JP4896826B2 - Rubber composition for tread and pneumatic tire using the same - Google Patents

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Description

本発明は、トレッド用ゴム組成物および該トレッド用ゴム組成物をトレッド部に用いてなる空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition for a tread and a pneumatic tire using the rubber composition for a tread in a tread portion.

近年、環境問題が重視されるようになり、CO2排出の規制が強化されている。また石油資源は有限であり、将来的には、カーボンブラックなどの石油資源由来の原料の供給が困難になる可能性があるとともに、供給量が年々減少していることによる石油価格の高騰が予測される。よって、石油資源由来の原料を石油外資源由来の原料に置換していくことが求められている。 In recent years, environmental issues have become more important and regulations on CO 2 emissions have been strengthened. In addition, oil resources are limited, and in the future, it may become difficult to supply raw materials derived from petroleum resources such as carbon black, and oil prices are expected to rise due to a decrease in supply volume year after year. Is done. Therefore, it is required to replace raw materials derived from petroleum resources with raw materials derived from resources other than petroleum.

現在一般的に市販されているタイヤは、全重量の半分以上が石油資源である原料から構成されている。たとえば、一般的な乗用車用タイヤは、合成ゴム約20質量%、カーボンブラック約20質量%、軟化剤、合成繊維などを含んでいるため、タイヤ全体の約50質量%以上が石油資源由来の原料から構成されている。そこで、天然資源由来の原料を用いたタイヤ用ゴムの開発が望まれている。しかし、たとえばタイヤのトレッド部を形成するトレッドゴムにはタイヤの転がり抵抗を低減させつつグリップ性能を維持することが要求される等、天然資源由来の原料を用いる場合においても、タイヤ用ゴムには適用部材に応じた基本性能が要求される。   Currently, commercially available tires are composed of raw materials in which more than half of the total weight is petroleum resources. For example, a general tire for a passenger car contains about 20% by mass of synthetic rubber, about 20% by mass of carbon black, a softener, a synthetic fiber, etc., so that about 50% by mass or more of the entire tire is a raw material derived from petroleum resources. It is composed of Therefore, development of rubber for tires using raw materials derived from natural resources is desired. However, even when using raw materials derived from natural resources, for example, tread rubber forming the tread portion of the tire is required to maintain grip performance while reducing rolling resistance of the tire, Basic performance according to the applied member is required.

石油資源由来の原料の使用量を低減するとともに、走行時の発熱によるゴムのヒステリシスロス、具体的には損失正接(tanδ)、の増大に起因するタイヤの転がり抵抗の増大を抑制して低燃費化を図る目的で、充填剤の配合をカーボンブラックの多量添加からシリカの配合に置換えることも提案されている。シリカの配合によっても、耐久性が比較的良好なゴムを与えるゴム組成物を得ることができるが、シリカを配合すると、ゴム組成物の調製時に粘度上昇による加工性の低下という問題が生じ易くなる傾向がある。加工性の向上のために界面活性剤系のシリカ用加工助剤等を使用する方法もあるが、このような加工助剤は石油資源由来であるという問題がある。   Low fuel consumption while reducing the amount of raw materials derived from petroleum resources and suppressing an increase in tire rolling resistance due to an increase in rubber hysteresis loss due to heat generation during travel, specifically loss tangent (tan δ) In order to achieve this, it has also been proposed to replace the filler compounding with a silica compound instead of adding a large amount of carbon black. A rubber composition that gives rubber having relatively good durability can be obtained by blending silica. However, when silica is blended, a problem of deterioration in workability due to an increase in viscosity is likely to occur during the preparation of the rubber composition. Tend. There is a method of using a surfactant-based processing aid for silica or the like in order to improve processability. However, there is a problem that such processing aid is derived from petroleum resources.

シリカを配合したゴム組成物として、たとえば特許文献1には、天然ゴムからなるゴム成分100質量部に対して、BET比表面積が150m2/g未満のシリカを30質量部以上、ならびにカーボンブラックを5質量部以下含有するインナーライナー用ゴム組成物が提案されている。しかしこの技術はインナーライナーの転がり抵抗特性を向上させることを目的とするものであり、特許文献1にはトレッドゴムおよびこれに要求される性能については何ら考慮されていない。
特開2006−249147号公報
As a rubber composition containing silica, for example, Patent Document 1 discloses that 30 parts by mass or more of silica having a BET specific surface area of less than 150 m 2 / g and 100 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of a rubber component made of natural rubber. A rubber composition for an inner liner containing 5 parts by mass or less has been proposed. However, this technique is intended to improve the rolling resistance characteristics of the inner liner, and Patent Document 1 does not consider any tread rubber and performance required for it.
JP 2006-249147 A

本発明は上記の課題を解決し、石油資源由来の原料の使用量を低減しつつ、高剛性でヒステリシスロスが小さく、調製時の加工性にも優れるトレッド用ゴム組成物、およびこれを用いた、耐久性および転がり抵抗特性に優れる空気入りタイヤを提供することを目的とする。   The present invention solves the above problems, and uses a rubber composition for treads that has high rigidity, low hysteresis loss, and excellent workability during preparation, while reducing the amount of raw materials derived from petroleum resources. An object of the present invention is to provide a pneumatic tire excellent in durability and rolling resistance characteristics.

本発明は、ゴム成分100質量部と、BET比表面積が150m2/g以下のシリカ25〜60質量部と、カーボンブラック5質量部以下とを含有し、ゴム成分が天然ゴムおよび変性天然ゴムの少なくともいずれかからなるトレッド用ゴム組成物を提供する。 The present invention contains 100 parts by mass of a rubber component, 25-60 parts by mass of silica having a BET specific surface area of 150 m 2 / g or less, and 5 parts by mass or less of carbon black, and the rubber component is natural rubber or modified natural rubber. A tread rubber composition comprising at least one of the above is provided.

本発明のトレッド用ゴム組成物においては、変性天然ゴムがエポキシ化天然ゴムであることが好ましい。   In the rubber composition for a tread of the present invention, the modified natural rubber is preferably an epoxidized natural rubber.

本発明はまた、上述のいずれかのトレッド用ゴム組成物がトレッド部の少なくとも一部を形成してなる空気入りタイヤを提供する。   The present invention also provides a pneumatic tire in which any of the above-described tread rubber compositions forms at least a part of a tread portion.

