JP2019157042A - Tire rubber composition - Google Patents

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Abstract

To provide a tire rubber composition improved in silica dispersibility, and a tire having a tire member formed from the rubber composition.SOLUTION: The tire rubber composition contains a diene rubber, silica, a silane coupling agent, and a compound represented by the formula (I). In the formula, n represents an integer from 7 to 30. The content of the silane coupling agent is 1-20 mass% based on the mass of the silica.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物および該ゴム組成物で構成されたタイヤ部材を有するタイヤに関する。   The present invention relates to a tire rubber composition and a tire having a tire member composed of the rubber composition.

タイヤの重要な性能として、走行時の安全性向上のためのウェットグリップ性能や耐摩耗性がある。また近年、省資源の立場から、タイヤの転がり抵抗改善による燃費性能の向上が必要とされている。低燃費性とウェットグリップ性能とをバランス良く改善する方法としては、例えば、シリカとシランカップリング剤を配合する方法等が知られている(特許文献1)。   Important performances of tires include wet grip performance and wear resistance to improve safety during driving. In recent years, from the standpoint of resource saving, it is necessary to improve fuel efficiency by improving tire rolling resistance. As a method of improving fuel economy and wet grip performance in a well-balanced manner, for example, a method of blending silica and a silane coupling agent is known (Patent Document 1).

特開2004−059599号公報JP 2004-059599 A

しかしながら、シリカはその粒子表面に存在するシラノール基による水素結合の形成のため自己凝集性が強く、またカーボンブラックに比べ、ゴム成分との親和性が低いため、ゴム組成物中の分散が不十分となりやすい。そのため、混練時のゴム組成物のムーニー粘度上昇による加工性悪化、未加硫ゴムの経時変化による粘度上昇、ゴム組成物の耐摩耗性および機械的強度の悪化等の問題が生じることが考えられる。   However, silica has strong self-aggregation due to the formation of hydrogen bonds due to silanol groups present on the particle surface, and its affinity with the rubber component is lower than that of carbon black, resulting in insufficient dispersion in the rubber composition. It is easy to become. For this reason, problems such as deterioration in workability due to an increase in Mooney viscosity of the rubber composition during kneading, an increase in viscosity due to aging of the unvulcanized rubber, wear resistance and deterioration in mechanical strength of the rubber composition may occur. .

また、ゴム成分として天然ゴムを使用する場合、天然ゴムに含まれる不純物がシランカップリング剤の反応を阻害するため、シリカの分散性が確保できないという問題点がある。   Further, when natural rubber is used as the rubber component, there is a problem that the dispersibility of silica cannot be ensured because impurities contained in the natural rubber inhibit the reaction of the silane coupling agent.

なお、シリカの分散剤としてステアリン酸亜鉛等の加工助剤を使用すると、分散性は確保できるものの、金属イオンによるしゃっ解効果によってゴム成分の分子鎖が切断され、破断強度が低下する傾向がある。   When a processing aid such as zinc stearate is used as a silica dispersant, dispersibility can be ensured, but the molecular chain of the rubber component is broken by the crushing effect by metal ions, and the breaking strength tends to decrease. is there.

本発明は、シリカの分散性を向上させたタイヤ用ゴム組成物、および該ゴム組成物で構成されたタイヤ部材を有するタイヤを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a tire rubber composition having improved dispersibility of silica, and a tire having a tire member composed of the rubber composition.

本発明者らは、鋭意検討の結果、ジエン系ゴムにシリカおよび所定のアルカンジオールを配合することで上記課題を解決できること見出した。さらに好ましい態様においては、未加硫ゴムの経時変化による粘度上昇や低燃費性、破断特性をも改善できることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problem can be solved by blending silica and a predetermined alkanediol in a diene rubber. In a more preferred embodiment, the present inventors have found that the viscosity increase, fuel efficiency, and breaking characteristics of the unvulcanized rubber can be improved due to the change over time.

すなわち、本発明は、
〔1〕ジエン系ゴム、シリカ、シランカップリング剤、および式(I)

Figure 2019157042
(式中、nは、7〜30の整数を表す)で表される化合物を含有し、シランカップリング剤をシリカの質量に対し1〜20質量%含有するタイヤ用ゴム組成物、
〔2〕式(I)で表される化合物をシリカの質量に対し1〜20質量%含有する、〔1〕に記載のタイヤ用ゴム組成物、
〔3〕ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを30質量部以上含有する、〔1〕または〔2〕に記載のタイヤ用ゴム組成物、
〔4〕脂肪酸金属塩の含有量が、ジエン系ゴム100質量部に対し2質量部未満である、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物、
〔5〕ジエン系ゴム中に70質量%以上の天然ゴムを含有する、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物、
〔6〕〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤ、に関する。 That is, the present invention
[1] Diene rubber, silica, silane coupling agent, and formula (I)
Figure 2019157042
(Wherein n represents an integer of 7 to 30), and a rubber composition for tires containing 1 to 20% by mass of a silane coupling agent based on the mass of silica,
[2] The rubber composition for tires according to [1], containing 1 to 20% by mass of the compound represented by the formula (I) with respect to the mass of silica.
[3] The rubber composition for tires according to [1] or [2], containing 30 parts by mass or more of silica with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
[4] The tire rubber composition according to any one of [1] to [3], wherein the content of the fatty acid metal salt is less than 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
[5] The tire rubber composition according to any one of [1] to [4], wherein the diene rubber contains 70% by mass or more of natural rubber.
[6] The present invention relates to a tire having a tire member made of the tire rubber composition according to any one of [1] to [5].

