JP4813818B2 - Tread rubber composition for studless tire and method for producing the same - Google Patents

Tread rubber composition for studless tire and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、氷雪路走行に使用されるスタッドレスタイヤのトレッドゴムとして使用されるスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a tread rubber composition for studless tires used as a tread rubber for studless tires used for running on snowy and snowy roads, and a method for producing the same.

一般に、スタッドレスタイヤ、特に乗用車用スタッドレスタイヤのトレッド部に使用されるトレッドゴムには、氷上路面との接地性を高めるために、低温でのゴム硬度が低く設定され(例えば、JIS硬度で50〜60度)、更に、氷上摩擦力を高めるため、発泡剤や中空粒子の配合、植物性粒状体等の硬質粒状体の配合等の手法がとられている。しかしながら、これらの手法を用いると、一般に耐摩耗性が悪化しやすいというデメリットがある。   Generally, a tread rubber used in a tread portion of a studless tire, particularly a studless tire for a passenger car, has a low rubber hardness at a low temperature (for example, 50 to JIS hardness) in order to improve the ground contact property with the road surface on ice. Furthermore, in order to increase the frictional force on ice, methods such as blending of a foaming agent and hollow particles, blending of hard granular materials such as vegetable granules, and the like are taken. However, when these methods are used, there is a demerit that wear resistance generally tends to deteriorate.

また、従来一般にトレッドゴムには補強性充填剤としてカーボンブラックが配合されているが、カーボンブラックの代わりにシリカを使用することで、常温から低温域でのゴム硬度の変化を小さくすることができるので、氷上摩擦力を高めるためにシリカが配合される場合がある。   Conventionally, carbon black is generally blended as a reinforcing filler in tread rubber, but by using silica instead of carbon black, changes in rubber hardness from room temperature to low temperature can be reduced. Therefore, silica may be blended to increase the frictional force on ice.

しかしながら、シリカはカーボンブラックに比べてジエン系ゴムに対する分散性が悪いことから、ゴム組成物の混合時の排出温度を140〜160℃にまで高める必要がある。また、特に、スタッドレスタイヤ用のトレッドゴム配合では、一般にムーニー粘度が低いことから、混合時に昇温速度が遅く、そのため混合時間が長くなってしまう。また、シリカはカーボンブラックに比べて分散性が悪いため、耐摩耗性の低下などのデメリットが生じてしまうという問題もある。   However, since silica has a lower dispersibility with respect to diene rubber than carbon black, it is necessary to increase the discharge temperature when mixing the rubber composition to 140 to 160 ° C. In particular, in a tread rubber compound for a studless tire, since the Mooney viscosity is generally low, the temperature rise rate is slow at the time of mixing, and therefore the mixing time becomes long. In addition, since silica has poor dispersibility compared to carbon black, there is a problem that disadvantages such as a decrease in wear resistance occur.

下記特許文献1には、ゴム組成物中へのシリカの分散性を向上するため、疎水化されたシリカを、溶液重合スチレンブタジエンゴム単独、又はこれとブタジエンゴムとのブレンドゴムに、予め混練りしてマスターバッチとする技術が開示されている。また、下記特許文献2には、同じくシリカの分散性を高めるため、スチレンブタジエンゴムのビニル基にシランカップリング剤を反応させて得たアルコキシシリル基含有スチレンブタジエンゴムにシリカを予め配合、反応させてマスターバッチとする技術が開示されている。   In Patent Document 1 below, in order to improve the dispersibility of silica in a rubber composition, hydrophobized silica is kneaded in advance with a solution-polymerized styrene butadiene rubber alone or a blend rubber of this and butadiene rubber. A technique for making a master batch is disclosed. In addition, in Patent Document 2 below, in order to improve the dispersibility of silica, silica is pre-blended and reacted with an alkoxysilyl group-containing styrene butadiene rubber obtained by reacting a silane coupling agent with a vinyl group of a styrene butadiene rubber. A technique for making a master batch is disclosed.

これらの特許文献に開示の技術は、いずれもゴム組成物中へのシリカの均一な分散を図るためにシリカを予めマスターバッチ化するというものではあるが、マスターバッチのゴム成分がスチレンブタジエンゴム又はブタジエンゴムであるため、マスターバッチを製造する際に多大な混合時間を要することになり、また、分散性を高めることも難しい。また、これらの技術では、充填すべきシリカの全量をマスターバッチにて配合するものであるため、最終的なゴム組成物の混練りに時間を要することになる。
特表2002−515515号公報 特開2004−59599号公報
In any of the techniques disclosed in these patent documents, silica is masterbatched in advance in order to achieve uniform dispersion of silica in the rubber composition. Since it is a butadiene rubber, it takes a great amount of mixing time to produce a masterbatch, and it is difficult to improve dispersibility. Further, in these techniques, since the entire amount of silica to be filled is blended in a master batch, it takes time to knead the final rubber composition.
Special table 2002-515515 gazette JP 2004-59999 A

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、氷上性能を損なうことなく、混合時間を短縮することができ、また耐摩耗性を改善することができる、スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and can reduce the mixing time without impairing the performance on ice, and can improve the wear resistance. The tread rubber composition for studless tires And it aims at providing the manufacturing method.