本発明の空気入りタイヤにおいては、トレッド部がキャップトレッド部とベーストレッド部とを有し、該ベーストレッド部が本発明のトレッド用ゴム組成物からなることができる。   In the pneumatic tire of the present invention, the tread portion has a cap tread portion and a base tread portion, and the base tread portion can be made of the rubber composition for a tread of the present invention.

本発明によれば、石油資源由来の原料の使用量を低減し、高剛性でヒステリシスロスが小さく、調製時の加工性にも優れるトレッド用ゴム組成物、およびこれを用いた、耐久性および転がり抵抗特性に優れる空気入りタイヤを提供することが可能となる。   According to the present invention, a rubber composition for a tread that reduces the use amount of raw materials derived from petroleum resources, has high rigidity, low hysteresis loss, and excellent workability during preparation, and durability and rolling using the rubber composition. It becomes possible to provide a pneumatic tire having excellent resistance characteristics.

本発明は、ゴム成分100質量部と、BET比表面積が150m2/g以下のシリカ25〜60質量部と、カーボンブラック5質量部以下とを含有し、ゴム成分が天然ゴムおよび変性天然ゴムの少なくともいずれかからなるトレッド用ゴム組成物を提供する。 The present invention contains 100 parts by mass of a rubber component, 25-60 parts by mass of silica having a BET specific surface area of 150 m 2 / g or less, and 5 parts by mass or less of carbon black, and the rubber component is natural rubber or modified natural rubber. A tread rubber composition comprising at least one of the above is provided.

<ゴム成分>
本発明のトレッド用ゴム組成物において、ゴム成分は、天然ゴムおよび変性天然ゴムの少なくともいずれかからなる。
<Rubber component>
In the rubber composition for a tread of the present invention, the rubber component is composed of at least one of natural rubber and modified natural rubber.

天然ゴム(NR)としては、ゴム工業において従来用いられているものを使用することができ、たとえば、RSS#3、TSRなどのグレードの天然ゴムを挙げることができる。また変性天然ゴムとしては、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素化天然ゴム等を挙げることができる。天然ゴムおよび変性天然ゴムはそれぞれ1種でも2種以上の組合せであっても良い。   As the natural rubber (NR), those conventionally used in the rubber industry can be used, and examples thereof include natural rubber of grades such as RSS # 3 and TSR. Examples of the modified natural rubber include epoxidized natural rubber (ENR) and hydrogenated natural rubber. Each of the natural rubber and the modified natural rubber may be a single type or a combination of two or more types.

本発明においては、石油資源由来の原料の使用量の低減効果とゴム物性の確保とを容易に両立できる点で、上記変性天然ゴムがエポキシ化天然ゴム(ENR)であることが好ましい。   In the present invention, the modified natural rubber is preferably an epoxidized natural rubber (ENR) from the viewpoint that both the effect of reducing the amount of the raw material derived from petroleum resources and the securing of rubber properties can be easily achieved.

エポキシ化天然ゴム(ENR)としては、市販のものを用いてもよいし、天然ゴム(NR)をエポキシ化したものを用いてもよい。天然ゴム(NR)をエポキシ化する方法としては、特に限定されるものではなく、たとえばクロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などを挙げることができる。過酸法としては、たとえば天然ゴムのエマルジョンに過酢酸や過蟻酸などの有機過酸をエポキシ化剤として反応させる方法を挙げることができる。   As the epoxidized natural rubber (ENR), a commercially available product may be used, or an epoxidized natural rubber (NR) may be used. The method for epoxidizing natural rubber (NR) is not particularly limited, and examples thereof include a chlorohydrin method, a direct oxidation method, a hydrogen peroxide method, an alkyl hydroperoxide method, and a peracid method. Examples of the peracid method include a method of reacting an organic peracid such as peracetic acid or performic acid as an epoxidizing agent with an emulsion of natural rubber.

ここで、エポキシ化天然ゴム(ENR)のエポキシ化率は、5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましい。ここで、エポキシ化率とは、エポキシ化前の天然ゴム中の二重結合の全数のうちエポキシ化された数の割合を意味し、たとえば滴定分析や核磁気共鳴(NMR)分析等により求められる。エポキシ化天然ゴム(ENR)のエポキシ化率が5モル%未満の場合、エポキシ化天然ゴム(ENR)のガラス転移温度が低いために、トレッド用ゴム組成物のゴム硬度が低く、該トレッド用ゴム組成物をトレッドゴムとして用いた空気入りタイヤの耐久性および耐疲労性が低下する傾向がある。また、エポキシ化天然ゴム(ENR)のエポキシ化率は、60モル%以下が好ましく、50モル%以下がより好ましい。エポキシ化天然ゴム(ENR)のエポキシ化率が60モル%を超える場合、トレッド用ゴム組成物が硬くなり過ぎることによって機械強度が低下する傾向がある。   Here, the epoxidation rate of the epoxidized natural rubber (ENR) is preferably 5 mol% or more, and more preferably 10 mol% or more. Here, the epoxidation rate means a ratio of the number of epoxidized out of the total number of double bonds in the natural rubber before epoxidation, and is obtained by, for example, titration analysis or nuclear magnetic resonance (NMR) analysis. . When the epoxidation rate of the epoxidized natural rubber (ENR) is less than 5 mol%, the rubber hardness of the tread rubber composition is low because the glass transition temperature of the epoxidized natural rubber (ENR) is low, and the tread rubber There is a tendency that durability and fatigue resistance of a pneumatic tire using the composition as a tread rubber are lowered. The epoxidation rate of the epoxidized natural rubber (ENR) is preferably 60 mol% or less, and more preferably 50 mol% or less. When the epoxidation rate of the epoxidized natural rubber (ENR) exceeds 60 mol%, the mechanical strength tends to decrease due to the rubber composition for tread becoming too hard.

エポキシ化天然ゴム(ENR)として、より典型的には、エポキシ化率25モル%のエポキシ化天然ゴムや、エポキシ化率50モル%のエポキシ化天然ゴムなどを例示できる。   More typical examples of the epoxidized natural rubber (ENR) include an epoxidized natural rubber having an epoxidation rate of 25 mol% and an epoxidized natural rubber having an epoxidation rate of 50 mol%.