本発明に係るタイヤ用ゴム組成物は、良好なシリカ分散性を有する。   The tire rubber composition according to the present invention has good silica dispersibility.

本発明の一実施形態であるタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム、シリカ、シランカップリング剤、および所定のアルカンジオールを含有することを特徴とする。   The rubber composition for tires according to one embodiment of the present invention is characterized by containing a diene rubber, silica, a silane coupling agent, and a predetermined alkanediol.

アルカンジオールが持つ2つの水酸基がシリカ表面のシラノール基に吸着するため、アルカンジオールとシリカが高い親和性を有するとともに、シリカの自己凝集を抑制することができる。また、アルカンジオールの炭素鎖の部分が疎水化部位として作用し、アルカンジオールとジエン系ゴムが高い親和性を有することから、ゴム組成物の粘度を低下させることができる。このように、アルカンジオールがシリカおよびジエン系ゴムとそれぞれ相互作用することにより、シリカのゴム中への分散を促進させることができる。   Since the two hydroxyl groups of alkanediol are adsorbed to the silanol group on the silica surface, alkanediol and silica have high affinity and silica self-aggregation can be suppressed. Further, the carbon chain portion of the alkanediol acts as a hydrophobizing site, and the alkanediol and the diene rubber have high affinity, so that the viscosity of the rubber composition can be reduced. As described above, the alkanediol interacts with the silica and the diene rubber, respectively, so that the dispersion of the silica in the rubber can be promoted.

シリカの分散性が向上することで、未加硫ゴム内でのシリカ凝集が防止され、例えば、経時変化による粘度上昇の抑制が期待できる。また、加硫後のゴム内でもシリカの分散性が向上している為、分散性向上による発熱低減が期待される。さらに、ゴムに引張りの歪を与えた際にシリカ凝集が起点になってゴムが切れる事が抑制されることから、破断強度や破断伸び等の破断特性の改善が期待できる。   By improving the dispersibility of silica, silica agglomeration in the unvulcanized rubber is prevented, and for example, an increase in viscosity due to aging can be expected. In addition, since the dispersibility of silica is improved in the rubber after vulcanization, a reduction in heat generation is expected due to the improved dispersibility. Furthermore, when tensile strain is applied to the rubber, it is possible to prevent the rubber from being broken due to silica agglomeration as a starting point, so that improvement in breaking characteristics such as breaking strength and breaking elongation can be expected.

また、シリカの分散性が向上することから、分散剤としての金属イオンを含む加工助剤の使用量を低減することができ、金属イオンのしゃっ解効果による破断強度の低下を抑制することができる。   In addition, since the dispersibility of silica is improved, the amount of processing aid containing metal ions as a dispersant can be reduced, and the decrease in breaking strength due to the crushing effect of metal ions can be suppressed. it can.

なお、本明細書において、「〜」を用いて数値範囲を示す場合、その両端の数値を含むものとする。   In addition, in this specification, when a numerical range is shown using "-", it shall include the numerical value of the both ends.

<ゴム成分>
本実施形態において使用されるゴム成分としては、ジエン系ゴムが好適に用いられる。ジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム、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)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で、または2種以上のブレンドとして用いることができる。なかでも、良好な破断特性が得られるという理由から、天然ゴムが好適に用いられる。
<Rubber component>
As the rubber component used in the present embodiment, a diene rubber is preferably used. Examples of the diene rubber include natural rubber, isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), and halogenated. Examples thereof include butyl rubber (X-IIR) and styrene isoprene butadiene rubber (SIBR). These can be used alone or as a blend of two or more. Among these, natural rubber is preferably used because good fracture characteristics can be obtained.

(天然ゴム)
本実施形態において使用される天然ゴムには、非改質天然ゴム(NR)の他に、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素化天然ゴム(HNR)、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(UPNR)、グラフト化天然ゴム等の改質天然ゴム等も含まれる。これらのゴムは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。
(Natural rubber)
The natural rubber used in this embodiment includes non-modified natural rubber (NR), epoxidized natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), deproteinized natural rubber (DPNR), high purity Modified natural rubbers such as natural rubber (UPNR) and grafted natural rubber are also included. These rubbers may be used alone or in combination of two or more.

天然ゴムとしては、特に限定されず、タイヤ業界において一般的なものを用いることができ、例えば、SIR20、RSS#3、TSR20等が挙げられる。   The natural rubber is not particularly limited, and those that are common in the tire industry can be used, and examples thereof include SIR20, RSS # 3, and TSR20.

天然ゴムのゴム成分中の含有量は、破断強度および破断伸びの観点から70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、天然ゴムのみからなること(100質量%)が特に好ましい。   The content of the natural rubber in the rubber component is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more from the viewpoint of breaking strength and elongation at break, and consists of only natural rubber (100 % By mass) is particularly preferred.

<アルカンジオール>
本実施形態に係るゴム組成物に配合されるアルカンジオールは、下記式(I)

Figure 2019157042
(式中、nは、7〜30の整数を表す)で表される化学構造を有する。アルカンジオールの炭素鎖とジエン系ゴムとの親和性の観点から、nは7以上であり20以上が好ましい。nを7以上、好ましくは20以上とすることにより、シリカをゴム成分中に十分に分散させることができる。またnが30を超えると、破断強度が悪化する傾向がある。 <Alkanediol>
The alkanediol blended in the rubber composition according to this embodiment has the following formula (I)
Figure 2019157042
(Wherein n represents an integer of 7 to 30). From the viewpoint of the affinity between the carbon chain of the alkanediol and the diene rubber, n is 7 or more, and preferably 20 or more. By setting n to 7 or more, preferably 20 or more, silica can be sufficiently dispersed in the rubber component. If n exceeds 30, the breaking strength tends to deteriorate.

