JP2022164066A - Rubber composition for base part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベース部用ゴム組成物および該ゴム組成物をベース部に用いたソリッドタイヤに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubber composition for a base portion and a solid tire using the rubber composition for the base portion.
トラクッシュタイヤなどのソリッドタイヤは、フォークリフトなどの産業車両用タイヤとして使用されている。産業用車両は、比較的低速かつ高荷重で使用され、悪路の状況下で使用されるため、耐カット性能、耐摩耗性能等の諸特性が要求される。 Solid tires such as truck tires are used as tires for industrial vehicles such as forklifts. Industrial vehicles are used at relatively low speeds and with heavy loads, and are used under bad road conditions, so various characteristics such as cut resistance and wear resistance are required.
特許文献１には、高硬質ゴム組成物をベース部に用い、破壊特性等に優れたトラクッシュタイヤが記載されている。
本発明は、耐カット性能および耐発熱性能の総合性能が改善されたベース部用ゴム組成物および該ゴム組成物をベース部に用いたソリッドタイヤを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rubber composition for a base part with improved overall performance of cut resistance and heat resistance, and a solid tire using the rubber composition in the base part.
本発明者は、鋭意検討した結果、特定のジエン系ゴム成分に、繊維径分布の広いミクロ繊維、および大粒径のカーボンブラックを配合したゴム組成物が上記課題を解決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 inventor found that a rubber composition obtained by blending microfibers with a wide fiber diameter distribution and carbon black with a large particle diameter in a specific diene rubber component can solve the above problems. completed.
すなわち、本発明は、
〔１〕ジエン系ゴム成分、ミクロ繊維、および平均粒子径が３０ｎｍ以上のカーボンブラックを含有するベース部用ゴム組成物であって、前記ジエン系ゴム成分が、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、およびスチレンブタジエンゴムを含み、前記ミクロ繊維の繊維径の最小値に対する最大値の比が１．２以上であるゴム組成物、
〔２〕前記ジエン系ゴム成分中に、イソプレン系ゴムを７０質量％以上含む、上記〔１〕記載のゴム組成物、
〔３〕前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対し、平均粒子径が４０ｎｍ以上のカーボンブラックを４０質量部以上含有する、上記〔１〕または〔２〕記載のゴム組成物、
〔４〕前記ミクロ繊維の平均繊維径が０．１～１００μｍである、上記〔１〕～〔３〕のいずれかに記載のゴム組成物、
〔５〕前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対し、前記ミクロ繊維を１～１００質量部含有する、上記〔１〕～〔４〕のいずれかに記載のゴム組成物、
〔６〕前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対し、樹脂成分を０．１～２０質量部含有する、上記〔１〕～〔５〕のいずれかに記載のゴム組成物、
〔７〕上記〔１〕～〔６〕のいずれかに記載のゴム組成物をベース部に用いたソリッドタイヤ、
〔８〕前記ベース部内に二層以上のコード層を備え、前記コード層が、適用リムへの組み付け前のタイヤ姿勢で、タイヤ赤道面付近の領域に少なくとも一つの間隙部を有する、上記〔７〕記載のソリッドタイヤ、
〔９〕リム幅に対する前記コード層のタイヤ幅方向の最大幅の比が０．２～０．８であり、タイヤ断面高さに対するリム径ラインからのタイヤ半径方向最大高さの比が０．０５～０．６０であり、タイヤ断面高さに対するリム径ラインからのタイヤ半径方向最小高さの比が０．０１～０．５０である、上記〔７〕または〔８〕記載のソリッドタイヤ、
〔１０〕前記間隙部のタイヤ幅方向最小幅が１ｍｍ以上であり、かつ、前記コード層のタイヤ幅方向の最大幅の７０％以下である、上記〔７〕～〔９〕のいずれかに記載のソリッドタイヤ、
〔１１〕前記コード層のタイヤ幅方向の最大幅に対する前記コード層のコードを配置した領域のタイヤ幅方向の最大幅の比が０．２～０．８である、上記〔７〕～〔１０〕のいずれかに記載のソリッドタイヤ、に関する。
That is, the present invention
[1] A rubber composition for a base portion containing a diene rubber component, microfibers, and carbon black having an average particle size of 30 nm or more, wherein the diene rubber component comprises isoprene rubber, butadiene rubber, and styrene A rubber composition comprising butadiene rubber and having a ratio of the maximum to minimum fiber diameters of the microfibers of 1.2 or more;
[2] The rubber composition according to [1] above, which contains 70% by mass or more of isoprene rubber in the diene rubber component,
[3] The rubber composition according to [1] or [2] above, which contains 40 parts by mass or more of carbon black having an average particle size of 40 nm or more with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component;
[4] The rubber composition according to any one of [1] to [3] above, wherein the average fiber diameter of the microfibers is 0.1 to 100 μm;
[5] The rubber composition according to any one of [1] to [4] above, which contains 1 to 100 parts by mass of the microfiber with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component,
[6] The rubber composition according to any one of [1] to [5] above, which contains 0.1 to 20 parts by mass of a resin component with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component,
[7] A solid tire using the rubber composition according to any one of [1] to [6] as a base portion,
[8] The above [7], wherein the base portion has two or more cord layers, and the cord layers have at least one gap in a region near the tire equatorial plane in the tire posture before assembly to the applicable rim. ] described solid tire,
[9] The ratio of the maximum width of the cord layer in the tire width direction to the rim width is 0.2 to 0.8, and the ratio of the maximum height of the tire in the radial direction from the rim diameter line to the tire section height is 0.2. 05 to 0.60, and the ratio of the minimum height in the tire radial direction from the rim diameter line to the tire section height is 0.01 to 0.50, the solid tire according to [7] or [8] above;
[10] Any one of [7] to [9] above, wherein the minimum width of the gap in the tire width direction is 1 mm or more and 70% or less of the maximum width of the cord layer in the tire width direction. solid tires,
[11] The above [7] to [10], wherein the ratio of the maximum width in the tire width direction of the region of the cord layer to the maximum width of the cord layer in the tire width direction is 0.2 to 0.8. ] to a solid tire according to any one of
本発明によれば、耐カット性能および耐発熱性能の総合性能が改善されたベース部用ゴム組成物および該ゴム組成物をベース部に用いたソリッドタイヤが提供される。また、好ましい態様においては、ソリッドタイヤの耐久性も改善される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the present invention, a rubber composition for a base part with improved overall performance of cut resistance and heat resistance, and a solid tire using the rubber composition in the base part are provided. Also, in a preferred embodiment, the durability of the solid tire is improved.
本開示に係るベース部用ゴム組成物は、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、およびスチレンブタジエンゴムを含むジエン系ゴム成分、ミクロ繊維、および平均粒子径が３０ｎｍ以上のカーボンブラックを含有し、前記ジエン系ゴム成分が、前記ミクロ繊維の繊維径の最小値に対する最大値の比が１．２以上である。理論に拘束されることは意図しないが、本開示の効果が発揮されるメカニズムとしては、例えば以下のように考えられる。 A rubber composition for a base part according to the present disclosure contains a diene rubber component including isoprene rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber, microfibers, and carbon black having an average particle size of 30 nm or more, and the diene-based The rubber component has a ratio of the maximum value to the minimum value of the fiber diameter of the microfibers of 1.2 or more. Although it is not intended to be bound by any theory, the mechanism by which the effects of the present disclosure are exhibited is considered as follows, for example.
単一のゴム相にドメインが大きいミクロ繊維が存在すると、ミクロ繊維とゴム相との境界を起点に亀裂が生じることが懸念される。そこで、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、およびスチレンブタジエンゴムを含むゴム成分とし、かつ、繊維径の分布が広いミクロ繊維を用いることにより、これらが協同的に作用することで、多成分からなるゴム成分により大小さまざまなポリマードメインが形成され、その結果亀裂を生じにくくすることができ、亀裂が発生しても、いずれかの界面で亀裂が止まる確率が高くなると考えられる。 If microfibers with large domains exist in a single rubber phase, there is concern that cracks may occur starting from the boundaries between the microfibers and the rubber phase. Therefore, by using a rubber component containing isoprene-based rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber, and by using microfibers with a wide fiber diameter distribution, these act cooperatively to obtain a multi-component rubber component. It is thought that polymer domains of various sizes are formed due to this, and as a result, it is possible to make it difficult for cracks to occur.
また、フィラーとして平均粒子径が大きいカーボンブラックを使用することにより、平均粒子径が小さいカーボンブラックに比べてミクロ繊維と絡まりやすくなり、かつ、ゴム成分とも相互作用するので、補強性の小さいミクロ繊維単独で配合するよりも、亀裂が生じにくくなり、ゴムの強度がより向上すると考えられる。他方、平均粒子径の大きいカーボンブラックを使用することで、ゴムの発熱性を下げることができると考えられる。 In addition, by using carbon black with a large average particle size as a filler, it becomes easier to get entangled with the microfibers compared to carbon black with a small average particle size, and also interacts with the rubber component. It is considered that cracks are less likely to occur and the strength of the rubber is further improved compared to blending alone. On the other hand, it is believed that the use of carbon black with a large average particle size can reduce the heat build-up of rubber.