本発明に係るスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物は、ゴム成分100重量部に対してシリカ20〜60重量部を含有するゴム組成物であって、前記ゴム成分が、前記シリカの総重量の20〜70重量%を混練りしてマスターバッチ化した天然ゴム40〜80重量部と、シス含量90重量%以上のブタジエンゴム20〜60重量部とを含有してなることを特徴とする。   The tread rubber composition for studless tires according to the present invention is a rubber composition containing 20 to 60 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of the rubber component, and the rubber component is 20 to 20% of the total weight of the silica. It is characterized by comprising 40-80 parts by weight of natural rubber kneaded by 70% by weight and masterbatch, and 20-60 parts by weight of butadiene rubber having a cis content of 90% by weight or more.

また、本発明に係る製造方法は、ゴム成分100重量部に対してシリカ20〜60重量部を含有するスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物の製造方法であって、
(1)天然ゴムに前記シリカの一部を配合し混練りしてマスターバッチを得る工程と、
(2)得られたマスターバッチに、シス含量90重量%以上であるブタジエンゴムと前記シリカの残部を配合し混練りする工程と、を含み、
前記マスターバッチは、前記ゴム成分として天然ゴム40〜80重量部と、前記シリカの総重量の20〜70重量%を含有し、前記工程(2)において、前記ゴム成分として前記ブタジエンゴムを20〜60重量部配合することを特徴とする。
Moreover, the manufacturing method which concerns on this invention is a manufacturing method of the tread rubber composition for studless tires containing 20-60 weight part of silica with respect to 100 weight part of rubber components,
(1) A step of blending a part of the silica with natural rubber and kneading to obtain a master batch;
(2) a step of blending the obtained master batch with a butadiene rubber having a cis content of 90% by weight or more and the remainder of the silica and kneading,
The masterbatch contains 40 to 80 parts by weight of natural rubber as the rubber component and 20 to 70% by weight of the total weight of the silica. In the step (2), 20 to 70% of the butadiene rubber is used as the rubber component. It is characterized by blending 60 parts by weight.

本発明によれば、ゴム成分への混練り性(分散性)が悪いシリカを予め天然ゴムに混練りすることで、シリカの分散性を高め、かつ、シリカと比較的相性のよい天然ゴムとの補強性を高めることで、トレッドゴム組成物全体での補強性を高めることができ、耐摩耗性の悪化を防ぐことができる。また、シリカの分散性が高まることにより、氷上性能を維持ないし向上することができる。   According to the present invention, natural rubber that is poorly kneadable (dispersible) into a rubber component is kneaded with natural rubber in advance, thereby increasing the dispersibility of silica and having relatively good compatibility with silica. By enhancing the reinforcing property, the reinforcing property of the entire tread rubber composition can be enhanced, and deterioration of wear resistance can be prevented. Moreover, the performance on ice can be maintained or improved by increasing the dispersibility of silica.

また、シリカは一般にゴムへの分散性が悪く、また嵩比重が小さいことにより、分散に要する時間が長く、特に、スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物は一般に比較的ムーニー粘度が低いことから、混練り時に所定の排出温度にまで高めるのに時間を要するが、本発明によれば、シリカを配合した天然ゴムのマスターバッチを予め作成することにより、比較的短時間で、かつ安定した品質のトレッドゴム組成物を製造することができる。   Silica is generally poorly dispersible in rubber and has a low bulk specific gravity, so that it takes a long time to disperse. Particularly, a tread rubber composition for studless tires generally has a relatively low Mooney viscosity, so that it is kneaded. Sometimes it takes time to increase to a predetermined discharge temperature, but according to the present invention, a masterbatch of natural rubber compounded with silica is prepared in advance, so that a tread rubber having a stable quality in a relatively short time. A composition can be produced.

また、シリカをマスターバッチのみで配合するのではなく、その後のブタジエンゴムとの混練り時にシリカの残量を所定量配合するようにしたことで、この後工程での混合時間も短縮することができ、全体の混合時間を一層短くすることができる。   Also, the mixing time in the subsequent process can be shortened by mixing a predetermined amount of the remaining amount of silica at the time of kneading with butadiene rubber instead of compounding the silica only in the master batch. And the overall mixing time can be further shortened.