式(I)で表される化合物の含有量は、シリカの質量に対して1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましい。また、式(I)で表される化合物の含有量は、シリカの質量に対して20質量%以下が好ましく、18質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。上記範囲内であれば、ゴム成分中にシリカを良好に分散でき、本発明の効果を十分に発揮することができる。   The content of the compound represented by the formula (I) is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and further preferably 5% by mass or more with respect to the mass of silica. Further, the content of the compound represented by the formula (I) is preferably 20% by mass or less, more preferably 18% by mass or less, and further preferably 15% by mass or less with respect to the mass of silica. If it is in the said range, a silica can be favorably disperse | distributed in a rubber component and the effect of this invention can fully be exhibited.

式(I)で表される化合物の含有量は、ゴム成分100質量部に対して1質量部以上が好ましく、3質量部以上がより好ましく、5質量部以上がさらに好ましい。また、式(I)で表される化合物の含有量は、ゴム成分100質量部に対して20質量部以下が好ましく、18質量部以下がより好ましく、15質量部以下がさらに好ましい。   1 mass part or more is preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, as for content of the compound represented by Formula (I), 3 mass parts or more is more preferable, and 5 mass parts or more is further more preferable. Moreover, 20 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, as for content of the compound represented by Formula (I), 18 mass parts or less are more preferable, and 15 mass parts or less are more preferable.

<充填剤>
本実施形態において使用される充填剤は、シリカを必須成分として含むことを特徴とする。また、シリカはシランカップリング剤と併用されることが好ましい。
<Filler>
The filler used in this embodiment is characterized by containing silica as an essential component. Silica is preferably used in combination with a silane coupling agent.

(シリカ)
シリカとしては、特に限定されず、例えば、乾式法により調製されたシリカ(無水シリカ)、湿式法により調製されたシリカ(含水シリカ)等、タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。なかでもシラノール基が多いという理由から、湿式法により調製された含水シリカが好ましい。シリカは、1種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。
(silica)
The silica is not particularly limited, and for example, silica generally used in the tire industry such as silica prepared by a dry method (anhydrous silica), silica prepared by a wet method (hydrous silica), and the like can be used. Of these, hydrous silica prepared by a wet method is preferred because of its large number of silanol groups. Silica may be used alone or in combination of two or more.

シリカのBET比表面積は、耐久性や破断時伸びの観点から、80m2/g以上が好ましく、100m2/g以上がより好ましい。また、シリカのBET比表面積は、低燃費性および加工性の観点から、250m2/g以下が好ましく、220m2/g以下がより好ましい。なお、本明細書におけるシリカのBET比表面積は、ASTM D3037−93に準じてBET法で測定される値である。 The BET specific surface area of silica is preferably 80 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, from the viewpoint of durability and elongation at break. Further, BET specific surface area of the silica, from the viewpoint of fuel economy and workability, preferably 250 meters 2 / g or less, more preferably 220 m 2 / g. In addition, the BET specific surface area of the silica in this specification is a value measured by BET method according to ASTM D3037-93.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、30質量部以上が好ましく、35質量部以上がより好ましく、40質量部以上がさらに好ましい。シリカの含有量が30質量部未満の場合は、シリカが自己凝集し、破断強度、破断伸び等の破断特性や低燃費性が悪化する傾向がある。また、シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、120質量部以下が好ましく、110質量部以下がより好ましく、100質量部以下がさらに好ましい。シリカの含有量を120質量部以下とすることにより、シリカのゴムへの分散性の悪化を抑制し、より良好な低燃費性および加工性が得られる傾向、より良好な耐摩耗性能が得られる傾向がある。   30 mass parts or more are preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, as for content of a silica, 35 mass parts or more are more preferable, and 40 mass parts or more are further more preferable. When the content of silica is less than 30 parts by mass, the silica is self-aggregated, and the rupture properties such as the rupture strength and the rupture elongation and the low fuel consumption tend to be deteriorated. Moreover, 120 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, and, as for content of a silica, 110 mass parts or less are more preferable, and 100 mass parts or less are more preferable. By controlling the silica content to 120 parts by mass or less, deterioration of dispersibility of silica in rubber is suppressed, better fuel economy and workability tend to be obtained, and better wear resistance can be obtained. Tend.

(シランカップリング剤)
シリカは、シランカップリング剤と併用することが好ましい。シランカップリング剤としては、特に限定されず、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができる。そのようなシランカップリング剤としては、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリメトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド等のスルフィド基を有するシランカップリング剤;3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、モメンティブ社製のNXT−Z100、NXT−Z45、NXT等のメルカプト基を有するシランカップリング剤;ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル基を有するシランカップリング剤;3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基を有するシランカップリング剤;γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等のグリシドキシ系のシランカップリング剤;3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリエトキシシラン等のニトロ系のシランカップリング剤;3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシラン等のクロロ系のシランカップリング剤;等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、1種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。なかでも、スルフィド系、メルカプト系がシリカとの結合力が強く、低燃費特性に優れるという点から好ましい。また、メルカプト系を使用すると、低燃費特性および耐摩耗性を好適に向上できるという点からも好ましい。
(Silane coupling agent)
Silica is preferably used in combination with a silane coupling agent. The silane coupling agent is not particularly limited, and any silane coupling agent conventionally used in combination with silica can be used in the rubber industry. Examples of such silane coupling agents include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis ( 3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2- Triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxy) Siri Butyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethyl Thiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimeth Silane coupling agents having a sulfide group such as silylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide; 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3 -Mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, a silane coupling agent having a mercapto group such as NXT-Z100, NXT-Z45, NXT manufactured by Momentive; vinyltriethoxy Silane coupling agents having a vinyl group such as silane and vinyltrimethoxysilane; 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-a Silane coupling agents having an amino group such as minoethyl) aminopropyltriethoxysilane and 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane; γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxy Glycidoxy silane coupling agents such as silane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane; nitro such as 3-nitropropyltrimethoxysilane and 3-nitropropyltriethoxysilane Silane coupling agents of the type; chloro-type silane coupling agents such as 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane; Raising It is. These silane coupling agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Of these, sulfide type and mercapto type are preferable from the viewpoints of strong binding strength with silica and excellent fuel efficiency. Use of a mercapto type is also preferable from the viewpoint that the fuel efficiency and wear resistance can be suitably improved.