以上のように、特定のゴム成分、繊維径分布の広いミクロ繊維、および大粒径のカーボンブラックが協働することで、耐カット性能および耐発熱性能の総合性能が改善するという、特筆すべき効果が達成されると考えられる。 As described above, the combination of a specific rubber component, microfibers with a wide fiber diameter distribution, and carbon black with a large particle size improves the overall performance of cut resistance and heat generation resistance. It is believed that the effect is achieved.
本開示のベース部用ゴム組成物（以下、単にゴム組成物ということがある）は、前記ジエン系ゴム成分中に、イソプレン系ゴムを７０質量％以上含むことが好ましい。 The rubber composition for a base portion of the present disclosure (hereinafter sometimes simply referred to as a rubber composition) preferably contains 70% by mass or more of isoprene rubber in the diene rubber component.
前記ゴム組成物は、前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対し、平均粒子径が４０ｎｍ以上のカーボンブラックを４０質量部以上含有することが好ましい。 The rubber composition preferably contains 40 parts by mass or more of carbon black having an average particle size of 40 nm or more with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component.
前記ミクロ繊維の平均繊維径は、０．１～１００μｍであることが好ましい。 The average fiber diameter of the microfibers is preferably 0.1 to 100 μm.
前記ゴム組成物は、前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対し、前記ミクロ繊維を１～１００質量部含有することが好ましい。 The rubber composition preferably contains 1 to 100 parts by mass of the microfiber with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component.
前記ゴム組成物は、前記ジエン系ゴム成分１００質量部に対し、樹脂成分を０．１～２０質量部含有することが好ましい。 The rubber composition preferably contains 0.1 to 20 parts by mass of a resin component with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component.
本開示の他の実施形態は、前記ゴム組成物をベース部に用いたソリッドタイヤである。 Another embodiment of the present disclosure is a solid tire using the rubber composition for a base portion.
本開示のソリッドタイヤは、前記ベース部内に二層以上のコード層を備え、前記コード層が、適用リムへの組み付け前のタイヤ姿勢で、タイヤ赤道面付近の領域に少なくとも一つの間隙部を有することが好ましい。 The solid tire of the present disclosure includes two or more cord layers in the base portion, and the cord layers have at least one gap in an area near the tire equatorial plane in the tire posture before assembly to the applicable rim. is preferred.
本開示のソリッドタイヤは、リム幅に対する前記コード層のタイヤ幅方向の最大幅の比が０．２～０．８であり、タイヤ断面高さに対するリム径ラインからのタイヤ半径方向最大高さの比が０．０５～０．６０であり、タイヤ断面高さに対するリム径ラインからのタイヤ半径方向最小高さの比が０．０１～０．５０であることが好ましい。 In the solid tire of the present disclosure, the ratio of the maximum width of the cord layer in the tire width direction to the rim width is 0.2 to 0.8, and the maximum height of the tire in the radial direction from the rim diameter line to the tire section height. The ratio is preferably 0.05 to 0.60, and the ratio of the minimum height in the tire radial direction from the rim diameter line to the tire section height is preferably 0.01 to 0.50.
前記間隙部のタイヤ幅方向最大幅は１ｍｍ以上であり、かつ前記コード層のタイヤ幅方向の最大幅の７０％以下であることが好ましい。 The maximum width of the gap in the tire width direction is preferably 1 mm or more, and preferably 70% or less of the maximum width of the cord layer in the tire width direction.
本開示のソリッドタイヤは、前記コード層のタイヤ幅方向の最大幅に対する前記コード層のコードを配置した領域のタイヤ幅方向の最大幅の比が０．２～０．８であることが好ましい。 In the solid tire of the present disclosure, the ratio of the maximum width in the tire width direction of the region of the cord layer where the cords are arranged to the maximum width of the cord layer in the tire width direction is preferably 0.2 to 0.8.
本開示の一実施形態であるベース部用ゴム組成物を含むソリッドタイヤについて、以下に詳細に説明する。但し、以下の記載は本発明を説明するための例示であり、本発明の技術的範囲をこの記載範囲にのみ限定する趣旨ではない。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。 A solid tire including a rubber composition for a base portion, which is one embodiment of the present disclosure, will be described in detail below. However, the following description is an example for explaining the present invention, and is not intended to limit the technical scope of the present invention only to the scope of this description. In this specification, when a numerical range is indicated using "-", the numerical values at both ends are included.
＜ソリッドタイヤ＞
図１に、本開示のソリッドタイヤの一の実施形態を示す、適用リムへの組み付け前のタイヤ姿勢におけるタイヤ子午線断面図を示すが、本開示はこれに限定されるものではない。
<Solid tire>
FIG. 1 shows a meridian cross-sectional view of the tire in a tire posture before assembly to an applicable rim, showing one embodiment of the solid tire of the present disclosure, but the present disclosure is not limited thereto.
本開示のソリッドタイヤは、リムに組み付けられる環状のベース部１と、ベース部１のタイヤ半径方向外側に設けられたトレッド部２とを備える。ソリッドタイヤは、ベース部１の内周面からトレッド表面に向かって所定の位置に、ソリッドタイヤの回転軸を中心に環状に設けられたコード層３を有している。コード層３は、タイヤ赤道面ＣＬを挟んでタイヤ幅方向に離間して一対設けられており、タイヤ幅方向に離間した一対のコード層３の間には、ベース部１のゴム材料によって構成された間隙部４を有している。
The solid tire of the present disclosure includes an
本開示のソリッドタイヤは、適用リムへの組み付け前のタイヤ姿勢で、コード層３のタイヤ赤道面付近の領域に少なくとも一つの間隙部４を設けることで、加硫時の幅方向の圧縮に対するコードの曲げを小さくするとともに、その間隙部のゴムで曲げ変形を吸収して、コード層３の座屈を低減することができる。その結果、タイヤの耐久性および耐リム滑り性を向上させることができる。ここで、タイヤ赤道面ＣＬ付近とは、タイヤ赤道面ＣＬを中心として、リム幅Ｄの±１０％の範囲をいうものとする。
The solid tire of the present disclosure has at least one
コード層３のコードは、スチールコードの他、有機繊維コードを用いることができる。
The cords of the
リム幅Ｄに対するコード層３のタイヤ幅方向の最大幅Ｂｄの比（Ｂｄ／Ｄ）は０．２～０．８が好ましく、０．４～０．８がより好ましい。タイヤ断面高さＨに対するリム径ラインからのタイヤ半径方向最大高さｈ１の比（ｈ１／Ｈ）は０．０５～０．６０が好ましく、０．０５～０．４５がより好ましく、０．０７～０．３０がさらに好ましい。タイヤ断面高さＨに対するリム径ラインからのタイヤ半径方向最小高さｈ２の比（ｈ２／Ｈ）は、０．０１～０．５０が好ましく、０．０１～０．３５がより好ましく、０．０２～０．２０がさらに好ましい。このような構成とすることにより、タイヤとリムとの接触部でのタイヤ周方向接触圧分布を均一にし、タイヤ負荷転動時に均一に保持してリムとの摩擦力を向上させることができ、その結果、耐リム滑り性を高めることができる。なお、本開示において、タイヤ半径方向最大高さｈ１は、タイヤ幅方向断面において、リム径ラインから測ってコード層３の半径方向の最外位置までの距離をいい、タイヤ半径方向最小高さｈ２は、タイヤ幅方向断面において、リム径ラインから測ってコード層３の半径方向の最内位置までの距離をいうものとする。
The ratio (Bd/D) of the maximum width Bd of the
間隙部４のタイヤ幅方向最小幅Ｓは１ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましく５ｍｍ以上がさらに好ましく、１０ｍｍ以上が特に好ましい。また、間隙部４のタイヤ幅方向最小幅Ｓは、コード層３のタイヤ幅方向の最大幅Ｂｄの７０％以下が好ましく、６０％以下がより好ましく、５０％以下がさらに好ましく、４０％以下が特に好ましい。間隙部４のタイヤ幅方向最小幅Ｓを前記の範囲とすることにより、タイヤの耐久性と耐リム滑り性の効果を両立させることができる。なお、本開示において、間隙部４のタイヤ幅方向最小幅Ｓは、タイヤ幅方向に離間した一対のコード層３の間の間隙のうち、最小の幅を意味するものとする。
The tire width direction minimum width S of the
コード層３のタイヤ幅方向の最大幅Ｂｄに対するコード層３のコードを配置した領域のタイヤ幅方向の最大幅の比は、０．２～０．８であることが好ましく、０．４～０．７であることがより好ましい。前記の範囲とすることにより、耐リム滑り性を低減させることなく、タイヤの耐久性を向上させることができる。なお、本開示において、コード層３のコードを配置した領域のタイヤ幅方向の最大幅は、タイヤ幅方向の最大幅Ｂｄから空隙部のタイヤ幅方向最小幅Ｓを除いた長さとし、図１ではタイヤ赤道面を挟んだ両側部のｅ１＋ｅ２で表される長さである。
The ratio of the maximum width in the tire width direction of the region where the cords of the
二層のコード層３のコードは、タイヤ周方向に対して５°～８０°の角度で傾斜させ、それぞれのコード層のコードを相互に交錯させることで、タイヤの外的入力に対するコードの拘束力を緩和して、リム滑り性をより低減することができる。
The cords of the two-layered
本開示のソリッドタイヤは、ベース部１のリム径ラインより下部の片側もしくは両側（図２では片側）に、タイヤ径方向内側に突出する突起部５を設けてもよい。かかる突起部５は、リム組に使用するサイドリングを使用せずに組付けできる構造であり、リム組時間を短縮化でき、リムコストを低減することができる。
The solid tire of the present disclosure may be provided with
＜ゴム成分＞
本開示に係るベース部を構成するゴム組成物（ベース部用ゴム組成物）は、イソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）を含むジエン系ゴムを含有する。該ジエン系ゴムは、イソプレン系ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）のみからなるジエン系ゴム成分としてもよい。
<Rubber component>
The rubber composition constituting the base portion according to the present disclosure (rubber composition for base portion) contains diene rubber including isoprene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR). The diene rubber may be a diene rubber component consisting only of isoprene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR).