ゴム成分中の天然ゴム(NR)の含有率は、30質量%以上であることが好ましい。天然ゴム(NR)の該含有率が30質量%未満の場合、トレッド用ゴム組成物の機械強度が低くなる傾向がある。天然ゴム(NR)の該含有率は、40質量%以上、さらに50質量%以上であることがより好ましい。また、ゴム成分中の天然ゴム(NR)の含有率は、80質量%以下であることが好ましい。天然ゴム(NR)の該含有率が80質量%を超える場合、トレッド用ゴム組成物の耐摩耗性が低くなる傾向がある。天然ゴム(NR)の該含有率は、70質量%以下、さらに60質量%以下であることがより好ましい。   The content of natural rubber (NR) in the rubber component is preferably 30% by mass or more. When the content of the natural rubber (NR) is less than 30% by mass, the mechanical strength of the tread rubber composition tends to be low. The content of the natural rubber (NR) is more preferably 40% by mass or more, and further preferably 50% by mass or more. The content of natural rubber (NR) in the rubber component is preferably 80% by mass or less. When the content of natural rubber (NR) exceeds 80% by mass, the wear resistance of the tread rubber composition tends to be low. The content of the natural rubber (NR) is more preferably 70% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less.

本発明において変性天然ゴムがエポキシ化天然ゴムである場合、ゴム成分中のエポキシ化天然ゴム(ENR)の含有率は、20質量%以上であることが好ましい。エポキシ化天然ゴム(ENR)の該含有率が20質量%未満の場合、耐摩耗性の改善効果が低くなる傾向がある。エポキシ化天然ゴム(ENR)の該含有率は、25質量%以上、さらに30質量%以上であることがより好ましい。また、ゴム成分中のエポキシ化天然ゴム(ENR)の含有率は、70質量%以下であることが好ましい。エポキシ化天然ゴム(ENR)の含有率が70質量%を超える場合、ゴム硬度が大きくなり過ぎるためにトレッド用ゴム組成物の機械強度が低くなる傾向がある。エポキシ化天然ゴム(ENR)の該含有率は、65質量%以下、さらに60質量%以下であることがより好ましい。   In the present invention, when the modified natural rubber is an epoxidized natural rubber, the content of the epoxidized natural rubber (ENR) in the rubber component is preferably 20% by mass or more. When the content of epoxidized natural rubber (ENR) is less than 20% by mass, the effect of improving wear resistance tends to be low. The content of the epoxidized natural rubber (ENR) is more preferably 25% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more. The content of epoxidized natural rubber (ENR) in the rubber component is preferably 70% by mass or less. When the content of epoxidized natural rubber (ENR) exceeds 70% by mass, the rubber hardness tends to be too high, so that the mechanical strength of the tread rubber composition tends to be low. The content of epoxidized natural rubber (ENR) is more preferably 65% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less.

なお、天然ゴム(NR)の一部または全部が脱蛋白天然ゴム(DPNR)であっても良く、変性天然ゴムの一部または全部が該脱蛋白天然ゴム(DPNR)の変性ゴムであっても良い。   Note that part or all of the natural rubber (NR) may be deproteinized natural rubber (DPNR), or part or all of the modified natural rubber may be modified rubber of the deproteinized natural rubber (DPNR). good.

<シリカ>
本発明においては、BET比表面積が150m2/g以下であるシリカが配合される。ゴム組成物中にシリカを配合すると、ゴムの機械強度を向上させる補強剤としての効果や、ヒステリシスロスを低減する効果が得られる。また、シリカは石油外資源由来であるため、たとえばカーボンブラックなどの石油資源由来の補強剤を主な補強剤として配合する場合と比べて、ゴム組成物中の石油資源由来の原料の使用量を低減できる。しかし、シリカを配合する場合には、たとえばカーボンブラックなどを主な補強剤として配合する場合と比べてゴム組成物の製造時における未加硫ゴム組成物のムーニー粘度が上昇し易く、良好な加工性を確保することが難しい場合が多い。
<Silica>
In the present invention, silica having a BET specific surface area of 150 m 2 / g or less is blended. When silica is blended in the rubber composition, an effect as a reinforcing agent for improving the mechanical strength of the rubber and an effect of reducing hysteresis loss can be obtained. In addition, since silica is derived from non-petroleum resources, the amount of raw material derived from petroleum resources in the rubber composition is reduced compared to the case where a reinforcing agent derived from petroleum resources such as carbon black is blended as a main reinforcing agent. Can be reduced. However, when silica is blended, the Mooney viscosity of the unvulcanized rubber composition is likely to increase during the production of the rubber composition, for example, compared with blending carbon black or the like as the main reinforcing agent. It is often difficult to ensure sex.

本発明においては、シリカのBET比表面積を150m2/g以下とすることによって、石油資源由来の原料の使用量を低減し、しかもトレッド用ゴム組成物の剛性、硬度および機械強度のような物理的特性を良好に維持しつつ、未加硫ゴム組成物のムーニー粘度を低減して加工性を向上させることができる。シリカのBET比表面積は、140m2/g以下、さらに130m2/g以下とされることがより好ましい。 In the present invention, the amount of the raw material derived from petroleum resources is reduced by setting the BET specific surface area of silica to 150 m 2 / g or less, and the physical properties such as rigidity, hardness and mechanical strength of the rubber composition for treads are reduced. It is possible to improve the processability by reducing the Mooney viscosity of the unvulcanized rubber composition while maintaining the desired characteristics. The BET specific surface area of silica is more preferably 140 m 2 / g or less, and further preferably 130 m 2 / g or less.

加工性の向上という点では、シリカのBET比表面積は低い方が好ましいが、たとえばBET比表面積が50m2/g未満である場合、トレッド用ゴム組成物の硬度が低くなって機械強度が低下する傾向がある。よってシリカのBET比表面積は50m2/g以上であることが好ましく、80m2/g以上、さらに100m2/g以上であることがより好ましい。 From the viewpoint of improving processability, it is preferable that the silica has a lower BET specific surface area. However, for example, when the BET specific surface area is less than 50 m 2 / g, the hardness of the rubber composition for tread is lowered and the mechanical strength is lowered. Tend. Therefore, the BET specific surface area of silica is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 80 m 2 / g or more, and further preferably 100 m 2 / g or more.