シランカップリング剤を含有する場合の含有量は、シリカ分散性や粘度低減等の効果が得られるという理由から、シリカの質量に対して1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましく、4質量%以上がさらに好ましい。また、十分なカップリング効果やシリカ分散効果を効率的に得て補強性を確保するという理由から、シリカの質量に対して、20質量%以下が好ましく、18質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。   The content in the case of containing a silane coupling agent is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, based on the mass of silica, because the effects such as silica dispersibility and viscosity reduction are obtained. More preferably 4% by mass or more. Further, for the purpose of efficiently obtaining a sufficient coupling effect and silica dispersion effect to ensure reinforcement, 20% by mass or less is preferable, 18% by mass or less is more preferable, and 15% by mass with respect to the mass of silica. % Or less is more preferable.

シランカップリング剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、4質量部以上がさらに好ましい。また、シランカップリング剤の含有量は、20質量部以下が好ましく、18質量部以下がより好ましく、15質量部以下がさらに好ましい。   When the silane coupling agent is contained, the content relative to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and still more preferably 4 parts by mass or more. Moreover, 20 mass parts or less are preferable, as for content of a silane coupling agent, 18 mass parts or less are more preferable, and 15 mass parts or less are more preferable.

(その他の充填剤)
充填剤としては、シリカ以外に、さらにその他の充填剤を用いてもよい。そのような充填剤としては、特に限定されず、例えば、カーボンブラック、水酸化アルミニウム、アルミナ(酸化アルミニウム)、炭酸カルシウム、タルク、クレー等この分野で一般的に使用される充填剤をいずれも用いることができる。これらの充填剤は、1種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。充填剤として、シリカ以外のものを用いる場合、ゴム強度の観点から、カーボンブラックが好ましい。すなわち充填剤としては、シリカおよびカーボンブラックを含むものであることが好ましく、あるいは、シリカおよびカーボンブラックのみからなるものであることが好ましい。
(Other fillers)
In addition to silica, other fillers may be used as the filler. Such a filler is not particularly limited, and for example, any filler generally used in this field such as carbon black, aluminum hydroxide, alumina (aluminum oxide), calcium carbonate, talc, clay and the like is used. be able to. These fillers may be used alone or in combination of two or more. When using a filler other than silica, carbon black is preferred from the viewpoint of rubber strength. That is, the filler preferably contains silica and carbon black, or preferably consists only of silica and carbon black.

カーボンブラックとしては、ゴム用として一般的なものを適宜利用することができる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイト等が挙げられ、具体的にはN110,N115,N120,N125,N134,N135,N219,N220,N231,N234,N293,N299,N326,N330,N339,N343,N347,N351,N356,N358,N375,N539,N550,N582,N630,N642,N650,N660,N683,N754,N762,N765,N772,N774,N787,N907,N908,N990,N991等を好適に用いることができ、これ以外にも自社合成品等も好適に用いることができる。これらのカーボンブラックは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。   As carbon black, those generally used for rubber can be appropriately used. Examples of carbon black include furnace black, acetylene black, thermal black, channel black, graphite, and the like. Specifically, N110, N115, N120, N125, N134, N135, N219, N220, N231, N234, N293, N299. , N326, N330, N339, N343, N347, N351, N356, N358, N375, N539, N550, N582, N630, N642, N650, N660, N683, N754, N762, N765, N772, N774, N787, N907, N908 , N990, N991 and the like can be suitably used, and in-house synthesized products and the like can also be suitably used. These carbon blacks may be used alone or in combination of two or more.

カーボンブラックのBET比表面積は、補強性の観点から80m2/g以上が好ましく、85m2/g以上が好ましく、90m2/g以上がより好ましい。また、BET比表面積の上限は特に限定されないが、加工性の観点から180m2/g以下が好ましく、160m2/g以下がより好ましく、150m2/g以下がさらに好ましい。なお、本明細書におけるカーボンブラックのBET比表面積は、JIS K 6217−2「ゴム用カーボンブラック基本特性−第2部:比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」に準じて測定された値である。 BET specific surface area of the carbon black is preferably at least 80 m 2 / g from the viewpoint of the reinforcing property, preferably at least 85m 2 / g, 90m 2 / g or more is more preferable. Although not limit particularly limited BET specific surface area is preferably 180 m 2 / g or less in view of workability, more preferably not more than 160 m 2 / g, more preferably 150 meters 2 / g or less. The BET specific surface area of carbon black in this specification is measured according to JIS K 6217-2 “Basic characteristics of carbon black for rubber—Part 2: Determination of specific surface area—Nitrogen adsorption method—Single point method”. Value.