（イソプレン系ゴム）
イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）および天然ゴム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。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。これらのイソプレン系ゴムは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
(Isoprene rubber)
As the isoprene rubber, for example, isoprene rubber (IR) and natural rubber commonly used in the tire industry can be used. In addition to unmodified natural rubber (NR), natural rubber includes epoxidized natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (UPNR), grafted Modified natural rubber such as modified natural rubber is also included. These isoprene-based rubbers may be used singly or in combination of two or more.
ＮＲ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。
NR is not particularly limited, and one commonly used in the tire industry can be used, and examples thereof include SIR20,
イソプレン系ゴムのジエン系ゴム成分中の含有量は、耐カット性能の観点から、７０質量％以上が好ましく、７２質量％以上がより好ましく、７５質量％以上がさらに好ましい。また、該含有量は、９８質量％以下が好ましく、９４質量％以下がより好ましく、９０質量％以下がさらに好ましく、８６質量％以下が特に好ましい。 The content of the isoprene rubber in the diene rubber component is preferably 70% by mass or more, more preferably 72% by mass or more, and even more preferably 75% by mass or more, from the viewpoint of cut resistance. The content is preferably 98% by mass or less, more preferably 94% by mass or less, even more preferably 90% by mass or less, and particularly preferably 86% by mass or less.
（ＢＲ）
ＢＲとしては特に限定されず、例えば、シス含量（シス－１，４－結合ブタジエン単位量）が９０モル％以上のＢＲ（ハイシスＢＲ）、希土類元素系触媒を用いて合成された希土類系ブタジエンゴム（希土類系ＢＲ）、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲ（ＳＰＢ含有ＢＲ）、変性ＢＲ（ハイシス変性ＢＲ、ローシス変性ＢＲ）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。
(BR)
BR is not particularly limited, and for example, BR (high-cis BR) having a cis content (cis-1,4-bonded butadiene unit amount) of 90 mol% or more, rare earth-based butadiene rubber synthesized using a rare earth element-based catalyst (rare earth-based BR), BR containing syndiotactic polybutadiene crystals (SPB-containing BR), modified BR (high-cis modified BR, low-cis modified BR) and the like commonly used in the tire industry can be used.
ハイシスＢＲとしては、例えば、日本ゼオン（株）製のもの、宇部興産（株）製のもの、ＪＳＲ（株）製のもの等が挙げられる。ハイシスＢＲを含有することで低温特性および耐摩耗性能を向上させることができる。ハイシスＢＲのシス含量は、９０モル％以上が好ましく、９５モル％以上がより好ましく、９６モル％以上がさらに好ましく、９７モル％以上が特に好ましい。なお、本開示において、シス含量は、赤外吸収スペクトル分析により算出される値である。 Examples of HISIS BR include those manufactured by Zeon Corporation, those manufactured by Ube Industries, Ltd., and those manufactured by JSR Corporation. By containing high-cis BR, low-temperature characteristics and wear resistance performance can be improved. The cis content of high-cis BR is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, still more preferably 96 mol% or more, and particularly preferably 97 mol% or more. In the present disclosure, the cis content is a value calculated by infrared absorption spectroscopy.
希土類系ＢＲとしては、希土類元素系触媒を用いて合成され、ビニル結合量（１，２－結合ブタジエン単位量）が好ましくは１．８モル％以下、より好ましくは１．０モル％以下、さらに好ましくは０．８％モル以下であり、シス含量（シス－１，４－結合ブタジエン単位量）が好ましくは９５モル％以上、より好ましくは９６％モル以上、さらに好ましくは９７％以上である。希土類系ＢＲとしては、例えば、ランクセス（株）製のものなどを用いることができる。 The rare earth-based BR is synthesized using a rare earth element-based catalyst, and has a vinyl bond content (1,2-bonded butadiene unit content) of preferably 1.8 mol% or less, more preferably 1.0 mol% or less, and further It is preferably 0.8 mol % or less, and the cis content (cis-1,4-bonded butadiene unit amount) is preferably 95 mol % or more, more preferably 96 mol % or more, further preferably 97 mol % or more. As the rare earth-based BR, for example, one manufactured by LANXESS Corporation can be used.
ＳＰＢ含有ＢＲは、１，２－シンジオタクチックポリブタジエン結晶が、単にＢＲ中に結晶を分散させたものではなく、ＢＲと化学結合したうえで分散しているものが挙げられる。このようなＳＰＢ含有ＢＲとしては、宇部興産（株）製のものなどを用いることができる。 The SPB-containing BR is not one in which 1,2-syndiotactic polybutadiene crystals are simply dispersed in BR, but one in which crystals are chemically bonded to BR and dispersed. As such SPB-containing BR, those manufactured by Ube Industries, Ltd. can be used.
変性ＢＲとしては、スズでカップリングされた末端変性ＢＲ、アルコキシシリル基および／またはアミノ基を有する末端変性ＢＲが好適に用いられる。また、変性ＢＲは、水素添加されていないもの、水素添加されているもののいずれであってもよい。このような変性ＢＲとしては、日本ゼオン（株）製のもの、旭化成ケミカルズ（株）製のものなどを用いることができる。 As the modified BR, terminally modified BR coupled with tin and terminally modified BR having an alkoxysilyl group and/or an amino group are preferably used. Also, the modified BR may be either non-hydrogenated or hydrogenated. As such modified BR, those manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., those manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, and the like can be used.
前記で列挙されたＢＲは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 The BR listed above may be used singly or in combination of two or more.
ＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、耐摩耗性およびグリップ性能等の観点から、３０万以上が好ましく、３５万以上がより好ましく、４０万以上がさらに好ましい。また、架橋均一性等の観点からは、２００万以下が好ましく、１００万以下がより好ましい。なお、Ｍｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ－８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＩＰＯＲＥ ＨＺ－Ｍ）による測定値を基に、標準ポリスチレン換算により求めることができる。 The weight average molecular weight (Mw) of BR is preferably 300,000 or more, more preferably 350,000 or more, and even more preferably 400,000 or more, from the viewpoint of wear resistance, grip performance, and the like. From the viewpoint of cross-linking uniformity and the like, it is preferably 2,000,000 or less, more preferably 1,000,000 or less. Note that Mw is based on the value measured by gel permeation chromatography (GPC) (GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corporation, detector: differential refractometer, column: TSKGEL SUPERMALTIPORE HZ-M manufactured by Tosoh Corporation). can be obtained by standard polystyrene conversion.
ＢＲのジエン系ゴム成分中の含有量は、耐カット性能の観点から、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く、７質量％以上が特に好ましい。また、該含有量は、２９質量％以下が好ましく、２７質量％以下がより好ましく、２５質量％以下がさらに好ましく、２２質量％以下がさらに好ましく、２０質量％以下がさらに好ましく、１８質量％以下が特に好ましい。 The content of BR in the diene rubber component is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, still more preferably 5% by mass or more, and particularly preferably 7% by mass or more, from the viewpoint of cut resistance. The content is preferably 29% by mass or less, more preferably 27% by mass or less, even more preferably 25% by mass or less, further preferably 22% by mass or less, further preferably 20% by mass or less, and 18% by mass or less. is particularly preferred.
（ＳＢＲ）
ＳＢＲとしては特に限定はなく、溶液重合ＳＢＲ（Ｓ－ＳＢＲ）、乳化重合ＳＢＲ（Ｅ－ＳＢＲ）、これらの変性ＳＢＲ（変性Ｓ－ＳＢＲ、変性Ｅ－ＳＢＲ）等が挙げられる。変性ＳＢＲとしては、末端および／または主鎖が変性されたＳＢＲ、スズ、ケイ素化合物等でカップリングされた変性ＳＢＲ（縮合物、分岐構造を有するもの等）等が挙げられる。なかでも、耐発熱性能および耐摩耗性能を良好に改善できるという点から、Ｅ－ＳＢＲが好ましい。これらのＳＢＲは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
(SBR)
SBR is not particularly limited, and includes solution-polymerized SBR (S-SBR), emulsion-polymerized SBR (E-SBR), modified SBR (modified S-SBR, modified E-SBR), and the like. Examples of the modified SBR include SBR whose terminal and/or main chain are modified, and modified SBR (condensate, branched structure, etc.) coupled with tin, a silicon compound, or the like. Among them, E-SBR is preferable because it can improve heat resistance and wear resistance. These SBRs may be used singly or in combination of two or more.