なお、シリカは1種でも2種以上の組合せからなっても良く、2種以上のシリカが組み合される場合の上記BET比表面積はシリカ全体での数平均として求められる。   Silica may be of one type or a combination of two or more types, and the BET specific surface area when two or more types of silica are combined is determined as a number average of the entire silica.

なお、本発明においては、上記のような特定のシリカを用いることによって加工性を向上させることができるため、たとえばシリカを配合する場合に通常用いられる石油資源由来の加工助剤の必要性を低減できるという効果も得られる。   In the present invention, since the processability can be improved by using the specific silica as described above, for example, the need for a petroleum-derived processing aid usually used when blending silica is reduced. The effect that it is possible is also acquired.

シリカの配合量は、ゴム成分100質量部に対して25〜60質量部の範囲内とされる。ゴム成分100質量部に対するシリカの配合量が25質量部未満である場合、シリカの配合による補強効果およびヒステリシスロスの低減効果を十分確保できず、60質量部を超える場合、良好な加工性が得られない。シリカの該配合量は、30質量部以上がより好ましく、35質量部以上がさらに好ましい。またシリカの該配合量は、50質量部以下がより好ましく、45質量部以下がさらに好ましい。   The compounding quantity of a silica shall be in the range of 25-60 mass parts with respect to 100 mass parts of rubber components. When the blending amount of silica is less than 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the reinforcing effect due to the blending of silica and the effect of reducing hysteresis loss cannot be secured sufficiently, and when it exceeds 60 parts by weight, good workability is obtained. I can't. The compounding amount of silica is more preferably 30 parts by mass or more, and further preferably 35 parts by mass or more. Further, the blending amount of silica is more preferably 50 parts by mass or less, and further preferably 45 parts by mass or less.

シリカは、湿式法により調製されたものであってもよく、乾式法により調製されたものであってもよい。また、好ましい市販品としては、たとえば、デグッサ製の「ウルトラジルVN2」(BET比表面積125m2/g)などを例示できる。 Silica may be prepared by a wet method or may be prepared by a dry method. Moreover, as a preferable commercial item, "Ultrasil VN2" (BET specific surface area 125m < 2 > / g) made from Degussa etc. can be illustrated, for example.

<シランカップリング剤>
本発明においては、シリカとともに、シランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤としては、従来公知のシランカップリング剤を用いることができ、たとえば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリメトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系;3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系;ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系;3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系;γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系;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などのニトロ系;3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系;などを挙げることができる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Silane coupling agent>
In this invention, it is preferable to mix | blend a silane coupling agent with a silica. As the silane coupling agent, a conventionally known silane coupling agent can be used. For example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4- Triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxy Silylpropyl) trisulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) ) Resulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3 -Trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxy Ethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthio Sulfide systems such as rubamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide; 3-mercaptopropyltrimethoxysilane Mercapto type such as 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane; Vinyl type such as vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane; 3-aminopropyltriethoxysilane 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxy Amino systems such as silane; glycidoxy systems such as γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane Nitro compounds such as 3-nitropropyltrimethoxysilane and 3-nitropropyltriethoxysilane; 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltri Chloro-based compounds such as ethoxysilane; These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

上記のなかでも、加工性が良好であるという理由から、デグッサ社製Si69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)、Si266(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)などが好ましく用いられる。   Of these, Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide), Si266 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Degussa are preferably used because of their good processability. It is done.

シリカの配合量を100質量%としたときのシランカップリング剤の配合量は、2質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましい。シランカップリング剤の該配合量が2質量%未満である場合、機械強度が低下する傾向にある。また、シランカップリング剤の該配合量は、20質量%以下であることが好ましく、18質量%以下がより好ましい。該配合量が20質量%を超えると、配合量を増やしても加工性の顕著な改善は望めない一方、コストが上昇してしまい経済的ではない。また、シランカップリング剤の該配合量が20質量%を超えると、機械強度が低下する傾向にある。   The blending amount of the silane coupling agent when the blending amount of silica is 100% by mass is preferably 2% by mass or more, and more preferably 3% by mass or more. When the blending amount of the silane coupling agent is less than 2% by mass, the mechanical strength tends to decrease. Moreover, it is preferable that this compounding quantity of a silane coupling agent is 20 mass% or less, and 18 mass% or less is more preferable. If the blending amount exceeds 20% by mass, no significant improvement in workability can be expected even if the blending amount is increased, but the cost increases, which is not economical. On the other hand, when the amount of the silane coupling agent exceeds 20% by mass, the mechanical strength tends to decrease.

<カーボンブラック>
本発明のトレッド用ゴム組成物は、補強剤としてカーボンブラックを5質量部以下で含有する。カーボンブラックを配合することによって、トレッド用ゴム組成物に良好な機械強度が付与されるが、カーボンブラックは一般に石油資源由来である。ゴム成分100質量部に対するカーボンブラックの配合量が5質量部を超えると、石油資源由来の原料の使用量の低減効果が十分得られない他、転がり抵抗を低減して低燃費性の空気入りタイヤを得るために必要なトレッド用ゴム組成物のヒステリシスロスの低減、具体的にはtanδの低減、を十分な程度に実現することが困難である。カーボンブラックの該配合量は、さらに4質量部以下、さらに3質量部以下であることが好ましい。一方、良好な機械強度と調製時の良好な加工性とを両立させる点では、カーボンブラックの配合量が、ゴム成分100質量部に対して1質量部以上、さらに1.5質量部以上、さらに2質量部以上であることが好ましい。
<Carbon black>
The rubber composition for a tread of the present invention contains 5 parts by mass or less of carbon black as a reinforcing agent. By blending carbon black, good mechanical strength is imparted to the rubber composition for tread, but carbon black is generally derived from petroleum resources. If the blending amount of carbon black with respect to 100 parts by mass of the rubber component exceeds 5 parts by mass, the effect of reducing the amount of raw material derived from petroleum resources cannot be obtained sufficiently, and the rolling resistance is reduced and the fuel-efficient pneumatic tire is reduced. It is difficult to achieve a sufficient reduction in the hysteresis loss of the tread rubber composition necessary to obtain the toner, specifically, the reduction in tan δ. The blending amount of carbon black is preferably 4 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or less. On the other hand, in terms of achieving both good mechanical strength and good workability at the time of preparation, the blending amount of carbon black is 1 part by mass or more, further 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component, It is preferably 2 parts by mass or more.