以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。   Hereinafter, matters related to the implementation of the present invention will be described in detail.

本発明のトレッドゴム組成物において、ゴム成分は、マスターバッチ化した天然ゴム40〜80重量部と、シス含量90重量%以上のブタジエンゴム20〜60重量部と、その他のジエン系ゴム0〜20重量部とからなり、該他のジエン系ゴムは任意成分である。上記シス含量90%以上のブタジエンゴムが20重量部未満では、氷上性能を確保することが難しくなる。また、マスターバッチ化した天然ゴムが40重量部未満では、上記した本発明の作用効果を発揮することができない。   In the tread rubber composition of the present invention, the rubber component comprises 40-80 parts by weight of a masterbatch natural rubber, 20-60 parts by weight of a butadiene rubber having a cis content of 90% by weight or more, and other diene rubbers 0-20. The other diene rubber is an optional component. If the butadiene rubber having a cis content of 90% or more is less than 20 parts by weight, it is difficult to ensure performance on ice. Moreover, if the natural rubber made into a masterbatch is less than 40 weight part, the effect of this invention mentioned above cannot be exhibited.

上記他のジエン系ゴムとしては、タイヤ用トレッドゴム組成物として通常使用される各種のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、上記のようにマスターバッチ化していない天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、上記以外のブタジエンゴムなどが挙げられる。好ましくは、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムを0〜20重量部配合することである。   As the other diene rubber, various diene rubbers usually used as a tread rubber composition for tires can be used. For example, natural rubber, isoprene rubber, styrene butadiene which are not masterbatched as described above. Examples thereof include rubber and butadiene rubber other than the above. Preferably, 0 to 20 parts by weight of natural rubber and / or isoprene rubber is blended.

本発明のトレッドゴム組成物において、シリカとしては、特に限定されないが、湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカ、沈降シリカなどが挙げられ、特に含水珪酸を主成分とする湿式シリカを用いることが好ましい。また、シリカは、CTAB比表面積(セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積)が90〜180m/gであることが好ましい。なお、本発明において、CTAB比表面積は、ASTM D3765に準じて測定される値である。 In the tread rubber composition of the present invention, the silica is not particularly limited, and examples thereof include wet silica, dry silica, colloidal silica, and precipitated silica. It is particularly preferable to use wet silica containing hydrous silicic acid as a main component. Silica preferably has a CTAB specific surface area (cetyltrimethylammonium bromide adsorption specific surface area) of 90 to 180 m 2 / g. In the present invention, the CTAB specific surface area is a value measured according to ASTM D3765.

シリカの配合量は、ゴム成分100重量部に対して20〜60重量部であり、20重量部よりも少ないと十分な氷上性能を確保することができない。そして、この配合量の内、20〜70重量%は、予め天然ゴムと混練りしてマスターバッチとし、このマスターバッチの状態でトレッドゴム組成物に配合され、残りの80〜30重量%はマスターバッチとしてではなく、その後のトレッドゴム組成物の混練り工程で粉体のまま添加される。   The blending amount of silica is 20 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, and if it is less than 20 parts by weight, sufficient performance on ice cannot be ensured. And, 20 to 70% by weight of the blended amount is pre-kneaded with natural rubber to form a masterbatch, which is blended into the tread rubber composition in the state of this masterbatch, and the remaining 80 to 30% by weight is the masterbatch. It is added as a powder in the subsequent kneading step of the tread rubber composition, not as a batch.

本発明のトレッドゴム組成物においては、シリカをゴム成分と結合を促進するためにカップリング剤を配合してもよい。カップリング剤としては、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(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)テトラスルフィド、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、3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどの各種シランカップリング剤が挙げられる。カップリング剤の配合量は、シリカ100重量部に対して8〜12重量部であることが好ましい。   In the tread rubber composition of the present invention, a coupling agent may be blended in order to promote the binding of silica to the rubber component. Examples of coupling agents include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3 Examples include various silane coupling agents such as mercaptopropyltriethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, and γ-aminopropyltriethoxysilane. The blending amount of the coupling agent is preferably 8 to 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of silica.

本発明のトレッドゴム組成物には、シリカとともにカーボンブラックを配合することもできる。カーボンブラックとしては、CTAB比表面積が80〜120m/gであるものが好ましく用いられる。カーボンブラックは、ゴム成分100重量部に対して30重量部以下、即ち0〜30重量部配合されることが好ましい。 Carbon black can also be mix | blended with the tread rubber composition of this invention with a silica. Carbon black having a CTAB specific surface area of 80 to 120 m 2 / g is preferably used. Carbon black is preferably blended in an amount of 30 parts by weight or less, that is, 0 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.