ＳＢＲのジエン系ゴム成分中の含有量は、耐カット性能の観点から、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く、７質量％以上が特に好ましい。また、該含有量は、２９質量％以下が好ましく、２７質量％以下がより好ましく、２５質量％以下がさらに好ましく、２２質量％以下がさらに好ましく、２０質量％以下がさらに好ましく、１８質量％以下が特に好ましい。 The content of SBR in the diene rubber component is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, still more preferably 5% by mass or more, and particularly preferably 7% by mass or more, from the viewpoint of cut resistance. The content is preferably 29% by mass or less, more preferably 27% by mass or less, even more preferably 25% by mass or less, further preferably 22% by mass or less, further preferably 20% by mass or less, and 18% by mass or less. is particularly preferred.
本開示に係るジエン系ゴム成分として、前記のイソプレン系ゴム、ＳＢＲおよびＢＲ以外のジエン系成分を含有してもよい。他のジエン系ゴム成分としては、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。これらその他のジエン系ゴム成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 The diene-based rubber component according to the present disclosure may contain a diene-based component other than the above isoprene-based rubber, SBR and BR. Other diene rubber components include styrene isoprene-butadiene rubber (SIBR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), and the like. These other diene rubber components may be used singly or in combination of two or more.
＜ミクロ繊維＞
本開示のゴム組成物は、ミクロ繊維を含有する。かかるミクロ繊維としては、特に制限されず、天然繊維（植物繊維、動物繊維）、および化学繊維（合成繊維、半合成繊維、再生繊維）のいずれも使用可能である。前記のミクロ繊維は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
<Micro fiber>
The rubber composition of the present disclosure contains microfibers. Such microfibers are not particularly limited, and both natural fibers (vegetable fibers, animal fibers) and chemical fibers (synthetic fibers, semi-synthetic fibers, regenerated fibers) can be used. The above microfibers may be used singly or in combination of two or more.
合成繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維等が挙げられ、ＰＥＴ繊維が好ましい。 Synthetic fibers include, for example, polyethylene terephthalate (PET) fibers, polyethylene naphthalate fibers, polyester fibers, polyvinyl alcohol fibers, aramid fibers, nylon fibers, rayon fibers, etc. PET fibers are preferred.
天然繊維としては、セルロース系繊維、キチン系繊維、キトサン系繊維等が挙げられる。 Examples of natural fibers include cellulose fibers, chitin fibers, chitosan fibers, and the like.
ミクロ繊維の繊維径の最小値に対する最大値の比は、１．２以上であり、１．４以上が好ましく、１．６以上がより好ましく、１．７以上がさらに好ましく、１．８以上がさらに好ましく、１．９以上が特に好ましい。かかる繊維径の分布が広いミクロ繊維を用いることにより、ミクロ繊維とゴム相との境界を起点に亀裂が生じても、いずれかの界面で亀裂が止まる確率が高くなると考えられる。 The ratio of the maximum value to the minimum value of the fiber diameter of the microfibers is 1.2 or more, preferably 1.4 or more, more preferably 1.6 or more, further preferably 1.7 or more, and 1.8 or more. More preferably, 1.9 or more is particularly preferable. By using microfibers with such a wide distribution of fiber diameters, even if a crack occurs starting from the boundary between the microfiber and the rubber phase, the probability that the crack will stop at any interface is considered to be high.
ミクロ繊維の平均繊維径は、ゴム組成物の剛性および加工性の観点から、０．１μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上がより好ましく、１．０μｍ以上がさらに好ましく、５．０μｍ以上がさらに好ましく、１１μｍ以上が特に好ましい。また、ゴム組成物の剛性および破壊強度の観点からは、１００μｍ以下が好ましく、８０μｍ以下がより好ましく、６０μｍ以下がさらに好ましく、４５μｍ以下が特に好ましい。 The average fiber diameter of the microfibers is preferably 0.1 µm or more, more preferably 0.5 µm or more, still more preferably 1.0 µm or more, and even more preferably 5.0 µm or more, from the viewpoint of the rigidity and workability of the rubber composition. , 11 μm or more are particularly preferred. From the viewpoint of the rigidity and breaking strength of the rubber composition, it is preferably 100 μm or less, more preferably 80 μm or less, still more preferably 60 μm or less, and particularly preferably 45 μm or less.
ミクロ繊維の微細繊維の繊維径の分布は、ゴム組成物の試料を凍結粉砕した後、ゴムシートの押し出し方向に垂直な面で切断し、その断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察するとともに、例えば、１００本のミクロ繊維を任意に選択して繊維径を測定し、その測定結果に基づいて求められる。ミクロ繊維の繊維径の最小値および最大値は、ＴＥＭで観察した（例えば１００本の）ミクロ繊維のうち繊維径の最大値および最小値として求められる。また、ミクロ繊維の平均繊維径は、その任意に選択したミクロ繊維の繊維径の数平均として求められる。 The distribution of the fiber diameter of the fine fibers of the microfibers was obtained by freezing and pulverizing a sample of the rubber composition, cutting the rubber sheet in a plane perpendicular to the extrusion direction, and observing the cross section with a transmission electron microscope (TEM). , For example, 100 microfibers are arbitrarily selected, the fiber diameter is measured, and it is obtained based on the measurement result. The minimum and maximum fiber diameters of the microfibers are determined as the maximum and minimum fiber diameters among microfibers (for example, 100) observed by TEM. Also, the average fiber diameter of the microfibers is determined as the number average of the fiber diameters of the arbitrarily selected microfibers.
ミクロ繊維の平均繊維長は、０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．０５ｍｍ以上がより好ましく、０．１０ｍｍがさらに好ましく、０．５０ｍｍがさらに好ましく、１．０ｍｍが特に好ましい。また、ミクロ繊維の平均繊維長は、ゴム組成物の剛性および破壊強度の観点から、２０ｍｍ以下が好ましく、１５ｍｍ以下がより好ましく、１０ｍｍ以下がさらに好ましく、８．０ｍｍ以下が特に好ましい。なお、本開示において、ミクロ繊維の平均繊維長は、走査型電子顕微鏡写真の画像解析、透過型顕微鏡写真の画像解析、Ｘ線散乱データの解析、細孔電気抵抗法（コールター原理法）等によって測定できる。 The average fiber length of the microfibers is preferably 0.01 mm or longer, more preferably 0.05 mm or longer, still more preferably 0.10 mm, still more preferably 0.50 mm, and particularly preferably 1.0 mm. Also, the average fiber length of the microfibers is preferably 20 mm or less, more preferably 15 mm or less, even more preferably 10 mm or less, and particularly preferably 8.0 mm or less, from the viewpoint of the rigidity and breaking strength of the rubber composition. In the present disclosure, the average fiber length of microfibers is determined by image analysis of scanning electron micrographs, image analysis of transmission micrographs, analysis of X-ray scattering data, pore electrical resistance method (Coulter principle method), etc. can be measured.
ジエン系ゴム成分１００質量部に対するミクロ繊維の含有量は、耐カット性の観点から、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く、７質量部以上が特に好ましい。また、ゴム組成物の破壊強度の観点からは、１００質量部以下が好ましく、８０質量部以下がより好ましく、６０質量部以下がさらに好ましく、５０質量部以下がさらに好ましく、４５質量部以下がさらに好ましく、４０質量部以下がさらに好ましく、３５質量部以下が特に好ましい。 From the viewpoint of cut resistance, the content of the microfibers with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, even more preferably 5 parts by mass or more, and 7 parts by mass or more. Especially preferred. Further, from the viewpoint of the breaking strength of the rubber composition, it is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less, even more preferably 60 parts by mass or less, further preferably 50 parts by mass or less, and further preferably 45 parts by mass or less. It is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 35 parts by mass or less.
＜カーボンブラック＞
本開示のゴム組成物は、平均粒子径が３０ｎｍ以上のカーボンブラックを含有する。このようなカーボンブラックとしては、Ｎ５５０、Ｎ６６０等が挙げられる。これらのカーボンブラックは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
<Carbon Black>
The rubber composition of the present disclosure contains carbon black having an average particle size of 30 nm or more. Examples of such carbon black include N550 and N660. These carbon blacks may be used singly or in combination of two or more.
カーボンブラックの平均粒子径は、ミクロ繊維と絡みやすくし、耐カット性を向上させる観点から、３０ｎｍ以上であり、３５ｎｍ以上が好ましく、４０ｎｍ以上がより好ましく、４５ｎｍ以上がさらに好ましい。また、カーボンブラックの平均粒子径は、耐候性や補強性の観点から、１５０ｎｍ以下が好ましく、１２５ｎｍ以下がより好ましく、１００ｎｍ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平均粒子径は数平均粒子径であり、透過型電子顕微鏡により、任意の１００個についての平均値として測定される。 The average particle size of carbon black is 30 nm or more, preferably 35 nm or more, more preferably 40 nm or more, and even more preferably 45 nm or more, from the viewpoint of facilitating entanglement with microfibers and improving cut resistance. In addition, the average particle size of carbon black is preferably 150 nm or less, more preferably 125 nm or less, and even more preferably 100 nm or less, from the viewpoint of weather resistance and reinforcing properties. The average particle size of carbon black in the present specification is the number average particle size, which is measured as the average value of 100 arbitrary particles with a transmission electron microscope.