カーボンブラックのDBP吸油量は70〜120ml/100gの範囲内であることが好ましい。カーボンブラックのDBP吸油量が70ml/100g未満である場合、補強効果が小さくなる傾向があり、120ml/100gを超える場合、トレッド用ゴム組成物の調製時の加工性が低下する傾向がある。カーボンブラックのDBP吸油量は、さらに75ml/100g以上、さらに80ml/100g以上であることがより好ましく、また、さらに115ml/100g以下、さらに100ml/100g以下であることがより好ましい。   The DBP oil absorption of carbon black is preferably in the range of 70 to 120 ml / 100 g. When the DBP oil absorption of carbon black is less than 70 ml / 100 g, the reinforcing effect tends to be small, and when it exceeds 120 ml / 100 g, the processability during the preparation of the rubber composition for tread tends to be lowered. The DBP oil absorption of carbon black is more preferably 75 ml / 100 g or more, more preferably 80 ml / 100 g or more, more preferably 115 ml / 100 g or less, and even more preferably 100 ml / 100 g or less.

カーボンブラックの好ましい市販品としては、たとえば、昭和キャボネット製の「ショウブラックN220」などを例示できる。   As a preferable commercial product of carbon black, for example, “Show Black N220” manufactured by Showa Cabonet can be exemplified.

<その他の配合剤>
本発明のトレッド用ゴム組成物には、上記した成分以外にも、従来ゴム工業で使用される他の配合剤、たとえば加硫剤、ステアリン酸、加硫促進剤、加硫促進助剤、オイル、硬化レジン、ワックス、老化防止剤などを配合しても良い。
<Other ingredients>
In addition to the components described above, the rubber composition for treads of the present invention includes other compounding agents conventionally used in the rubber industry, such as vulcanizing agents, stearic acid, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, oils. Curing resin, wax, anti-aging agent, etc. may be blended.

加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用することが可能であり、有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3あるいは1,3−ビス(t−ブチルパーオキシプロピル)ベンゼン、ジ−t−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼン、t−ブチルパーオキシベンゼン、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシロキサン、n−ブチル−4,4−ジ−t−ブチルパーオキシバレレートなどを使用することができる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゼンおよびジ−t−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼンが好ましい。また、硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。これらの加硫剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the vulcanizing agent, an organic peroxide or a sulfur-based vulcanizing agent can be used. Examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, and di-t-butyl peroxide. , T-butyl cumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoyl) Peroxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3 or 1,3-bis (t-butylperoxypropyl) benzene, di-t-butylperoxy- Diisopropylbenzene, t-butylperoxybenzene, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 1,1-di t- butyl peroxy-3,3,5-trimethyl siloxane, and the like can be used n- butyl-4,4-di -t- butyl peroxy valerate. Of these, dicumyl peroxide, t-butylperoxybenzene and di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene are preferred. Moreover, as a sulfur type vulcanizing agent, sulfur, morpholine disulfide, etc. can be used, for example. Of these, sulfur is preferred. These vulcanizing agents may be used alone or in combination of two or more.

加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、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−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、もしくは、キサンテート系加硫促進剤のうち少なくとも一つを含有するものを使用することが可能である。スルフェンアミド系としては、たとえばCBS(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)、TBBS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系化合物などを使用することができる。チアゾール系としては、たとえばMBT(2−メルカプトベンゾチアゾール)、MBTS(ジベンゾチアジルジスルフィド)、2−メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、亜鉛塩、銅塩、シクロヘキシルアミン塩、2−(2,4−ジニトロフェニル)メルカプトベンゾチアゾール、2−(2,6−ジエチル−4−モルホリノチオ)ベンゾチアゾールなどのチアゾール系化合物などを使用することができる。チウラム系としては、たとえばTMTD(テトラメチルチウラムジスルフィド)、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテトラスルフィドなどのチウラム系化合物を使用することができる。チオウレア系としては、たとえばチアカルバミド、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、ジオルトトリルチオ尿素などのチオ尿素化合物などを使用することができる。グアニジン系としては、たとえばジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルトトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレートなどのグアニジン系化合物を使用することができる。ジチオカルバミン酸系としては、たとえばエチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアミルジチオカルバミン酸亜鉛、ジプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛とピペリジンの錯塩、ヘキサデシル(またはオクタデシル)イソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジアミルジチオカルバミン酸カドミウムなどのジチオカルバミン酸系化合物などを使用することができる。アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系としては、たとえばアセトアルデヒド−アニリン反応物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒド−アンモニア反応物などのアルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系化合物などを使用することができる。イミダゾリン系としては、たとえば2−メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系化合物などを使用することができる。キサンテート系としては、たとえばジブチルキサントゲン酸亜鉛などのキサンテート系化合物などを使用することができる。これらの加硫促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Vulcanization accelerators include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine or aldehyde-ammonia, imidazoline, or xanthate vulcanization accelerators. Those containing at least one of them can be used. Examples of the sulfenamide system include CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide), TBBS (N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide), N, N-dicyclohexyl-2- Sulfenamide compounds such as benzothiazylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazylsulfenamide, and N, N-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide can be used. Examples of the thiazole type include MBT (2-mercaptobenzothiazole), MBTS (dibenzothiazyl disulfide), sodium salt of 2-mercaptobenzothiazole, zinc salt, copper salt, cyclohexylamine salt, 2- (2,4-dinitro). Thiazole compounds such as phenyl) mercaptobenzothiazole and 2- (2,6-diethyl-4-morpholinothio) benzothiazole can be used. Examples of thiurams include TMTD (tetramethyl thiuram disulfide), tetraethyl thiuram disulfide, tetramethyl thiuram monosulfide, dipentamethylene thiuram disulfide, dipentamethylene thiuram monosulfide, dipentamethylene thiuram tetrasulfide, dipentamethylene thiuram hexasulfide. Further, thiuram compounds such as tetrabutylthiuram disulfide and pentamethylenethiuram tetrasulfide can be used. As the thiourea series, for example, thiourea compounds such as thiacarbamide, diethylthiourea, dibutylthiourea, trimethylthiourea, diortolylthiourea and the like can be used. As the guanidine-based compound, for example, guanidine-based compounds such as diphenylguanidine, diortolylguanidine, triphenylguanidine, orthotolylbiguanide, diphenylguanidine phthalate can be used. Examples of dithiocarbamate include zinc ethylphenyldithiocarbamate, zinc butylphenyldithiocarbamate, sodium dimethyldithiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc dibutyldithiocarbamate, zinc diamyldithiocarbamate, zinc dipropyldithiocarbamate , Complex salt of zinc pentamethylenedithiocarbamate and piperidine, zinc hexadecyl (or octadecyl) isopropyldithiocarbamate, zinc dibenzyldithiocarbamate, sodium diethyldithiocarbamate, piperidine pentamethylenedithiocarbamate, selenium dimethyldithiocarbamate, tellurium diethyldithiocarbamate, diamyl Di, such as cadmium dithiocarbamate And the like can be used Okarubamin acid compound. As the aldehyde-amine system or aldehyde-ammonia system, for example, an aldehyde-amine system such as an acetaldehyde-aniline reaction product, butyraldehyde-aniline condensate, hexamethylenetetramine, an acetaldehyde-ammonia reaction product, or an aldehyde-ammonia system compound is used. can do. As the imidazoline-based compound, for example, an imidazoline-based compound such as 2-mercaptoimidazoline can be used. As the xanthate type, for example, a xanthate type compound such as zinc dibutylxanthate can be used. These vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more.

