫し、試験用タイヤ(タイヤサイズ:195/65R15)を得た。
<Examples and Comparative Examples>
According to the compounding prescription shown in Tables 1-3, compounding materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded using a 1.7 L Banbury manufactured by Kobe Steel. Sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product and kneaded using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition.
The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.
Further, the obtained unvulcanized rubber composition was molded into a sidewall shape, bonded together with other tire members on a tire molding machine, vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes, and a test tire (tire Size: 195 / 65R15) was obtained.

得られた加硫ゴム組成物及び試験用タイヤについて、以下の評価を行った。結果を表1〜3に示す。 The following evaluation was performed about the obtained vulcanized rubber composition and the tire for a test. The results are shown in Tables 1-3.

(耐変色性試験)
試験用タイヤを40℃のオーブン中で2週間静置した後、下記基準にて目視で評価した。
1:全体的に白色に変色している。
2:全体の3割程度が白色に変色している。
3:全体的にくすんでいる。
4:3割程度がくすんでいる。
5:変色がない。
(Discoloration resistance test)
The test tire was allowed to stand in an oven at 40 ° C. for 2 weeks, and then visually evaluated according to the following criteria.
1: The color is changed to white as a whole.
2: About 30% of the whole has turned white.
3: It is dull overall.
4: About 30% is dull.
5: No discoloration.

(引張試験(耐チッピング性))
JIS K6251:2010に基づいて、得られた加硫ゴム組成物からダンベル状3号形試験片を作製し、各加硫ゴム組成物を用いて引張試験を実施して破断強度TB(MPa)、破断時伸びEB(%)を測定した。そして、TB×EB/2(MPa・%)を破壊特性として算出し、比較例1の破壊特性を100として指数表示した。指数が大きいほど、耐チッピング性に優れることを示す。
(Tensile test (chipping resistance))
Based on JIS K6251: 2010, a dumbbell-shaped No. 3 test piece was prepared from the obtained vulcanized rubber composition, a tensile test was performed using each vulcanized rubber composition, and the breaking strength TB (MPa), The elongation at break EB (%) was measured. Then, TB × EB / 2 (MPa ·%) was calculated as the fracture characteristic, and the fracture characteristic of Comparative Example 1 was indicated as 100 as an index. It shows that it is excellent in chipping resistance, so that an index | exponent is large.

(耐オゾン性試験)
JIS K 6259「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」に基づき、オゾン濃度50±5pphm、各温度(低温:0℃、中温:25℃、高温:50℃)、伸張歪20±2%の条件下で、48時間試験し、以下の基準にて目視で評価した。
1:3mm以上の亀裂又は切断が発生している。
2:亀裂が深くて大きいもの(1〜3mm未満)が見られる。
3:亀裂が深くて比較的大きいもの(1mm未満)が見られる。
4:肉眼では見えないが10倍の拡大鏡では確認できるものが見られる。
5:肉眼及び10倍の拡大鏡で確認できる亀裂が存在しない。
(Ozone resistance test)
Based on JIS K 6259 “Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber-Determination of Ozone Resistance”, ozone concentration 50 ± 5 pphm, each temperature (low temperature: 0 ° C., medium temperature: 25 ° C., high temperature: 50 ° C.), elongation strain 20 The test was performed for 48 hours under the condition of ± 2%, and visually evaluated according to the following criteria.
1: Cracks or cuts of 3 mm or more have occurred.
2: A crack with deep and large cracks (less than 1 to 3 mm) is observed.
3: A crack is deep and relatively large (less than 1 mm).
4: What cannot be seen with the naked eye but can be confirmed with a 10x magnifier.
5: There is no crack that can be confirmed with the naked eye and a 10x magnifier.

Figure 2018119079
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表1から、NR、BRに、所定量の前記脂肪族多塩基酸エステルを添加することで、耐オゾン性、耐変色性、耐チッピング性がバランス良く改善された。更に表2、3から、SBR配合、低NSA及び低DBPカーボンブラック配合に前記脂肪族多塩基酸エステルを添加した場合に比べて、NR、BR、所定のカーボンブラックを用いた配合の方が、耐オゾン性、耐変色性、耐チッピング性の性能バランスが顕著に(相乗的に)改善されることも明らかとなった。 From Table 1, ozone resistance, discoloration resistance, and chipping resistance were improved in a well-balanced manner by adding a predetermined amount of the aliphatic polybasic acid ester to NR and BR. Furthermore, from Tables 2 and 3, compared to the case where the aliphatic polybasic acid ester is added to the SBR blend, the low N 2 SA and the low DBP carbon black blend, the blend using NR, BR, and the predetermined carbon black However, it was also revealed that the performance balance of ozone resistance, discoloration resistance, and chipping resistance was remarkably improved (synergistically).

Claims (6)

天然ゴム及びブタジエンゴムを含むゴム成分100質量部に対して、凝固点−50〜−10℃の脂肪族多塩基酸エステルを0.5〜10質量部含有するタイヤ外層用ゴム組成物。 A rubber composition for a tire outer layer containing 0.5 to 10 parts by mass of an aliphatic polybasic acid ester having a freezing point of −50 to −10 ° C. with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing natural rubber and butadiene rubber. 前記ゴム成分100質量%中、前記天然ゴムの含有量が15〜75質量%、前記ブタジエンゴムの含有量が25〜85質量%である請求項1記載のタイヤ外層用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire outer layer according to claim 1, wherein a content of the natural rubber is 15 to 75% by mass and a content of the butadiene rubber is 25 to 85% by mass in 100% by mass of the rubber component. 前記ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックを20〜70質量部含有する請求項1又は2記載のタイヤ外層用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire outer layer according to claim 1 or 2, comprising 20 to 70 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 前記カーボンブラックは、窒素吸着比表面積が120〜170m/gである請求項3記載のタイヤ外層用ゴム組成物。 The carbon black according to claim 3 tire outer layer rubber composition according nitrogen adsorption specific surface area of 120~170m 2 / g. サイドウォール用ゴム組成物である請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ外層用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire outer layer according to any one of claims 1 to 4, which is a rubber composition for a sidewall. 請求項1〜5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 1-5.
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