平均粒子径が３０ｎｍ以上のカーボンブラックのゴム成分１００質量部に対する含有量は、耐カット性の観点から、４０質量部以上が好ましく、４２質量部以上がより好ましく、４５質量部以上がさらに好ましく、４７質量部以上が特に好ましい。また、耐発熱性能の観点からは、１００質量部以下が好ましく、９０質量部以下がより好ましく、８０質量部以下がさらに好ましい。 The content of carbon black having an average particle diameter of 30 nm or more per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 40 parts by mass or more, more preferably 42 parts by mass or more, and even more preferably 45 parts by mass or more, from the viewpoint of cut resistance. 47 parts by mass or more is particularly preferred. From the viewpoint of heat resistance performance, it is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 90 parts by mass or less, and even more preferably 80 parts by mass or less.
本開示のゴム組成物は、平均粒子径が３０ｎｍ未満のカーボンブラックを含有してもよいが、その含有量は、ゴム成分１００質量部に対し、２０質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましく、１質量部以下がさらに好ましく、平均粒子径が３０ｎｍ未満のカーボンブラックを含有しないことが特に好ましい。 The rubber composition of the present disclosure may contain carbon black having an average particle size of less than 30 nm, but the content is preferably 20 parts by mass or less, and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 1 part by mass or less, and it is particularly preferable not to contain carbon black having an average particle size of less than 30 nm.
カーボンブラック以外のフィラーとしては、例えば、シリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、アルミナ、クレー、タルク等、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。 As fillers other than carbon black, fillers commonly used in the tire industry, such as silica, aluminum hydroxide, calcium carbonate, alumina, clay, and talc, can be used.
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。これらのシリカは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Silica is not particularly limited, and for example, silica prepared by a dry method (anhydrous silica), silica prepared by a wet method (hydrous silica), and the like, commonly used in the tire industry can be used. Among them, hydrous silica prepared by a wet method is preferable because it contains many silanol groups. These silicas may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、耐破壊性能および耐摩耗性能の観点から、１１０ｍ2／ｇ以上が好ましく、１３０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、１５０ｍ2／ｇ以上がさらに好ましく、１７０ｍ2／ｇ以上が特に好ましい。また、耐発熱性能および加工性の観点からは、３５０ｍ2／ｇ以下が好ましく、３００ｍ2／ｇ以下がより好ましく、２５０ｍ2／ｇ以下がさらに好ましい。なお、本明細書におけるシリカのＮ2ＳＡは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７－９３に準じてＢＥＴ法で測定される値である。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 110 m 2 /g or more, more preferably 130 m 2 /g or more, even more preferably 150 m 2 /g or more, from the viewpoint of fracture resistance and wear resistance. 170 m 2 /g or more is particularly preferred. From the viewpoint of heat resistance and workability, it is preferably 350 m 2 /g or less, more preferably 300 m 2 /g or less, and even more preferably 250 m 2 /g or less. The N 2 SA of silica in this specification is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-93.
シリカを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、耐カット性能の観点から、３０質量部以下が好ましく、２５質量部以下がより好ましく、２０質量部以下がさらに好ましく、１５質量部以下が特に好ましい。一方、シリカの含有量の下限値は特に制限されないが、例えば、ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上、３質量部以上、５質量部以上とすることができ、シリカを含有しなくてもよい。 When silica is contained, the content per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass or less, even more preferably 20 parts by mass or less, and 15 parts by mass or less, from the viewpoint of cut resistance performance. is particularly preferred. On the other hand, the lower limit of the content of silica is not particularly limited. It doesn't have to be.
（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、特に限定されないが、例えば、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド等のスルフィド系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、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製のＮＸＴ－Ｚ１００、ＮＸＴ－Ｚ４５、ＮＸＴ等のメルカプト系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系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等のアミノ系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等のグリシドキシ系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等のクロロ系シランカップリング剤等が挙げられ、スルフィド系シランカップリング剤が好ましい。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種以上を併用してもよい。
(Silane coupling agent)
Silica is preferably used in combination with a silane coupling agent. Examples of the silane coupling agent include, but are not limited to, sulfide-based silane coupling agents such as bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide and bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide; Mercapto-based silane coupling agents such as methoxysilane, NXT-Z100, NXT-Z45, and NXT manufactured by Momentive; vinyl-based silane coupling agents such as vinyltriethoxysilane and vinyltrimethoxysilane; 3-aminopropyltriethoxysilane , 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-(2-aminoethyl)aminopropyltriethoxysilane, etc.; γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane; glycidoxy-based silane coupling agents such as; 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane and the like nitro-based silane coupling agents; 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane and the like Chloro-based silane coupling agents and the like can be mentioned, and sulfide-based silane coupling agents are preferred. These silane coupling agents may be used singly or in combination of two or more.
シランカップリング剤を含有する場合のシリカ１００質量部に対する含有量は、シリカの分散性を高める観点から、８．０質量部以上が好ましく、８．５質量部以上がより好ましく、９．０質量部以上がさらに好ましく、９．５質量部以上が特に好ましい。また、耐摩耗性能の低下を防止する観点からは、１８質量部以下が好ましく、１６質量部以下がより好ましく、１４質量部以下がさらに好ましく、１２質量部以下が特に好ましい。
The content relative to 100 parts by mass of silica when containing a silane coupling agent is preferably 8.0 parts by mass or more, more preferably 8.5 parts by mass or more, from the viewpoint of improving the dispersibility of silica, and 9.0 parts by
＜その他の配合剤＞
本開示に係るゴム組成物には、前記成分以外にも、従来タイヤ工業で一般に使用される配合剤、例えば、オイル、樹脂成分、ワックス、加工助剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤等を適宜含有することができる。
<Other compounding agents>
In addition to the above components, the rubber composition according to the present disclosure includes compounding agents commonly used in the conventional tire industry, such as oils, resin components, waxes, processing aids, anti-aging agents, stearic acid, zinc oxide, A vulcanizing agent such as sulfur, a vulcanization accelerator, and the like can be appropriately contained.
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、動物油脂等が挙げられる。前記プロセスオイルとしてはパラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。また、環境対策で多環式芳香族（ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ：ＰＣＡ）化合物の含量の低いプロセスオイルを使用することもできる。前記低ＰＣＡ含量プロセスオイルとしては、軽度抽出溶媒和物（ＭＥＳ）、処理留出物芳香族系抽出物（ＴＤＡＥ）、重ナフテン系オイル等が挙げられる。 Oils include, for example, process oils, vegetable oils, animal oils and the like. Examples of the process oil include paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil. In addition, it is also possible to use a process oil with a low polycyclic aromatic compound (PCA) content for environmental protection. The low PCA content process oils include mild extractive solvates (MES), treated distillate aromatic extracts (TDAE), heavy naphthenic oils, and the like.
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、加工性の観点から、１質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、８０質量部以下が好ましく、７０質量部以下がより好ましく、６０質量部以下がさらに好ましい。なお、本明細書において、オイルの含有量には、油展ゴムに含まれるオイル量も含まれる。 From the standpoint of workability, the content of the oil with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 1 part by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and even more preferably 10 parts by mass or more. From the viewpoint of wear resistance performance, it is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, and even more preferably 60 parts by mass or less. In this specification, the content of oil also includes the amount of oil contained in the oil-extended rubber.
樹脂成分としては、特に限定されないが、タイヤ工業で慣用される石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Examples of the resin component include, but are not limited to, petroleum resins, terpene-based resins, rosin-based resins, phenol-based resins, and the like commonly used in the tire industry. These resin components may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
本明細書において「Ｃ５系石油樹脂」とは、Ｃ５留分を重合することにより得られる樹脂をいう。Ｃ５留分としては、例えば、シクロペンタジエン、ペンテン、ペンタジエン、イソプレン等の炭素数４～５個相当の石油留分が挙げられる。Ｃ５系石油樹脂しては、ジシクロペンタジエン樹脂（ＤＣＰＤ樹脂）が好適に用いられる。 As used herein, the term "C5 petroleum resin" refers to a resin obtained by polymerizing a C5 fraction. Examples of C5 fractions include petroleum fractions having 4 to 5 carbon atoms such as cyclopentadiene, pentene, pentadiene and isoprene. Dicyclopentadiene resin (DCPD resin) is preferably used as the C5 petroleum resin.
本明細書において「芳香族系石油樹脂」とは、Ｃ９留分を重合することにより得られる樹脂をいい、それらを水素添加したものや変性したものであってもよい。Ｃ９留分としては、例えば、ビニルトルエン、アルキルスチレン、インデン、メチルインデン等の炭素数８～１０個相当の石油留分が挙げられる。芳香族系石油樹脂の具体例としては、例えば、クマロンインデン樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂、および芳香族ビニル系樹脂が好適に用いられる。芳香族ビニル系樹脂としては、経済的で、加工しやすく、かつ耐発熱性能に優れているという理由から、α－メチルスチレンもしくはスチレンの単独重合体またはα－メチルスチレンとスチレンとの共重合体が好ましく、α－メチルスチレンとスチレンとの共重合体がより好ましい。芳香族ビニル系樹脂としては、例えば、クレイトン社、イーストマンケミカル社等より市販されているものを使用することができる。 As used herein, the term "aromatic petroleum resin" refers to a resin obtained by polymerizing a C9 fraction, which may be hydrogenated or modified. Examples of C9 fractions include petroleum fractions having 8 to 10 carbon atoms such as vinyltoluene, alkylstyrene, indene, and methylindene. As specific examples of aromatic petroleum resins, coumarone-indene resins, coumarone resins, indene resins, and aromatic vinyl resins are preferably used. As aromatic vinyl resins, α-methylstyrene, homopolymers of styrene, or copolymers of α-methylstyrene and styrene are preferred because they are economical, easy to process, and have excellent heat resistance properties. is preferred, and a copolymer of α-methylstyrene and styrene is more preferred. As the aromatic vinyl resin, for example, those commercially available from Kraton Co., Eastman Chemical Co., etc. can be used.