カーボンブラックを含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、耐摩耗性能の観点から1質量部以上が好ましく、3質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましい。また、カーボンブラックの含有量の上限は特に限定されないが、低燃費性や加工性の観点から、100質量部以下が好ましく、95質量部以下がより好ましく、90質量部以下がさらに好ましい。   The content with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the case of containing carbon black is preferably 1 part by mass or more, preferably 3 parts by mass or more, and more preferably 5 parts by mass or more from the viewpoint of wear resistance. The upper limit of the carbon black content is not particularly limited, but is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 95 parts by mass or less, and still more preferably 90 parts by mass or less, from the viewpoints of low fuel consumption and workability.

充填剤全体のゴム成分100質量部に対する含有量は、破断特性の観点から、40質量部以上が好ましく、45質量部以上がより好ましく、50質量部以上がさらに好ましい。また、シリカの分散性の観点や加工性の観点からは、150質量部以下が好ましく、140質量部以下がより好ましく、130質量部以下がさらに好ましい。   40 mass parts or more are preferable from a viewpoint of a fracture | rupture characteristic, as for content with respect to 100 mass parts of rubber components of the whole filler, 45 mass parts or more are more preferable, and 50 mass parts or more are further more preferable. Moreover, from a viewpoint of the dispersibility of silica, and a viewpoint of workability, 150 mass parts or less are preferable, 140 mass parts or less are more preferable, 130 mass parts or less are further more preferable.

充填剤中におけるシリカの含有量は、低燃費性およびウェットグリップ性能の観点から、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましい。   The content of silica in the filler is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 80% by mass or more from the viewpoint of low fuel consumption and wet grip performance.

<その他の成分>
本実施形態に係るゴム組成物は、上記のゴム成分および充填剤以外にも、従来、タイヤ工業に使用される配合剤や添加剤、例えば、加工助剤、ワックス、オイル、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、加硫剤、加硫促進剤等を必要に応じて適宜含有することができる。
<Other ingredients>
In addition to the rubber components and fillers described above, the rubber composition according to the present embodiment includes compounding agents and additives conventionally used in the tire industry, such as processing aids, waxes, oils, anti-aging agents, stearins. An acid, zinc oxide, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and the like can be appropriately contained as necessary.

本実施形態に係るゴム組成物は、良好なシリカ分散性を有することから、金属イオンによるしゃっ解効果によってゴム成分の分子鎖を切断し破断強度の低下を招く、金属イオンを含む加工助剤(特にステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩)の使用を低減することができ、使用しないことが好ましい。金属イオンを含む加工助剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、2質量部未満が好ましく、1質量部未満がより好ましい。加工助剤としては、例えば、ストラクトール社製のEF44、WB16等の脂肪酸石鹸系加工助剤が挙げられる。   Since the rubber composition according to the present embodiment has good silica dispersibility, the processing aid containing metal ions causes the molecular chain of the rubber component to be cut by the crushing effect by the metal ions, resulting in a decrease in breaking strength. The use of (particularly fatty acid metal salts such as zinc stearate) can be reduced, and it is preferable not to use it. When the processing aid containing metal ions is contained, the content relative to 100 parts by mass of the rubber component is preferably less than 2 parts by mass, and more preferably less than 1 part by mass. Examples of the processing aid include fatty acid soap-based processing aids such as EF44 and WB16 manufactured by Straktor.

ワックスを含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、ゴムの耐候性の観点から、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。また、ブルームによるタイヤの白色化の観点からは、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。   When the wax is contained, the content with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.5 parts by mass or more and more preferably 1 part by mass or more from the viewpoint of the weather resistance of the rubber. Moreover, from a viewpoint of the whitening of the tire by Bloom, 10 mass parts or less are preferable, and 5 mass parts or less are more preferable.

オイルを含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、良好な耐摩耗性を確保する観点から、100質量部以下が好ましく、90質量部以下がより好ましい。また、加工性の観点からは、5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましい。なお、加工性は、界面活性剤、液状樹脂、液状ポリマー等の添加によっても担保することができる   The content with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the case of containing oil is preferably 100 parts by mass or less, and more preferably 90 parts by mass or less, from the viewpoint of ensuring good wear resistance. Moreover, from a workability viewpoint, 5 mass parts or more are preferable and 10 mass parts or more are more preferable. Processability can also be ensured by the addition of surfactants, liquid resins, liquid polymers, etc.

老化防止剤としては特に限定されず、ゴム分野で使用されているものが使用可能であり、例えば、キノリン系、キノン系、フェノール系、フェニレンジアミン系老化防止剤等が挙げられる。   It does not specifically limit as an anti-aging agent, What is used in the rubber field | area can be used, For example, a quinoline type | system | group, a quinone type | system | group, a phenol type, a phenylenediamine type | system | group anti-aging agent etc. are mentioned.

老化防止剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、ゴムの耐オゾンクラック性の観点から、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性能やグリップ性能の観点からは、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。   The content with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the case of containing an anti-aging agent is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more from the viewpoint of ozone crack resistance of the rubber. Moreover, from a viewpoint of abrasion resistance performance and grip performance, 10 mass parts or less are preferable, and 5 mass parts or less are more preferable.

ステアリン酸を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、加工性の観点から、0.2質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。また、加硫速度の観点からは、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。   In the case of containing stearic acid, the content with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.2 parts by mass or more and more preferably 1 part by mass or more from the viewpoint of processability. Moreover, from a viewpoint of a vulcanization speed, 10 mass parts or less are preferable, and 5 mass parts or less are more preferable.

酸化亜鉛を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、加工性の観点から、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。   In the case of containing zinc oxide, the content with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.5 parts by mass or more and more preferably 1 part by mass or more from the viewpoint of workability. Moreover, from a viewpoint of abrasion resistance performance, 10 mass parts or less are preferable, and 5 mass parts or less are more preferable.