加硫促進助剤としては、たとえば酸化亜鉛、ステアリン酸などを使用できる。
老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系、カルバミン酸金属塩などを適宜選択して使用することができる。
As the vulcanization acceleration aid, for example, zinc oxide, stearic acid and the like can be used.
As the anti-aging agent, amine-based, phenol-based, imidazole-based, carbamic acid metal salts, and the like can be appropriately selected and used.

オイルとしては、プロセスオイル、植物油脂、またはこれらの混合物、などを例示できる。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などを例示できる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、サフラワー油、桐油、などを例示できる。   Examples of the oil include process oil, vegetable oil and fat, or a mixture thereof. Examples of the process oil include paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil. Vegetable oils include castor oil, cottonseed oil, sesame oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, rosin, pine oil, pineapple, tall oil, corn oil, rice bran oil, beet flower oil, sesame oil, Examples include olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, cocoon oil, jojoba oil, macadamia nut oil, safflower oil, tung oil, and the like.

<空気入りタイヤ>
本発明はまた、前述したようなトレッド用ゴム組成物がトレッド部の少なくとも一部を形成してなる、空気入りタイヤを提供する。特に、トレッド部はキャップトレッド部とベーストレッド部とを有し、該ベーストレッド部は上述のいずれかのトレッド用ゴム組成物からなることが好ましい。本発明の空気入りタイヤは、上記のトレッド部、特にベーストレッド部を備えていれば良い。
<Pneumatic tire>
The present invention also provides a pneumatic tire in which the rubber composition for a tread as described above forms at least a part of the tread portion. In particular, it is preferable that the tread portion has a cap tread portion and a base tread portion, and the base tread portion is made of any one of the above-described tread rubber compositions. The pneumatic tire of this invention should just be provided with said tread part, especially a base tread part.

図1は、本発明に係る空気入りタイヤの左半分を例示した断面図である。空気入りタイヤ1は、トレッド部2と、該トレッド部2の両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部3と、各サイドウォール部3の内方端に位置するビード部4とを備える構造を有するのが一般的である。そして、それらのビード部4間にはカーカス6が架け渡されるとともに、このカーカス6の外側かつトレッド部2の内側にはタガ効果を有してトレッド部2を補強するベルト層7が配される。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the left half of a pneumatic tire according to the present invention. The pneumatic tire 1 includes a tread portion 2, a pair of sidewall portions 3 extending inward in the tire radial direction from both ends of the tread portion 2, and a bead portion 4 positioned at an inner end of each sidewall portion 3. It is common to have a structure with. A carcass 6 is bridged between the bead portions 4, and a belt layer 7 that reinforces the tread portion 2 with a tagging effect is disposed outside the carcass 6 and inside the tread portion 2. .

上記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ赤道COに対して、たとえば70〜90°の角度で配列する1枚以上のカーカスプライから形成され、このカーカスプライは、上記トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5の廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返されて係止される。   The carcass 6 is formed of one or more carcass plies in which the carcass cord is arranged at an angle of, for example, 70 to 90 ° with respect to the tire equator CO. The carcass ply extends from the tread portion 2 to the sidewall portion 3. After that, the periphery of the bead core 5 of the bead portion 4 is folded back from the inner side in the tire axial direction to be locked.

上記ベルト層7は、ベルトコードをタイヤ赤道COに対して、たとえば40°以下の角度で配列した2枚以上のベルトプライからなり、各ベルトコードがプライ間で交差するよう向きを違えて重置している。   The belt layer 7 is composed of two or more belt plies in which the belt cords are arranged at an angle of, for example, 40 ° or less with respect to the tire equator CO. The belt layers 7 are stacked in different directions so that the belt cords cross each other. is doing.

またビード部4には、上記ビードコア5から半径方向外方に延びるビードエイペックスゴム8が配されるとともに、カーカス6の内側には、タイヤ内腔面をなすインナーライナゴム9が隣設され、カーカス6の外側は、クリンチゴム4Gおよびサイドウォールゴム3Gで保護される。   Further, a bead apex rubber 8 extending radially outward from the bead core 5 is disposed in the bead portion 4, and an inner liner rubber 9 forming a tire lumen surface is adjacent to the inside of the carcass 6. The outside of the carcass 6 is protected by clinch rubber 4G and sidewall rubber 3G.

本発明の空気入りタイヤは、図1に示すように、キャップトレッド部2aとベーストレッド部2bとを備えることができる。この場合、ベーストレッド部が本発明のトレッド用ゴム組成物からなることが好ましい。   As shown in FIG. 1, the pneumatic tire of the present invention can include a cap tread portion 2a and a base tread portion 2b. In this case, the base tread portion is preferably made of the rubber composition for treads of the present invention.