本明細書において「Ｃ５Ｃ９系石油樹脂」とは、前記Ｃ５留分と前記Ｃ９留分を共重合することにより得られる樹脂をいい、それらを水素添加したものや変性したものであってもよい。Ｃ５留分およびＣ９留分としては、前記の石油留分が挙げられる。Ｃ５Ｃ９系石油樹脂としては、例えば、東ソー（株）、ＬＵＨＵＡ社等より市販されているものを使用することができる。 As used herein, the term "C5C9 petroleum resin" refers to a resin obtained by copolymerizing the C5 fraction and the C9 fraction, and may be hydrogenated or modified. The C5 and C9 fractions include the petroleum fractions described above. As the C5C9 petroleum resin, for example, those commercially available from Tosoh Corporation, LUHUA, etc. can be used.
テルペン系樹脂としては、α－ピネン、β－ピネン、リモネン、ジペンテン等のテルペン化合物から選ばれる少なくとも１種からなるポリテルペン樹脂；前記テルペン化合物と芳香族化合物とを原料とする芳香族変性テルペン樹脂；テルペン化合物とフェノール系化合物とを原料とするテルペンフェノール樹脂；並びにこれらのテルペン系樹脂に水素添加処理を行ったもの（水素添加されたテルペン系樹脂）が挙げられる。芳香族変性テルペン樹脂の原料となる芳香族化合物としては、例えば、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルトルエン等が挙げられる。テルペンフェノール樹脂の原料となるフェノール系化合物としては、例えば、フェノール、ビスフェノールＡ、クレゾール、キシレノール等が挙げられる。 Terpene-based resins include α-pinene, β-pinene, limonene, polyterpene resins made of at least one selected from terpene compounds such as dipentene; aromatic modified terpene resins made from the terpene compound and an aromatic compound; Terpene phenol resins made from a terpene compound and a phenolic compound as raw materials; and hydrogenated terpene resins obtained by hydrogenating these terpene resins (hydrogenated terpene resins). Examples of aromatic compounds used as raw materials for aromatic modified terpene resins include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, and divinyltoluene. Examples of phenolic compounds that are raw materials for terpene phenolic resins include phenol, bisphenol A, cresol, and xylenol.
ロジン系樹脂としては、特に限定されないが、例えば天然樹脂ロジン、それを水素添加、不均化、二量化、エステル化等で変性したロジン変性樹脂等が挙げられる。 Examples of the rosin-based resin include, but are not limited to, natural resin rosin, and rosin-modified resin obtained by modifying it by hydrogenation, disproportionation, dimerization, esterification, and the like.
フェノール系樹脂としては、特に限定されないが、フェノールホルムアルデヒド樹脂、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂、アルキルフェノールアセチレン樹脂、オイル変性フェノールホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。 Phenol-based resins are not particularly limited, but include phenol-formaldehyde resins, alkylphenol-formaldehyde resins, alkylphenol-acetylene resins, oil-modified phenol-formaldehyde resins, and the like.
樹脂成分を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、ウェットグリップ性能の観点から、１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましく、５質量部以上がさらに好ましい。また、耐発熱性能の観点からは、５０質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましく、３０質量部以下がさらに好ましく、２０質量部以下が特に好ましい。 From the viewpoint of wet grip performance, the content of the resin component with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and even more preferably 5 parts by mass or more. From the viewpoint of heat resistance performance, it is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, even more preferably 30 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less.
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、１．０質量部以上がより好ましく、１．５質量部以上がさらに好ましい。また、ブルームによるタイヤの白色化防止の観点からは、８．０質量部以下が好ましく、６．０質量部以下がより好ましい。 When wax is contained, the content per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 parts by mass or more, and more preferably 1.5 parts by mass or more, from the viewpoint of the weather resistance of the rubber. More preferred. From the viewpoint of preventing whitening of the tire due to bloom, the amount is preferably 8.0 parts by mass or less, more preferably 6.0 parts by mass or less.
加工助剤としては、例えば、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、アミドエステル、シリカ表面活性剤、脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩とアミドエステルとの混合物、脂肪酸金属塩と脂肪酸アミドとの混合物等が挙げられる。これらの加工助剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。加工助剤としては、例えば、Ｓｃｈｉｌｌ＋Ｓｅｉｌａｃｈｅｒ社、パフォーマンスアディティブス社等より市販されているものを使用することができる。 Examples of processing aids include fatty acid metal salts, fatty acid amides, amide esters, silica surfactants, fatty acid esters, mixtures of fatty acid metal salts and amide esters, and mixtures of fatty acid metal salts and fatty acid amides. These processing aids may be used singly or in combination of two or more. As the processing aid, for example, those commercially available from Schill+Seilacher, Performance Additives, etc. can be used.
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、加工性の改善効果を発揮させる観点から、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、耐摩耗性および破壊強度の観点からは、１０質量部以下が好ましく、８質量部以下がより好ましい。 When the processing aid is contained, the content relative to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, from the viewpoint of exhibiting the effect of improving processability. Moreover, from the viewpoint of wear resistance and breaking strength, it is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less.
老化防止剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アミン系、キノリン系、キノン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩等の老化防止剤が挙げられ、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、Ｎ－イソプロピル－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジ－２－ナフチル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ－シクロヘキシル－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン等のフェニレンジアミン系老化防止剤、および２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン重合体、６－エトキシ－２，２，４－トリメチル－１，２－ジヒドロキノリン等のキノリン系老化防止剤が好ましい。これらの老化防止剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 The anti-aging agent is not particularly limited. -(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N,N' - phenylenediamine antioxidants such as di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, N-cyclohexyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, and 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline heavy Quinoline anti-aging agents such as 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline are preferred. These antioxidants may be used singly or in combination of two or more.
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、１．０質量部以上がより好ましく、１．５質量部以上がさらに好ましい。また、耐摩耗性能やウェットグリップ性能の観点からは、１０．０質量部以下が好ましく、５．０質量部以下がより好ましい。 The content per 100 parts by mass of the rubber component when the anti-aging agent is contained is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 parts by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass, from the viewpoint of the ozone crack resistance of the rubber. Part by mass or more is more preferable. From the viewpoint of wear resistance performance and wet grip performance, it is preferably 10.0 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less.
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、０．５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、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。 When stearic acid is contained, the content relative to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, from the viewpoint of workability. From the viewpoint of vulcanization speed, it is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less.
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、１．０質量部以上がより好ましく、１．５質量部以上がさらに好ましい。また、耐摩耗性能の観点からは、１０．０質量部以下が好ましく、５．０質量部以下がより好ましい。 When zinc oxide is contained, the content per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 parts by mass or more, and further preferably 1.5 parts by mass or more, from the viewpoint of workability. preferable. Moreover, from the viewpoint of wear resistance performance, 10.0 parts by mass or less is preferable, and 5.0 parts by mass or less is 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能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く、２．０質量部以下がさらに好ましい。なお、加硫剤として、オイル含有硫黄を使用する場合の加硫剤の含有量は、オイル含有硫黄に含まれる純硫黄分の合計含有量とする。 When sulfur is contained as a vulcanizing agent, the content per 100 parts by mass of the rubber component is 0.5 parts by mass or more from the viewpoint of ensuring sufficient vulcanization reaction and obtaining good grip performance and wear resistance performance. Preferably, 1.0 parts by mass or more is more preferable. From the viewpoint of deterioration, it is preferably 3.0 parts by mass or less, more preferably 2.5 parts by mass or less, and even more preferably 2.0 parts by mass or less. In addition, the content of the vulcanizing agent when oil-containing sulfur is used as the vulcanizing agent is the total content of pure sulfur contained in the oil-containing sulfur.
硫黄以外の加硫剤としては、例えば、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、１，６－ヘキサメチレン－ジチオ硫酸ナトリウム・二水和物、１，６－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン等が挙げられる。これらの硫黄以外の加硫剤は、田岡化学工業（株）、ランクセス（株）、フレクシス社等より市販されているものを使用することができる。 Examples of vulcanizing agents other than sulfur include alkylphenol/sulfur chloride condensate, 1,6-hexamethylene-sodium dithiosulfate/dihydrate, 1,6-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio ) hexane and the like. As vulcanizing agents other than sulfur, those commercially available from Taoka Kagaku Kogyo Co., Ltd., Lanxess KK, Flexis, etc. can be used.