加硫剤としては硫黄が好適に用いられる。硫黄としては、粉末硫黄、油処理硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等を用いることができる。   Sulfur is preferably used as the vulcanizing agent. As sulfur, powdered sulfur, oil-treated sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, and the like can be used.

加硫剤として硫黄を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、十分な加硫反応を確保し、良好なグリップ性能および耐摩耗性を得るという観点から、0.5質量部以上が好ましく、1.0質量部以上がより好ましい。また、劣化の観点からは、3.0質量部以下が好ましく、2.5質量部以下がより好ましい。   The content with respect to 100 parts by mass of the rubber component when sulfur is contained as a vulcanizing agent is 0.5 parts by mass or more from the viewpoint of securing a sufficient vulcanization reaction and obtaining good grip performance and wear resistance. Preferably, 1.0 mass part or more is more preferable. Moreover, from a viewpoint of deterioration, 3.0 mass parts or less are preferable, and 2.5 mass parts or less are more preferable.

硫黄以外の加硫剤としては、例えば、田岡化学工業(株)製のタッキロールV200、フレキシス社製のDURALINK HTS(1,6−ヘキサメチレン−ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物)、ランクセス(株)製のKA9188(1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン)等の硫黄原子を含む加硫剤や、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物等が挙げられる。   Examples of the vulcanizing agent other than sulfur include Takkol V200 manufactured by Taoka Chemical Industry Co., Ltd., DURALINK HTS (1,6-hexamethylene-sodium dithiosulfate dihydrate) manufactured by Flexis Co., LANXESS Co., Ltd. Examples thereof include a vulcanizing agent containing a sulfur atom such as KA9188 (1,6-bis (N, N′-dibenzylthiocarbamoyldithio) hexane), an organic peroxide such as dicumyl peroxide, and the like.

加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系もしくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、およびキサンテート系加硫促進剤等が挙げられる。これら加硫促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、およびグアニジン系加硫促進剤が好ましく、スルフェンアミド系加硫促進剤がより好ましい。また、スルフェンアミド系加硫促進剤と他の加硫促進剤(好ましくは、チアゾール系加硫促進剤および/またはグアニジン系加硫促進剤)との併用も好ましい態様して挙げることができる。   Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine or aldehyde-ammonia, imidazoline, and xanthate vulcanization accelerators. Etc. These vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more. Of these, sulfenamide vulcanization accelerators, thiazole vulcanization accelerators, and guanidine vulcanization accelerators are preferable, and sulfenamide vulcanization accelerators are more preferable. A combination of a sulfenamide vulcanization accelerator and another vulcanization accelerator (preferably a thiazole vulcanization accelerator and / or a guanidine vulcanization accelerator) can also be mentioned as a preferred embodiment.

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(DCBS)等が挙げられる。なかでも、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、および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)が好ましい。   Examples of the sulfenamide vulcanization accelerator include N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N, N -Dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DCBS) and the like. Of these, N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS) and N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS) are preferable.

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等が挙げられる。なかでも、2−メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。   Examples of the thiazole vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, and the like. Of these, 2-mercaptobenzothiazole is preferable.

グアニジン系加硫促進剤としては、例えば、1,3−ジフェニルグアニジン、1,3−ジ−o−トリルグアニジン、1−o−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−o−トリルグアニジン塩、1,3−ジ−o−クメニルグアニジン、1,3−ジ−o−ビフェニルグアニジン、1,3−ジ−o−クメニル−2−プロピオニルグアニジン等が挙げられる。なかでも、1,3−ジフェニルグアニジンが好ましい。   Examples of the guanidine vulcanization accelerator include 1,3-diphenylguanidine, 1,3-di-o-tolylguanidine, 1-o-tolylbiguanide, dicatechol borate di-o-tolylguanidine salt, 1, Examples include 3-di-o-cumenylguanidine, 1,3-di-o-biphenylguanidine, 1,3-di-o-cumenyl-2-propionylguanidine, and the like. Of these, 1,3-diphenylguanidine is preferable.

加硫促進剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、加硫促進の観点から、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましい。また、加工性の観点からは、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましい。   In the case of containing a vulcanization accelerator, the content with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.1 parts by mass or more, and more preferably 0.5 parts by mass or more from the viewpoint of vulcanization acceleration. Moreover, from a workability viewpoint, 5 mass parts or less are preferable, and 3 mass parts or less are more preferable.

<ゴム組成物およびタイヤの製造>
本実施形態に係るゴム組成物は、公知の方法により製造することができる。例えば、上記の各成分をオープンロール、バンバリーミキサー、密閉式混練機等のゴム混練装置を用いて混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。
<Manufacture of rubber composition and tire>
The rubber composition according to this embodiment can be produced by a known method. For example, each of the above components can be produced by a method of kneading using a rubber kneader such as an open roll, a Banbury mixer, a closed kneader, and then vulcanizing.

本発明の他の実施形態は、上記ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤである。上記ゴム組成物により構成されるタイヤ部材としては、トレッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォール、ビード等の各タイヤ部材が挙げられる。なかでも、ウェットグリップ性能、耐摩耗性能およびアブレージョン性能に優れることからトレッドが好ましい。   Other embodiment of this invention is a tire which has a tire member comprised with the said rubber composition. Examples of the tire member made of the rubber composition include tire members such as a tread, an under tread, a carcass, a sidewall, and a bead. Among these, a tread is preferable because it has excellent wet grip performance, wear resistance performance, and abrasion performance.