本発明のトレッド用ゴム組成物を用いることにより、石油資源由来の原料の使用量を低減しつつ、良好な耐久性の確保と転がり抵抗の低減とが可能なトレッド部を形成することができる。また、本発明のトレッド用ゴム組成物を用いてベーストレッド部を形成する場合、キャップトレッド部が摩耗しても良好な転がり抵抗特性が付与されることができる。   By using the rubber composition for a tread of the present invention, it is possible to form a tread portion capable of ensuring good durability and reducing rolling resistance while reducing the amount of a raw material derived from petroleum resources. Moreover, when forming a base tread part using the rubber composition for treads of this invention, even if a cap tread part is worn out, a favorable rolling resistance characteristic can be provided.

本発明の空気入りタイヤは、上記本発明のトレッド用ゴム組成物を用いて、従来公知の方法により製造される。すなわち、本発明のトレッド用ゴム組成物を混練りし、未加硫の段階でタイヤのトレッド部、特にベーストレッド部の形状に合わせて押出し加工し、タイヤの他の部材とともに、タイヤ成形機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、本発明の空気入りタイヤを得ることができる。   The pneumatic tire of the present invention is produced by a conventionally known method using the tread rubber composition of the present invention. That is, the rubber composition for a tread of the present invention is kneaded and extruded in accordance with the shape of the tread portion of the tire, particularly the base tread portion, at an unvulcanized stage, and on the tire molding machine together with other members of the tire. An unvulcanized tire is formed by molding in a conventional manner. The pneumatic tire of the present invention can be obtained by heating and pressurizing the unvulcanized tire in a vulcanizer.

本発明の空気入りタイヤは、本発明所定のトレッド用ゴム組成物を用いて得られるトレッド部、特にベーストレッド部を備えるため、良好な耐久性と転がり抵抗特性とを有するものであるとともに、石油資源由来の原料の使用量が低減され、将来の石油の供給量の減少に備えることができる。   Since the pneumatic tire of the present invention includes a tread portion obtained by using the rubber composition for a tread according to the present invention, particularly a base tread portion, the pneumatic tire has good durability and rolling resistance characteristics. The amount of resource-derived raw materials used is reduced, and it is possible to prepare for a future reduction in oil supply.

本発明が提供する空気入りタイヤは、地球環境に優しい「エコタイヤ」として、たとえば乗用車用、トラック用、バス用、重車両用など、種々の用途に対して好適に適用され得る。   The pneumatic tire provided by the present invention can be suitably applied to various applications such as for passenger cars, trucks, buses, and heavy vehicles as “eco-tires” that are friendly to the global environment.

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.

<実施例1,2および比較例1,2>
表1に示す配合処方に従い、神戸製鋼所(株)製1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤を除く配合成分を充填率が58%になるように充填し、回転数80rpmで140℃に到達するまで3分間混練りした。ついで、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を表1に示す配合量で加えた後、オープンロールを用いて、80℃で5分間混練りし、各実施例および各比較例に係る配合の未加硫ゴム組成物を得た。
<Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2>
In accordance with the formulation shown in Table 1, using a 1.7L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel, the components other than sulfur and vulcanization accelerator were filled so that the filling rate would be 58%, and the rotational speed was 80 rpm. And kneading for 3 minutes until reaching 140 ° C. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded material in the amounts shown in Table 1, and then kneaded at 80 ° C. for 5 minutes using an open roll, according to each example and each comparative example. A blended unvulcanized rubber composition was obtained.

(ムーニー粘度指数)
JIS K6300に準じて、130℃で未加硫ゴム組成物のムーニー粘度を測定し、比較例1のムーニー粘度を100として、下記の計算式、
ムーニー粘度指数=(比較例1のムーニー粘度)÷(各実施例および各比較例のムーニー粘度)×100
により指数表示した。指数が大きいほど粘度が低く、加工が容易であることを示す。
(Mooney viscosity index)
According to JIS K6300, the Mooney viscosity of the unvulcanized rubber composition was measured at 130 ° C., and the Mooney viscosity of Comparative Example 1 was taken as 100.
Mooney viscosity index = (Mooney viscosity of Comparative Example 1) ÷ (Mooney viscosity of each Example and each Comparative Example) × 100
The index is indicated by. The larger the index, the lower the viscosity and the easier the processing.

(未加硫ゴムシートの加工性)
未加硫ゴム組成物を用い、ロールにて厚み1.0mmの未加硫ゴムシートを押出し、目視にて未加硫ゴムシートの生地の状態を確認し、下記の基準で評価した。
A:耳切れが発生せず、地肌に問題がなく、加工性が良好である。
B:耳切れおよび地肌の問題の少なくともいずれかが発生し、加工性が悪い。
(Processability of unvulcanized rubber sheet)
Using the unvulcanized rubber composition, an unvulcanized rubber sheet having a thickness of 1.0 mm was extruded with a roll, the state of the fabric of the unvulcanized rubber sheet was visually confirmed, and evaluated according to the following criteria.
A: No ear breaks occur, there is no problem with the background, and the processability is good.
B: At least one of the problem of ear cut and background occurs, and the processability is poor.

(E*(複素弾性率)指数)
未加硫ゴム組成物を用い、ロールでのカレンダーにより、厚み2mmの未加硫ゴムシートを押出し、150℃で30分間加硫して、試験用ゴムシートを作製した。試験用ゴムシートから、打ち抜き機を用いて、幅4mm×長さ40mmの測定試料を作製した。該測定試料につき、粘弾性スペクトロメータVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%、の条件下でE*を測定し、比較例1のE*を100として、下記の計算式、
E*指数=(各実施例または各比較例のE*)÷(比較例1のE*)×100
により指数表示した。指数が大きいほどE*(複素弾性率)が高く機械強度に優れることを示す。
(E * (complex modulus) index)
Using the unvulcanized rubber composition, an unvulcanized rubber sheet having a thickness of 2 mm was extruded by a calender with a roll and vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to prepare a test rubber sheet. A measurement sample having a width of 4 mm and a length of 40 mm was prepared from the test rubber sheet using a punching machine. For the measurement sample, E * was measured under the conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2% using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.). Assuming E * = 100, the following formula:
E * index = (E * of each Example or each Comparative Example) ÷ (E * of Comparative Example 1) × 100
The index is indicated by. A larger index indicates higher E * (complex elastic modulus) and better mechanical strength.