加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド－アミン系若しくはアルデヒド－アンモニア系、イミダゾリン系、またはキサンテート系加硫促進剤等が挙げられる。これらの加硫促進剤は、１種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、グアニジン系、およびチアゾール系加硫促進剤からなる群から選ばれる１以上の加硫促進剤が好ましい。 Examples of vulcanization accelerators include sulfenamide-based, thiazole-based, thiuram-based, thiourea-based, guanidine-based, dithiocarbamic acid-based, aldehyde-amine-based or aldehyde-ammonia-based, imidazoline-based, or xanthate-based vulcanization accelerators. etc. These vulcanization accelerators may be used singly or in combination of two or more. Among them, one or more vulcanization accelerators selected from the group consisting of sulfenamide-based, guanidine-based, and thiazole-based vulcanization accelerators are preferable.
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）が好ましい。 Examples of sulfenamide-based vulcanization accelerators include N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N,N -dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DCBS) and the like. Among them, N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS) is preferred.
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（ＤＰＧ）、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（ＤＰＧ）が好ましい。 Guanidine-based vulcanization accelerators include, for example, 1,3-diphenylguanidine (DPG), 1,3-di-o-tolylguanidine, 1-o-tolylbiguanide, di-o-tolylguanidine salt of dicatechol borate. , 1,3-di-o-cumenylguanidine, 1,3-di-o-biphenylguanidine, 1,3-di-o-cumenyl-2-propionylguanidine and the like. Among them, 1,3-diphenylguanidine (DPG) is preferred.
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。 Thiazole vulcanization accelerators include, for example, 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salts of 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide and the like. Among them, 2-mercaptobenzothiazole is preferred.
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、１質量部以上が好ましく、２質量部以上がより好ましく、３質量部以上がさらに好ましい。また、加硫促進剤のゴム成分１００質量部に対する含有量は、８質量部以下が好ましく、７質量部以下がより好ましく、６質量部以下がさらに好ましい。加硫促進剤の含有量を上記範囲内とすることにより、破壊強度および伸びが確保できる傾向がある。 When the vulcanization accelerator 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 even more preferably 3 parts by mass or more. The content of the vulcanization accelerator with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 8 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less, and even more preferably 6 parts by mass or less. By setting the content of the vulcanization accelerator within the above range, there is a tendency that breaking strength and elongation can be secured.
本開示のゴム組成物は、公知の方法により製造することができる。例えば、前記の各成分をオープンロール、密閉式混練機（バンバリーミキサー、ニーダー等）等のゴム混練装置を用いて混練りすることにより製造できる。 The rubber composition of the present disclosure can be produced by known methods. For example, it can be produced by kneading each of the above components using a rubber kneading device such as an open roll or closed type kneader (Banbury mixer, kneader, etc.).
混練り工程は、例えば、加硫剤および加硫促進剤以外の配合剤および添加剤を混練りするベース練り工程と、ベース練り工程で得られた混練物に加硫剤および加硫促進剤を添加して混練りするファイナル練り（Ｆ練り）工程とを含んでなるものである。さらに、前記ベース練り工程は、所望により、複数の工程に分けることもできる。 The kneading step includes, for example, a base kneading step of kneading compounding agents and additives other than the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator, and adding the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator to the kneaded product obtained in the base kneading step. and a final kneading (F kneading) step of adding and kneading. Furthermore, the base kneading step can be divided into a plurality of steps as desired.
混練条件としては特に限定されるものではないが、例えば、ベース練り工程では、排出温度１５０～１７０℃で３～１０分間混練りし、ファイナル練り工程では、７０～１１０℃で１～５分間混練りする方法が挙げられる。加硫条件としては、特に限定されるものではなく、例えば、１５０～２００℃で１０～３０分間加硫する方法が挙げられる。 Although the kneading conditions are not particularly limited, for example, in the base kneading step, kneading is performed at a discharge temperature of 150 to 170° C. for 3 to 10 minutes, and in the final kneading step, kneading is performed at 70 to 110° C. for 1 to 5 minutes. There is a method of kneading. The vulcanization conditions are not particularly limited, and include, for example, vulcanization at 150 to 200° C. for 10 to 30 minutes.
ベース部を備えたソリッドタイヤは、前記のゴム組成物を用いて、通常の方法により製造できる。すなわち、ゴム成分に対して上記各成分を必要に応じて配合した未加硫のゴム組成物を、所定の形状の口金を備えた押し出し機でベース部の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上でトレッド部および他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成型することにより、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、本開示のソリッドタイヤを製造することができる。 A solid tire having a base portion can be produced by a conventional method using the rubber composition described above. That is, an unvulcanized rubber composition obtained by blending each of the above components with a rubber component as necessary is extruded according to the shape of the base portion using an extruder equipped with a die of a predetermined shape, and the tire is molded. The unvulcanized tire is formed by laminating it together with the tread portion and other tire members on the machine and molding by a normal method. Disclosed solid tires can be manufactured.
以下、本開示を実施例に基づいて説明するが、本開示はこれら実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES The present disclosure will be described below based on Examples, but the present disclosure is not limited only to these Examples.
以下、実施例および比較例において用いた各種薬品をまとめて示す。
ＮＲ：ＴＳＲ２０
ＢＲ：宇部興産（株）製のＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１５０Ｂ（シス含量：９７モル％、Ｍｗ：４４万）
ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製のＳＢＲ１５０２（Ｅ－ＳＢＲ、スチレン含量：２３．５質量％、ビニル含量：１８モル％、Ｍｗ：４２万）
カーボンブラック１：三菱化学（株）製のダイアブラックＮ５５０（平均粒子径：４８ｎｍ）
カーボンブラック２：三菱化学（株）製のダイアブラックＮ６６０（平均粒子径：８０ｎｍ）
カーボンブラック３：三菱化学（株）製のダイアブラックＮ２２０（平均粒子径：２３ｎｍ）
ミクロ繊維１：ＰＥＴ繊維（平均繊維径：２７μｍ、繊維径の最小値に対する最大値の比：２．１、平均繊維長：５ｍｍ）
ミクロ繊維２：ＰＥＴ繊維（平均繊維径：３５μｍ、繊維径の最小値に対する最大値の比：１．８、平均繊維長：５ｍｍ）
ミクロ繊維３：ＰＥＴ繊維（平均繊維径：１０μｍ、繊維径の最小値に対する最大値の比：１．１、平均繊維長：５ｍｍ）
シリカ：エボニックデグサ社製のウルトラシルＶＮ３（Ｎ2ＳＡ：１７５ｍ2／ｇ）
シランカップリング剤：エボニックデグサ社製のＳｉ２６６（ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
樹脂成分：ヤスハラケミカル（株）製のＹＳレジン ＴＯ１２５（テルペンスチレン樹脂）
老化防止剤：大内新興化学工業（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）
ステアリン酸：日油（株）製のビーズステアリン酸つばき
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
硫黄：日本乾溜工業（株）製のセイミＯＴ（１０％オイル含有不溶性硫黄）
加硫促進剤：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（ＴＢＢＳ））
Various chemicals used in Examples and Comparative Examples are listed below.
NR: TSR20
BR: UBEPOL BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis content: 97 mol%, Mw: 440,000)
SBR: SBR1502 manufactured by JSR Corporation (E-SBR, styrene content: 23.5% by mass, vinyl content: 18 mol%, Mw: 420,000)
Carbon black 1: Diablack N550 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (average particle size: 48 nm)
Carbon black 2: Diablack N660 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (average particle size: 80 nm)
Carbon black 3: Diablack N220 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (average particle size: 23 nm)
Microfiber 1: PET fiber (average fiber diameter: 27 μm, ratio of maximum to minimum fiber diameter: 2.1, average fiber length: 5 mm)
Microfiber 2: PET fiber (average fiber diameter: 35 μm, ratio of maximum to minimum fiber diameter: 1.8, average fiber length: 5 mm)
Microfiber 3: PET fiber (average fiber diameter: 10 μm, ratio of maximum to minimum fiber diameter: 1.1, average fiber length: 5 mm)
Silica: Ultrasil VN3 from Evonik Degussa (N 2 SA: 175 m 2 /g)
Silane coupling agent: Si266 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Evonik Degussa
Resin component: YS resin TO125 (terpene styrene resin) manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.
Antiaging agent: Nocrack 6C (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
Stearic acid: beads stearic acid manufactured by NOF Corporation Tsubaki Zinc oxide: Zinc white No. 1 manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd. Sulfur: Seimi OT (insoluble sulfur containing 10% oil) manufactured by Nihon Kantan Kogyo Co., Ltd.
Vulcanization accelerator: Noxceler NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS)) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
（実施例および比較例）
表１に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌの密閉型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１７０℃になるまで５分間混練りし、混練物を得た。さらに、得られた混練物を前記バンバリーミキサーにより、排出温度１５０℃で４分間、再度混練りした（リミル）。次に、２軸オープンロールを用いて、得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、４分間、１０５℃になるまで練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃で１２分間プレス加硫することで、加硫ゴム組成物を作製した。また、実施例１の未加硫ゴム組成物を、所定の形状の口金を備えた押し出し機でベース部の形状に押し出し成形し、トレッド部および他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、プレス加硫することにより、トラクッシュタイヤを製造した。
(Examples and Comparative Examples)
According to the formulation shown in Table 1, using a 1.7 L closed Banbury mixer, chemicals other than sulfur and vulcanization accelerator were kneaded for 5 minutes until the discharge temperature reached 170° C. to obtain a kneaded product. Further, the resulting kneaded material was kneaded again (remill) at a discharge temperature of 150° C. for 4 minutes using the Banbury mixer. Next, using a twin-screw open roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the resulting kneaded material, and kneaded until the temperature reached 105° C. for 4 minutes to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press-vulcanized at 170° C. for 12 minutes to prepare a vulcanized rubber composition. Further, the unvulcanized rubber composition of Example 1 is extruded into the shape of the base portion using an extruder equipped with a mouthpiece of a predetermined shape, and laminated together with the tread portion and other tire members to form an unvulcanized tire. Trakush tires were made by forming and press vulcanizing.