本実施形態に係るタイヤは、上記ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造することができる。すなわち、上記の各成分を混練して得られた未加硫ゴム組成物をトレッド等のタイヤ部材の形状にあわせて押出し加工した部材をタイヤ成形機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成形することにより、未加硫タイヤを形成し、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製造することができる。   The tire according to this embodiment can be manufactured by a normal method using the rubber composition. That is, a non-vulcanized rubber composition obtained by kneading each of the above components is bonded together with other tire members on a tire molding machine by extruding a member that has been extruded according to the shape of a tire member such as a tread. An unvulcanized tire can be formed by molding by the method, and the unvulcanized tire can be manufactured by heating and pressing in a vulcanizer.

本実施形態に係るタイヤは、競技用タイヤ、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型SUV用タイヤ、モーターサイクル用タイヤに好適であり、それぞれのサマータイヤ、ウインタータイヤ、スタッドレスタイヤとして使用可能である。   The tire according to the present embodiment is suitable for competition tires, passenger car tires, large passenger car tires, large SUV tires, and motorcycle tires, and can be used as respective summer tires, winter tires, and studless tires.

本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではない。   The present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to the examples.

以下、実施例および比較例において用いる各種薬品をまとめて示す。
NR:TSR20
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN339(BET:89m2/g)
シリカ:エボニックデグサ社製のウルトラシルVN3(N2SA:175m2/g、平均一次粒子径:15nm)
シランカップリング剤:エボニックデグサ社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)(硫黄含有量:0.7質量%)
アルカンジオール1:1,2−デカンジオール(CAS番号:1119−86−4)
アルカンジオール2:ヘキサコサン−1,2−ジオール(CAS番号:97338−12−0)
脂肪族アルコール:ステアリルアルコール(CAS番号:112−92−5)
ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355
老化防止剤:大内新興化学(株)製のノクラック6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N−フェニル−p−フェニレンジアミン)
脂肪酸金属塩:ステアリン酸カルシウム(CAS番号:1592−23−0)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:東邦亜鉛(株)製の「銀嶺R」
オイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスNH−70S
硫黄:細井化学工業(株)製のHK−200−5(5%オイル含有粉末硫黄)
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples are collectively shown.
NR: TSR20
Carbon black: Show Black N339 (BET: 89 m 2 / g) manufactured by Cabot Japan
Silica: Ultrasil VN3 manufactured by Evonik Degussa (N 2 SA: 175 m 2 / g, average primary particle size: 15 nm)
Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) (Sulfur content: 0.7% by mass) manufactured by Evonik Degussa
Alkanediol 1: 1,2-decanediol (CAS number: 1119-86-4)
Alkanediol 2: hexacosane-1,2-diol (CAS number: 97338-12-0)
Aliphatic alcohol: stearyl alcohol (CAS number: 112-92-5)
Wax: Ozoace 0355 manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.
Anti-aging agent: NOCRACK 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Fatty acid metal salt: calcium stearate (CAS number: 1592-23-0)
Stearic acid: Stearic acid “椿” manufactured by NOF Corporation
Zinc oxide: “Silver R” manufactured by Toho Zinc Co., Ltd.
Oil: Diana Process NH-70S manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Sulfur: HK-200-5 (5% oil-containing powder sulfur) manufactured by Hosoi Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator: Noxeller D (N, N'-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

(実施例および比較例)
表1に示す配合処方に従い、1.7Lのバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を排出温度150℃で5分間混練りし、混練物を得る。次に、上記のようにして得られる混練物に、オープンロールを用いて硫黄および加硫促進剤を添加し、3分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得る。さらに、そのようにして得られる未加硫ゴム組成物を150℃の条件下で30分間プレス加硫し、試験用加硫ゴムシートを得る。
(Examples and Comparative Examples)
According to the formulation shown in Table 1, using a 1.7 L Banbury mixer, chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator are kneaded for 5 minutes at a discharge temperature of 150 ° C. to obtain a kneaded product. Next, sulfur and a vulcanization accelerator are added to the kneaded product obtained as described above using an open roll and kneaded for 3 minutes to obtain an unvulcanized rubber composition. Further, the unvulcanized rubber composition thus obtained is press vulcanized for 30 minutes at 150 ° C. to obtain a test vulcanized rubber sheet.

<シリカ分散性>
各未加硫ゴム組成物について、アルファテクノロジーズ社製のRPA2000型試験機を用いて70℃、1Hzの条件下にて、歪0.5、1、2、4、8、16、32、64%のG*を測定し、G*の最大値とG*の最小値の差よりシリカのペイン効果△G*を測定し、△G*の逆数の値について比較例1を100として指数表示する。数値が大きいほど、シリカ分散性に優れることを示す。
(シリカ分散性指数)=(比較例1の△G*)/(各配合の△G*)×100
<Silica dispersibility>
About each unvulcanized rubber composition, distortion 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64% on condition of 70 degreeC and 1 Hz using the RPA2000 type testing machine made from Alpha Technologies. G * of the silica is measured, the Pain effect ΔG * of silica is measured from the difference between the maximum value of G * and the minimum value of G *, and the reciprocal value of ΔG * is displayed as an index with Comparative Example 1 being 100. It shows that it is excellent in a silica dispersibility, so that a numerical value is large.
(Silica dispersibility index) = (ΔG * of Comparative Example 1) / (ΔG * of each formulation) × 100