本発明のトレッドゴム組成物には、上記した成分の他に、植物性粒状体等の硬質粒状体、オイル、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤など、タイヤのトレッドゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。上記植物性粒状体としては、氷の硬さより硬い、換言すればモース硬度が2以上である胡桃(クルミ)、椿などの種子の殻、あるいは桃、梅などの果実の核を公知の方法で粉砕してなる粉砕粒状体が挙げられ、該植物性粒状体はゴム成分100重量部に対して1〜20重量部配合されることが好ましい。   In the tread rubber composition of the present invention, in addition to the above-described components, hard granules such as plant granules, oil, anti-aging agent, zinc white, stearic acid, softener, vulcanizing agent, vulcanization accelerator Various additives generally used in a tire tread rubber composition can be blended. As the above-mentioned plant granular material, seed husks such as walnuts and straws that are harder than ice, in other words, have a Mohs hardness of 2 or more, or the cores of fruits such as peaches and plums by known methods. The pulverized granule formed by pulverization is mentioned, and the vegetable granule is preferably blended in an amount of 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.

次に、本発明のトレッドゴム組成物の製造方法について説明する。該製造方法は、次の工程からなる。   Next, the manufacturing method of the tread rubber composition of this invention is demonstrated. The manufacturing method includes the following steps.

(1)マスターバッチ作製工程
まず、天然ゴムに、充填すべきシリカの一部を配合し、ミキサーを用いて、混練りすることで、マスターバッチを作製する。天然ゴムは一般に分子量が高いため、混練り時にミキサーによる撹拌の剪断力がかかりやすく、そのため、昇温速度を上げて早期に所定の排出温度まで高めることができ、混合時間を短くすることができる。また、天然ゴムは脂肪酸分やタンパク質分などの不純物を含むため、シリカとの相性が比較的よく、分散性に優れ、補強性を高めることができる。このような観点より、天然ゴム単独でシリカをマスターバッチ化することが好ましい。なお、かかる本発明の作用効果を損なわない範囲内(例えば10重量%以下)で、マスターバッチのゴム成分として天然ゴム以外のゴムを配合させることもできる。
(1) Masterbatch production process First, a part of the silica to be filled is blended with natural rubber and kneaded using a mixer to produce a masterbatch. Since natural rubber generally has a high molecular weight, it is easy to apply a shearing force of stirring by a mixer at the time of kneading. Therefore, the temperature rise rate can be increased to a predetermined discharge temperature at an early stage, and the mixing time can be shortened. . Moreover, since natural rubber contains impurities such as fatty acid and protein, it has a relatively good compatibility with silica, is excellent in dispersibility, and can enhance reinforcement. From such a viewpoint, it is preferable to form a master batch of silica using natural rubber alone. In addition, rubbers other than natural rubber can be blended as a rubber component of the masterbatch within a range not impairing the effects of the present invention (for example, 10% by weight or less).

該マスターバッチ中に配合するシリカ量は、上記トレッドゴム組成物中のゴム成分100重量部に対し天然ゴム40〜80重量部がマスターバッチとして配合され、かつ、上記トレッドゴム組成物中に配合されるシリカ総重量の20〜70重量%がマスターバッチとして配合されるように、適宜に設定される。   The amount of silica compounded in the masterbatch is 40-80 parts by weight of natural rubber blended as a masterbatch with respect to 100 parts by weight of the rubber component in the tread rubber composition, and blended in the tread rubber composition. It is appropriately set so that 20 to 70% by weight of the total silica weight is blended as a master batch.

ここで、マスターバッチとして配合するシリカの割合が20重量%未満では、シリカの分散性に劣り、耐摩耗性の向上効果が得られない。逆に、この割合が70重量%を超えると、その次の工程(2)で添加されるシリカの配合量が少なくなることから、この工程(2)での昇温速度が遅くなって、混合時間が長くなってしまう。   Here, if the ratio of the silica compounded as the master batch is less than 20% by weight, the dispersibility of the silica is inferior, and the effect of improving the wear resistance cannot be obtained. On the contrary, if this ratio exceeds 70% by weight, the amount of silica added in the next step (2) decreases, so that the rate of temperature rise in this step (2) becomes slow and mixing occurs. The time will be longer.

なお、マスターバッチ化する際のミキサーからの排出温度は、特に限定されないが、130〜150℃になるように設定されることが好ましい。   In addition, although the discharge temperature from the mixer at the time of making a masterbatch is not specifically limited, It is preferable to set so that it may become 130-150 degreeC.