＜耐カット性能の評価＞
得られた加硫ゴム組成物の耐カット性能を、特開２０１９－１１３３９９号公報に記載の試験装置を用いて評価した。図３に試験装置３２の基本構成を示す。
<Evaluation of cut resistance performance>
The cut resistance performance of the obtained vulcanized rubber composition was evaluated using the test apparatus described in JP-A-2019-113399. FIG. 3 shows the basic configuration of the
得られた加硫ゴム組成物より、試験片３４（長さ：１００ｍｍ、幅：１０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍ）を作製した。錘８４の質量は、３０ｋｇに設定された。アーム８２の長さＬは、１．０９ｍに設定された。刃５２には、両刃（角度α＝２０°、厚さＴＢ＝２ｍｍ、幅（奥行）＝２０ｍｍ）が用いられた。
A test piece 34 (length: 100 mm, width: 10 mm, thickness: 10 mm) was produced from the obtained vulcanized rubber composition. The mass of
試験片３４の両端をそれぞれ試験装置の把持手段５６で把持し、試験片の第一面が刃側に位置するように試験片を固定部５０にセットした。アクチュエーター５８により上側の把持手段を下側の把持手段に向かって移動させ、スペーサー６０を試験片の裏面７４に押し当て、試験片３４を湾曲させた。湾曲状態にある試験片表面の輪郭を表す円弧の曲率半径は１１０ｍｍとした。
Both ends of the
錘８４を持ち上げてこの錘を放つことで、湾曲状態にある試験片の頂ＰＴの部分に刃を打撃させた。錘が持ち上げられた状態でのアームが、錘が真下にある状態でのアームに対してなす初期の角度θは３６°とした。
By lifting the
刃がスチールコードに達したかは、打撃時の音で判断した。なお、打撃時に音がせず刃がスチールコードに達していなければ、試験片を新しい別の試験片に置き換え、角度θを２°大きくして、この新しい別の試験片について試験を行った。２°刻みで角度θを大きくしながら、刃がスチールコードに達するまで、この刃による試験片の打撃が繰り返し、スチールコードまで刃が到達した角度θを求めた。 Whether the blade reached the steel cord was determined by the sound of the impact. If there was no sound during impact and the blade did not reach the steel cord, the test piece was replaced with another new test piece, the angle θ was increased by 2°, and the new test piece was tested. While increasing the angle θ in increments of 2°, the impact of this blade on the test piece was repeated until the blade reached the steel cord, and the angle θ at which the blade reached the steel cord was determined.
得られた角度θ、アームの長さＬＡ、錘の質量および重力加速度から位置エネルギーを算出し、これを破壊エネルギー（Ｊ）として示した。また、比較例２の破壊エネルギーを１００とし、下記式による指数を表示した。指数が大きいほど耐カット性能に優れることを示す。
（耐カット性能指数）
＝（各配合例の破壊エネルギー）／（比較例２の破壊エネルギー）×１００
The potential energy was calculated from the obtained angle θ, the arm length LA, the mass of the weight, and the gravitational acceleration, and was shown as the fracture energy (J). Moreover, the fracture energy of Comparative Example 2 is set to 100, and the index is indicated by the following formula. A larger index indicates better cut resistance.
(Cut resistance performance index)
= (Breaking energy of each formulation example) / (Breaking energy of Comparative Example 2) x 100
＜耐発熱性能の評価＞
得られた加硫ゴム組成物をシート状の加硫ゴム試験片とし、ＪＩＳ Ｋ ６３９４：２００７に準拠し、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製の粘弾性スペクトロメーターＲＳＡ－Ｇ２を用いて、温度７０℃、初期歪み５％、動歪み±１％、周波数１０Ｈｚで、損失正接（ｔａｎδ）を測定した。また、７０℃ｔａｎδの逆数の値について比較例２を１００として指数表示した（耐発熱性能指数）。指数が大きいほど耐発熱性能に優れることを示す。
（耐発熱性能指数）＝（比較例２の加硫ゴム試験片の７０℃ｔａｎδ）／（各試験用タイヤの加硫ゴム試験片の７０℃ｔａｎδ）×１００
<Evaluation of heat resistance performance>
Using the obtained vulcanized rubber composition as a sheet-shaped vulcanized rubber test piece, in accordance with JIS K 6394: 2007, using a viscoelastic spectrometer RSA-G2 manufactured by TA Instruments, temperature 70 ° C., initial strain The loss tangent (tan δ) was measured at 5%, ±1% dynamic strain, and 10 Hz frequency. In addition, the reciprocal value of tan δ at 70° C. was indexed with Comparative Example 2 as 100 (heat resistant performance index). A larger index indicates better heat resistance performance.
(Heat resistant performance index) = (70°C tan δ of vulcanized rubber test piece of Comparative Example 2) / (70°C tan δ of vulcanized rubber test piece of each test tire) x 100
なお、耐カット性能および耐発熱性能の総合性能（耐カット性能指数および耐発熱性能指数の総和）は、２００超を性能目標値とする。 The performance target value for the comprehensive performance of cut resistance performance and heat resistance performance (sum of cut resistance performance index and heat resistance performance index) is more than 200.
表１の結果より、ジエン系ゴム成分に、繊維径分布の広いミクロ繊維、および大粒径のカーボンブラックを配合した本開示のベース部用ゴム組成物は、耐カット性能および耐発熱性能の総合性能が改善されていることがわかる。 From the results in Table 1, the rubber composition for the base part of the present disclosure, in which microfibers with a wide fiber diameter distribution and carbon black with a large particle diameter are blended in the diene rubber component, has an overall cut resistance and heat resistance performance. It can be seen that the performance is improved.
＜耐久性の評価＞
実施例１のゴム組成物をベース部に用いた前記のトラクッシュタイヤにつき、下記の方法で耐久性を評価した。各寸法（ｍｍ）は、表２に記載のとおりである。このタイヤを、サイズ１８×７－８のリムに組み付けて、２トンフォークリフトのフロント荷重輪に装着した。
<Evaluation of durability>
Durability of the above-mentioned truck-cush tire using the rubber composition of Example 1 in the base portion was evaluated by the following method. Each dimension (mm) is as described in Table 2. This tire was mounted on a rim of size 18×7-8 and attached to the front load wheel of a 2-ton forklift.
車輌の走行時間メータで、試験開始時より２０００時間走行した時点で、車輌からタイヤを取り外し、タイヤの外観および解剖における耐久的な不具合の有無を確認したところ、不具合は確認されず、トラクッシュタイヤは良好な耐久性を有していた。 After 2,000 hours of running from the start of the test, the vehicle's running time meter was used to remove the tires from the vehicle and check the appearance and anatomy of the tires for any durability defects. had good durability.
１ ベース部
２ トレッド部
３ コード層
４ 間隙部
３２ 試験装置
３４ 試験片
５０ 固定部
５２ 刃
５４ 打撃部
５６ 把持手段
５８ アクチュエーター
６０ スペーサー
７４ 裏面
７６ 表面
８２ アーム
８４ 錘
1
Claims (11)
前記ジエン系ゴム成分が、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、およびスチレンブタジエンゴムを含み、
前記ミクロ繊維の繊維径の最小値に対する最大値の比が１．２以上であるゴム組成物。 A rubber composition for a base portion containing a diene rubber component, microfibers, and carbon black having an average particle size of 30 nm or more,
the diene-based rubber component includes isoprene-based rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber;
The rubber composition, wherein the ratio of the maximum value to the minimum value of the fiber diameter of the microfibers is 1.2 or more.
前記コード層が、適用リムへの組み付け前のタイヤ姿勢で、タイヤ赤道面付近の領域に少なくとも一つの間隙部を有する、請求項７記載のソリッドタイヤ。 Two or more code layers are provided in the base part,
8. The solid tire according to claim 7, wherein said cord layer has at least one gap portion in an area near the tire equatorial plane in the tire orientation before assembly to the applicable rim.
タイヤ断面高さに対するリム径ラインからのタイヤ半径方向最大高さの比が０．０５～０．６０であり、
タイヤ断面高さに対するリム径ラインからのタイヤ半径方向最小高さの比が０．０１～０．５０である、請求項７または８記載のソリッドタイヤ。 The ratio of the maximum width of the cord layer in the tire width direction to the rim width is 0.2 to 0.8,
The ratio of the tire radial maximum height from the rim diameter line to the tire cross-sectional height is 0.05 to 0.60,
9. The solid tire according to claim 7, wherein the ratio of the tire radial direction minimum height from the rim diameter line to the tire section height is 0.01 to 0.50.
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