(tanδ指数)
上記のE*(複素弾性率)の測定と同じ方法および条件で、各実施例および各比較例に係る試験用ゴムシートのtanδを測定し、下記の計算式、
tanδ指数=(比較例1のtanδ)÷(各実施例または各比較例のtanδ)×100
により指数表示した。指数が大きいほどtanδが低く、ヒステリシスロスが小さいため転がり抵抗特性が良好となる。
(Tan δ index)
Under the same method and conditions as the above E * (complex elastic modulus) measurement, tan δ of the test rubber sheet according to each example and each comparative example was measured.
tan δ index = (tan δ of Comparative Example 1) ÷ (tan δ of each Example or each Comparative Example) × 100
The index is indicated by. The larger the index is, the lower tan δ is, and the smaller the hysteresis loss, the better the rolling resistance characteristics.

Figure 0004896826
Figure 0004896826

注1:天然ゴム(NR)は、TSR20である。
注2:カーボンブラックは、昭和キャボネット製の「ショウブラックN220」である。
注3:シリカAは、デグッサ製のウルトラジルVN3(BET:210m2/g)である。
注4:シリカBは、デグッサ製のウルトラジルVN2(BET:125m2/g)である。
注5:シランカップリング剤は、デグッサ社製の「Si266」である。
注6:老化防止剤は、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)である。
注7:ステアリン酸は、日本油脂(株)製の「ステアリン酸」である。
注8:酸化亜鉛は、三井金属鉱業(株)製の「亜鉛華1号」である。
注9:硫黄は、鶴見化学(株)製の「粉末硫黄」である。
注10:加硫促進剤は、大内新興化学工業(株)製の「ノクセラーNS」である。
Note 1: Natural rubber (NR) is TSR20.
Note 2: Carbon black is “Show Black N220” manufactured by Showa Cabonet.
Note 3: Silica A is Ultrazil VN3 (BET: 210 m 2 / g) manufactured by Degussa.
Note 4: Silica B is Ultrazil VN2 (BET: 125 m 2 / g) manufactured by Degussa.
Note 5: The silane coupling agent is “Si266” manufactured by Degussa.
Note 6: The anti-aging agent is “NOCRACK 6C” (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Note 7: Stearic acid is “stearic acid” manufactured by NOF Corporation.
Note 8: Zinc oxide is “Zinc Hana 1” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
Note 9: Sulfur is “powder sulfur” manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.
Note 10: The vulcanization accelerator is “Noxeller NS” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

表1に示す結果から、BET比表面積が大きいシリカを用いた比較例1においては未加硫ゴム組成物のムーニー粘度の上昇によって良好な加工性が得られず、シリカの含有量が少ない比較例2においては加硫後の試験用ゴムシートのE*が著しく低かった。   From the results shown in Table 1, in Comparative Example 1 using silica having a large BET specific surface area, good processability cannot be obtained due to an increase in Mooney viscosity of the unvulcanized rubber composition, and the comparative example has a low silica content. In No. 2, E * of the test rubber sheet after vulcanization was remarkably low.

これに対し、シリカのBET比表面積および配合量が本発明の範囲とされた実施例1,2においては、未加硫ゴム組成物のムーニー粘度が低く抑えられ良好な加工性が得られた。また実施例1,2においては、加硫後の試験用ゴムシートのE*が低下することなくtanδが低い値を示した。以上の結果から、本発明によれば、高剛性でヒステリシスロスが小さく、かつ調製時の加工性が良好なトレッド用ゴム組成物が得られることが分かる。   On the other hand, in Examples 1 and 2 in which the BET specific surface area and the blending amount of silica were within the scope of the present invention, the Mooney viscosity of the unvulcanized rubber composition was kept low and good processability was obtained. In Examples 1 and 2, tan δ showed a low value without a decrease in E * of the test rubber sheet after vulcanization. From the above results, it can be seen that according to the present invention, a rubber composition for a tread having high rigidity, small hysteresis loss, and good workability during preparation can be obtained.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、乗用車用、トラック用、バス用、重車両用等の各種用途の空気入りタイヤのトレッドゴムに好適に適用され、本発明の空気入りタイヤは、上記各種用途に好適に適用され得る。   The rubber composition for a tread of the present invention is suitably applied to a tread rubber of a pneumatic tire for various uses such as for passenger cars, trucks, buses, heavy vehicles, and the like. It can be suitably applied to.

本発明に係る空気入りタイヤの左半分を例示した断面図である。It is sectional drawing which illustrated the left half of the pneumatic tire which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 タイヤ、2 トレッド部、3 サイドウォール部、4 ビード部、5 ビードコア、6 カーカス、7 ベルト層、8 ビードエイペックスゴム、9 インナーライナゴム、2a キャップトレッド部、2b ベーストレッド部、3G サイドウォールゴム、4G クリンチゴム。   1 tire, 2 tread part, 3 sidewall part, 4 bead part, 5 bead core, 6 carcass, 7 belt layer, 8 bead apex rubber, 9 inner liner rubber, 2a cap tread part, 2b base tread part, 3G sidewall Rubber, 4G clinch rubber.

Claims (3)

ゴム成分100質量部と、BET比表面積が150m2/g以下のシリカ40〜60質量部と、カーボンブラック1〜5質量部と、を含有し、
前記ゴム成分は、天然ゴムからなる、トレッド用ゴム組成物。
100 parts by mass of the rubber component, BET specific surface area and contains a 150 meters 2 / g or less of silica 40-60 parts by weight, carbon black 1-5 parts by weight, and
The rubber composition for a tread, wherein the rubber component is made of natural rubber.
請求項1に記載のトレッド用ゴム組成物がトレッド部の少なくとも一部を形成してなる、空気入りタイヤ。   A pneumatic tire, wherein the tread rubber composition according to claim 1 forms at least a part of a tread portion. 前記トレッド部がキャップトレッド部とベーストレッド部とを有し、
前記ベーストレッド部が前記トレッド用ゴム組成物からなる、請求項に記載の空気入りタイヤ。
The tread portion has a cap tread portion and a base tread portion;
The pneumatic tire according to claim 2 , wherein the base tread portion is made of the rubber composition for tread.
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