(2)トレッドゴム組成物混練り工程
次いで、上記で得られたマスターバッチに、シス含量90重量%以上であるブタジエンゴムと、上記シリカの残部を配合して、混練りする。その際、マスターバッチ化された天然ゴムが40〜80重量部と、上記ブタジエンゴムが20〜60重量部配合されるように、ミキサーにゴム成分が投入され、また、シリカの残部として、総重量の80〜30重量%のシリカが粉体の状態で添加される。
(2) Tread rubber composition kneading step Next, the master batch obtained above is blended with butadiene rubber having a cis content of 90% by weight or more and the remainder of the silica and kneaded. At that time, the rubber component is added to the mixer so that 40-80 parts by weight of the masterbatch natural rubber and 20-60 parts by weight of the butadiene rubber are blended, and the remaining weight of silica is the total weight. 80-30% by weight of silica is added in powder form.

より詳細には、次のようにしてトレッドゴム組成物を混練りすることができる。まず、ミキサーに、上記マスターバッチと、上記ブタジエンゴムを含む全てのポリマー(即ち、ゴム成分)を投入して撹拌する。所定時間経過後(例えば、10〜15秒経過後)、上記シリカの残部を投入する。その際、カーボンブラックや亜鉛華などの他の固体添加剤も投入する。但し、加硫剤や加硫促進剤などの加硫系添加剤は、この段階では添加しない。   More specifically, the tread rubber composition can be kneaded as follows. First, the masterbatch and all polymers (that is, rubber components) including the butadiene rubber are put into a mixer and stirred. After a predetermined time has elapsed (for example, after 10 to 15 seconds have elapsed), the remainder of the silica is charged. At that time, other solid additives such as carbon black and zinc white are also added. However, vulcanizing additives such as vulcanizing agents and vulcanization accelerators are not added at this stage.

所定時間経過後(例えば、20〜40秒経過後)、オイル等の液状添加剤を投入し、所定の排出温度(例えば、140〜160℃)に昇温するまで混練りする。このように、シリカやカーボンブラック等の充填剤を投入してから、オイル等の液状添加剤を投入することにより、ゴムポリマーの周りにオイルが付着することに起因するミキサーのローターの滑りを防止して、混練り時の剪断力が得られないという不具合を回避することができる。すなわち、充填剤でオイルを吸着させることで上記の滑り防止を図ることができる。なお、充填剤と液状添加剤は同時に投入してもよい。昇温後、ミキサーから混練物を排出して冷却する。   After a predetermined time (for example, after 20 to 40 seconds), a liquid additive such as oil is added and kneaded until the temperature is increased to a predetermined discharge temperature (for example, 140 to 160 ° C.). In this way, by adding a filler such as silica or carbon black, and then adding a liquid additive such as oil, slipping of the mixer rotor caused by oil adhering around the rubber polymer is prevented. And the malfunction that the shearing force at the time of kneading cannot be obtained can be avoided. That is, the above-mentioned slip prevention can be achieved by adsorbing oil with the filler. The filler and the liquid additive may be added at the same time. After the temperature rises, the kneaded material is discharged from the mixer and cooled.

(3)加硫系添加剤の配合
上記のようにして得られた加硫系を含まないゴム組成物の混練物をミキサーに投入し、加硫剤と加硫促進剤を添加し、加硫温度以下の所定温度(例えば100〜120℃)に昇温するまで撹拌し、取り出すことにより、トレッドゴム組成物を調製することができる。
(3) Compounding of vulcanizing additive The kneaded product of the rubber composition not containing the vulcanizing system obtained as described above is put into a mixer, and a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator are added and vulcanized. The tread rubber composition can be prepared by stirring and taking out until the temperature rises to a predetermined temperature (for example, 100 to 120 ° C.) below the temperature.

このようにして得られたトレッドゴム組成物は、常法に従い加硫成形することにより、スタッドレスタイヤのトレッド部を形成することができる。   The tread rubber composition thus obtained can form a tread portion of a studless tire by vulcanization molding according to a conventional method.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(工程1:マスターバッチの作製)
270Lの密閉式ミキサーを使用し、下記表1に示す配合(表中の1重量部は1.2kgである。)に従い、7種類のマスターバッチMB1〜7を混練りして作製した。その際、ミキサーからの排出温度が140℃となるように設定した。表1中の各成分は以下の通りである。
(Step 1: Preparation of master batch)
Using a 270 L closed mixer, 7 types of master batches MB1 to 7 were kneaded according to the formulation shown in Table 1 below (1 part by weight in the table is 1.2 kg). At that time, the discharge temperature from the mixer was set to 140 ° C. Each component in Table 1 is as follows.