<加工性>
各未加硫ゴム組成物について、JIS K 6300−1の「未加硫ゴム−物理特性−第1部:ムーニー粘度計による粘度およびスコーチタイムの求め方」に準じたムーニー粘度の測定方法に従い、130℃の温度条件にてムーニー粘度(ML1+4)を測定し、ML1+4の逆数の値について比較例1を100として指数表示する。数値が大きいほど、ゴムの加工性に優れることを示す。
(加工性指数)=(比較例1のML1+4)/(各配合のML1+4)×100
<Processability>
For each unvulcanized rubber composition, according to the Mooney viscosity measuring method according to JIS K 6300-1, “Unvulcanized rubber—physical properties—Part 1: Determination of viscosity and scorch time using Mooney viscometer” The Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) is measured under a temperature condition of 130 ° C., and the reciprocal value of ML 1 + 4 is indicated as an index with Comparative Example 1 being 100. It shows that it is excellent in the processability of rubber, so that a numerical value is large.
(Processability index) = (ML 1 + 4 of Comparative Example 1) / (ML 1 + 4 of each formulation) × 100

<ムーニー粘度増加量>
上記の混練り直後の各未加硫ゴム組成物を室温で7日間保存後、JIS K 6300−1に準じて130℃の温度条件にてムーニー粘度(ML1+4)を測定し、上記の混練り直後の各未加硫ゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4)との差を求め、これをムーニー粘度増加量とし、ムーニー粘度増加量の逆数の値について比較例1の値を100として指数表示する。数値が大きいほど、経時変化による粘度上昇が少なく、粘度の安定性に優れることを示す。
<Mooney viscosity increase>
Each unvulcanized rubber composition immediately after the kneading was stored at room temperature for 7 days, and then Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) was measured at 130 ° C. in accordance with JIS K 6300-1, The difference from the Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) of each unvulcanized rubber composition immediately after kneading was determined, and this was used as the Mooney viscosity increase, and the value of Comparative Example 1 was set to 100 as the reciprocal value of the Mooney viscosity increase. As an exponent. The larger the value, the less the increase in viscosity due to the change with time and the better the stability of the viscosity.

<低燃費性>
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度30℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で各試験用加硫ゴムシートの損失正接(tanδ)を測定し、tanδの逆数の値について比較例1を100として指数表示する。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく(発熱しにくく、エネルギーロスが低く)、低燃費性に優れることを示す。
(低燃費性指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
<Low fuel consumption>
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), the loss tangent (tan δ) of each test vulcanized rubber sheet was measured under the conditions of a temperature of 30 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. The reciprocal value of tan δ is displayed as an index with Comparative Example 1 being 100. Higher values indicate lower rolling resistance (less heat generation and lower energy loss) and better fuel efficiency.
(Low fuel consumption index) = (tan δ of Comparative Example 1) / (tan δ of each formulation) × 100

<破断強度>
各試験用加硫ゴムシートからからなる3号ダンベル型試験片を用いて、JIS K 6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて引張試験を実施し、破断強度TB(MPa)を測定し、比較例1の破断強度TBを100として指数表示する。数値が大きいほど、ゴム強度が優れることを示す。
<Break strength>
Using a No. 3 dumbbell-shaped test piece comprising vulcanized rubber sheets for each test, a tensile test was carried out in accordance with JIS K 6251 “Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-Determination of tensile properties” to obtain a breaking strength TB. (MPa) is measured, and the break strength TB of Comparative Example 1 is taken as 100 and displayed as an index. The larger the value, the better the rubber strength.

<破断伸び>
各試験用加硫ゴムシートからからなる3号ダンベル型試験片を用いて、JIS K 6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて引張試験を実施し、破断伸びEB(%)を測定し、比較例1の破断伸びEBを100として指数表示する。数値が大きいほど、ゴム強度が優れることを示す。
<Elongation at break>
Using a No. 3 dumbbell-shaped test piece comprising vulcanized rubber sheets for each test, a tensile test was conducted according to JIS K 6251 “Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-Determination of tensile properties”, and the elongation at break EB (%) Is measured, and the elongation at break EB of Comparative Example 1 is taken as 100 and displayed as an index. The larger the value, the better the rubber strength.

表1の配合内容に基づいて上記各試験を行うことで各指数またはそれに近い値が得られる。   Each index or a value close to it is obtained by performing each of the above tests based on the blending contents of Table 1.

Figure 2019157042
Figure 2019157042

本実施形態において、シリカ分散性指数の目標値は100以下でないことである。   In the present embodiment, the target value of the silica dispersibility index is not 100 or less.

Claims (6)

ジエン系ゴム、シリカ、シランカップリング剤、および式(I)
Figure 2019157042
(式中、nは、7〜30の整数を表す)で表される化合物を含有し、
シランカップリング剤をシリカの質量に対し1〜20質量%含有するタイヤ用ゴム組成物。
Diene rubber, silica, silane coupling agent, and formula (I)
Figure 2019157042
(Wherein n represents an integer of 7 to 30),
A rubber composition for tires containing a silane coupling agent in an amount of 1 to 20% by mass based on the mass of silica.
式(I)で表される化合物をシリカの質量に対し1〜20質量%含有する、請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires of Claim 1 which contains 1-20 mass% of compounds represented by a formula (I) with respect to the mass of a silica. ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを30質量部以上含有する、請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to claim 1 or 2 containing 30 mass parts or more of silica to 100 mass parts of diene rubber. 脂肪酸金属塩の含有量が、ジエン系ゴム100質量部に対し2質量部未満である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 3 whose content of fatty acid metal salt is less than 2 mass parts to 100 mass parts of diene rubber. ジエン系ゴム中に70質量%以上の天然ゴムを含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 4 which contains 70 mass% or more of natural rubber in diene system rubber. 請求項1〜5のいずれか一項に記載のタイヤ用ゴム組成物により構成されたタイヤ部材を有するタイヤ。 The tire which has a tire member comprised with the rubber composition for tires as described in any one of Claims 1-5.
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