・天然ゴム:STR20
・ブタジエンゴム:JSR製「BR01」(シス含量97%)
・シリカ1:デグッサ製「Ultrasil VN3」(CTAB=170m/g)
・シリカ2:HUBER製「ZEOPOL8715」(CTAB=115m/g)

Figure 0004813818
・ Natural rubber: STR20
-Butadiene rubber: JSR "BR01" (cis content 97%)
Silica 1: “Ultrasil VN3” manufactured by Degussa (CTAB = 170 m 2 / g)
・ Silica 2: “ZEOPOL8715” manufactured by HUBER (CTAB = 115 m 2 / g)
Figure 0004813818

表1中に、各マスターバッチの混合時間を示した。その結果、シリカの含有量の多いほど、昇温速度が速く、混合時間が短かった。   Table 1 shows the mixing time of each master batch. As a result, the higher the silica content, the faster the rate of temperature rise and the shorter the mixing time.

(工程2:トレッドゴム組成物の混練り)
上記で得られたマスターバッチを用い、270Lの密閉式ミキサーにて、下記表2に示す配合(表中の1重量部は1.0kgである。)に従い、実施例1〜4及び比較例1〜4のトレッドゴム組成物を混練りにより作製した。詳細には、まず、マスターバッチを含むゴム成分の全てをミキサーに投入し、10秒間撹拌してから、シリカの残部と他の固体添加剤(加硫系添加剤を除く。)を投入し、30秒間撹拌した。その後、オイルを投入し、排出温度150℃に昇温するまで撹拌し、昇温後、ミキサーから排出した。表2中の各成分は以下の通りである。
(Step 2: kneading of the tread rubber composition)
Using the master batch obtained above, Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were conducted in a 270 L closed mixer according to the formulation shown in Table 2 below (1 part by weight in the table is 1.0 kg). ~ 4 tread rubber compositions were prepared by kneading. Specifically, first, all of the rubber components including the master batch are put into a mixer, stirred for 10 seconds, and then the remainder of silica and other solid additives (excluding vulcanizing additives) are added. Stir for 30 seconds. Thereafter, oil was added and stirred until the temperature was raised to 150 ° C. After the temperature was raised, the oil was discharged from the mixer. Each component in Table 2 is as follows.

・天然ゴム、ブタジエンゴム、シリカ1およびシリカ2:上記工程1と同じ
・カーボンブラック:東海カーボン製「シースト6」(CTAB=109m/g)
・カップリング剤:デグッサ製「Si69」
・パラフィンオイル:ジャパンエナジー製「プロセスP200」。
・ Natural rubber, butadiene rubber, silica 1 and silica 2: same as the above step 1 ・ Carbon black: “Seast 6” manufactured by Tokai Carbon (CTAB = 109 m 2 / g)
-Coupling agent: Degussa “Si69”
Paraffin oil: “Process P200” manufactured by Japan Energy.

この工程2において、各ゴム組成物には、その他の共通配合として、亜鉛華(三井金属製「亜鉛華1種」)2重量部、ステアリン酸(花王製「ルナックS−20」)2重量部、老化防止剤(住友化学製「アンチゲン6C」)2重量部、ワックス(日本精鑞製「OZOACE0355」)2重量部、植物性粒状体(日本ウォルナット製「ソフトグリッド#46」(平均粒径300μmのクルミ殻粉末))5重量部を配合した。   In this step 2, each rubber composition is mixed with 2 parts by weight of zinc white (Mitsui Kinzoku “Zinc Hana 1”) and 2 parts by weight of stearic acid (Kao “Lunac S-20”). 2 parts by weight of anti-aging agent (“Antigen 6C” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 2 parts by weight of wax (“OZOACE0355” manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) Walnut shell powder))) 5 parts by weight.

(工程3:加硫系添加剤の配合)
上記でミキサーから排出した各混練物を冷却後、270Lの密閉式ミキサーに投入して、硫黄(鶴見化学製「粉末硫黄」)1重量部、加硫促進剤(住友化学製「ソクシノールCZ」)1.5重量部を添加し、110℃に昇温するまで撹拌混合して、各トレッドゴム組成物を調製した。
(Process 3: Compounding of vulcanizing additive)
Each kneaded product discharged from the mixer is cooled and then charged into a 270 L closed mixer, 1 part by weight of sulfur (“Turumi Chemical” powder sulfur), a vulcanization accelerator (Sumitomo Chemical “Sokushinol CZ”) Each tread rubber composition was prepared by adding 1.5 parts by weight and stirring and mixing until the temperature was raised to 110 ° C.

得られた各トレッドゴム組成物を用いてスタッドレスタイヤを作製して、耐摩耗性と氷上路面における制動性能(アイス制動性)を評価した。タイヤサイズは185/70R14として、そのトレッドに各ゴム組成物を適用し、定法に従い加硫成形することにより製造した。各使用リムは14×6JJとした。各測定・評価方法は次の通りである。   Studless tires were produced using each of the obtained tread rubber compositions, and the wear resistance and braking performance on ice surfaces (ice braking performance) were evaluated. The tire size was 185 / 70R14, and each rubber composition was applied to the tread and vulcanized and molded according to a conventional method. Each rim used was 14 × 6JJ. Each measurement / evaluation method is as follows.

・耐摩耗性:上記タイヤを2000ccのFF車に装着し、2500km毎に前後ローテーションして、10000km走行後の残溝(4本のタイヤの残溝の平均値)を測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。 Abrasion resistance: The above tire is mounted on a 2000 cc FF vehicle, rotated back and forth every 2500 km, and the remaining grooves after running 10,000 km (average value of remaining grooves of four tires) were measured. The value was expressed as an index with a value of 100. A larger index indicates better wear resistance.

・アイス制動性:上記タイヤを2000ccのFF車に装着し、氷盤路(−5±3℃)上で40km/h走行からABS作動させて制動距離を測定し(n=10の平均値)、比較例1を100とした指数で表示した。指数が大きいほど制動距離が短く、制動性能に優れることを示す。 ・ Ice braking performance: The tire is mounted on a 2000cc FF vehicle, and the braking distance is measured by running an ABS from 40km / h on an icy road (-5 ± 3 ° C) (average value of n = 10). The index was expressed as an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the index, the shorter the braking distance and the better the braking performance.

また、各トレッドゴム組成物を5バッチ作製し、工程2の混合後における各バッチの100℃でのムーニー粘度(ASTM D1646)を測定し、その最大値と最小値の差を求めることで、ムーニー粘度のバラツキを評価した。

Figure 0004813818
In addition, 5 batches of each tread rubber composition were prepared, and the Mooney viscosity (ASTM D1646) at 100 ° C. of each batch after mixing in Step 2 was measured, and the difference between the maximum value and the minimum value was obtained. Viscosity variation was evaluated.
Figure 0004813818

結果は表2に示すとおりであり、本発明に係る実施例1〜4では、工程2での混合平均時間が短く、工程1と工程2の合計での混合平均時間も短く、作業性に優れるものであった。また、これら実施例1〜4のトレッドゴム組成物であると、工程2終了時のムーニー粘度のバラツキが小さく、従って、品質の安定したものであり、しかも、耐摩耗性及び氷上性能が向上していた。   The results are as shown in Table 2. In Examples 1 to 4 according to the present invention, the mixing average time in Step 2 is short, the mixing average time in the sum of Step 1 and Step 2 is also short, and the workability is excellent. It was a thing. Further, in the tread rubber compositions of Examples 1 to 4, the variation in Mooney viscosity at the end of Step 2 is small, and thus the quality is stable, and the wear resistance and the performance on ice are improved. It was.

これに対し、比較例1〜4では、ムーニー粘度のバラツキが大きく、また、耐摩耗性及び氷上性能にも劣るものであった。例えば、比較例4では、マスターバッチ化しなかったため、工程1の混合時間は要しなかったものの、工程2の混合時間は長く、また、ムーニー粘度のバラツキが大きく、耐摩耗性、氷上性能も大幅に劣っていた。また、比較例2では、シリカをマスターバッチとして75重量%配合したため、工程1の混合時間は短いものであったが、工程2の混合時間が長く、トータルでの混合時間も長く、また、工程2で添加するシリカ量が少ないものであったためか、工程2終了時のムーニー粘度のバラツキが大きく、シリカの分散性に劣り、氷上性能の改善効果も見られなかった。更に、天然ゴムだけでなく、天然ゴムとブタジエンゴムのブレンドゴムでシリカをマスターバッチ化した比較例3では、工程1での混合時間が長く、また、シリカの分散性に劣るためか、実施例のような改善効果は認められなかった。   On the other hand, in Comparative Examples 1-4, the variation in Mooney viscosity was large, and the wear resistance and performance on ice were inferior. For example, in Comparative Example 4, the masterbatch was not used, so the mixing time in step 1 was not required, but the mixing time in step 2 was long, the variation in Mooney viscosity was large, and the wear resistance and on-ice performance were also large. It was inferior to. Further, in Comparative Example 2, since 75% by weight of silica was blended as a master batch, the mixing time in Step 1 was short, but the mixing time in Step 2 was long, and the total mixing time was long. This was because the amount of silica added in No. 2 was small, and the variation in Mooney viscosity at the end of Step 2 was large, the dispersibility of silica was poor, and the effect of improving the performance on ice was not observed. Furthermore, in Comparative Example 3 in which silica was masterbatched with not only natural rubber but also a blend rubber of natural rubber and butadiene rubber, the mixing time in Step 1 was long and the dispersibility of silica was poor. The improvement effect like was not recognized.

本発明に係るゴム組成物及び製造方法は、スタッドレスタイヤの製造に利用することができる。   The rubber composition and the manufacturing method according to the present invention can be used for manufacturing a studless tire.

Claims (2)

ゴム成分100重量部に対してシリカ20〜60重量部を含有するスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物であって、
前記ゴム成分が、前記シリカの総重量の20〜70重量%を混練りしてマスターバッチ化した天然ゴム40〜80重量部と、シス含量90重量%以上のブタジエンゴム20〜60重量部とを含有してなることを特徴とするスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。
A tread rubber composition for studless tires containing 20 to 60 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of a rubber component,
40 to 80 parts by weight of natural rubber obtained by kneading 20 to 70% by weight of the total weight of the silica into a master batch and 20 to 60 parts by weight of butadiene rubber having a cis content of 90% by weight or more. A tread rubber composition for studless tires, comprising:
ゴム成分100重量部に対してシリカ20〜60重量部を含有するスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物の製造方法であって、
(1)天然ゴムに前記シリカの一部を配合し混練りしてマスターバッチを得る工程と、
(2)得られたマスターバッチに、シス含量90重量%以上であるブタジエンゴムと前記シリカの残部を配合し混練りする工程と、を含み、
前記マスターバッチは、前記ゴム成分として天然ゴム40〜80重量部と、前記シリカの総重量の20〜70重量%を含有し、前記工程(2)において、前記ゴム成分として前記ブタジエンゴムを20〜60重量部配合する
ことを特徴とするスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物の製造方法。
A method for producing a tread rubber composition for studless tires containing 20 to 60 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of a rubber component,
(1) A step of blending a part of the silica with natural rubber and kneading to obtain a master batch;
(2) a step of blending the obtained master batch with a butadiene rubber having a cis content of 90% by weight or more and the remainder of the silica and kneading,
The masterbatch contains 40 to 80 parts by weight of natural rubber as the rubber component and 20 to 70% by weight of the total weight of the silica. In the step (2), 20 to 70% of the butadiene rubber is used as the rubber component. A method for producing a tread rubber composition for studless tires, comprising blending 60 parts by weight.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2934273B1 (en) * 2008-07-24 2010-11-05 Michelin Soc Tech RUBBER COMPOSITION FOR WINTER PNEUMATIC BEARING BAND
JP2010100033A (en) * 2008-09-26 2010-05-06 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method of manufacturing studless tire
JP5551904B2 (en) * 2009-08-12 2014-07-16 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tread and pneumatic tire
JP5582921B2 (en) * 2010-08-24 2014-09-03 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for studless tire and studless tire
JP6482875B2 (en) * 2015-01-06 2019-03-13 住友ゴム工業株式会社 Manufacturing method of tire rubber composition and tire
JP6071979B2 (en) * 2014-11-14 2017-02-01 住友ゴム工業株式会社 Method for producing vulcanized rubber composition, vulcanized rubber composition and studless tire using the same
JP6067652B2 (en) * 2014-11-14 2017-01-25 住友ゴム工業株式会社 Method for producing vulcanized rubber composition, vulcanized rubber composition and studless tire using the same
JP6645839B2 (en) * 2016-01-19 2020-02-14 株式会社ブリヂストン Method for producing rubber composition, rubber composition and tire
JP7443133B2 (en) 2020-03-31 2024-03-05 住友理工株式会社 Rubber composition for seismic damper, method for producing the same, and seismic damper

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3445621B2 (en) * 1996-12-16 2003-09-08 株式会社ブリヂストン Rubber composition and pneumatic tire using the same
JP2001011237A (en) * 1999-04-30 2001-01-16 Bridgestone Corp Rubber composition for tire, and pneumatic tire
JP2003213045A (en) * 2002-01-22 2003-07-30 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition and tire using the same
JP2003301071A (en) * 2002-04-10 2003-10-21 Yokohama Rubber Co Ltd:The Rubber composition for studless tire and studless tire using the same
JP2004107482A (en) * 2002-09-18 2004-04-08 Yokohama Rubber Co Ltd:The Rubber composition for tread of tire for ice/snow-covered road

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