JP5248211B2 - Heavy duty tire tread rubber composition and heavy duty pneumatic tire - Google Patents

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本発明は、トラックやバス等の重荷重用タイヤのトレッドに用いられるゴム組成物、及び、該ゴム組成物を用いた重荷重用空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition used for a tread of a heavy load tire such as a truck or a bus, and a heavy load pneumatic tire using the rubber composition.

トラックやバスなどの大型車両に使用される重荷重用空気入りタイヤにおいては、トレッド部の耐摩耗性が極めて重要である。従来、かかる耐摩耗性を向上するために、トレッドに用いるゴム組成物のゴム成分としてシス−1,4結合含有量の高いハイシスタイプのブタジエンゴムを使用したり、あるいはまた、充填剤としてのカーボンブラックとして、小粒径のものを使用したり、ストラクチャーの高いものを使用したり、また、添加量を増量するなどの方策が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In heavy-duty pneumatic tires used for large vehicles such as trucks and buses, the wear resistance of the tread portion is extremely important. Conventionally, in order to improve the wear resistance, a high cis type butadiene rubber having a high cis-1,4 bond content is used as a rubber component of a rubber composition used for a tread, or as a filler. There have been proposed measures such as using carbon black having a small particle diameter, having a high structure, or increasing the amount of carbon black (see, for example, Patent Document 1).

これらの方策によると、耐摩耗性の向上は見込めるものの、混練り工程での加工性の悪化や、重荷重用タイヤのトレッドゴムとして必要な低発熱性、耐カット・チップ性などの特性に悪影響を及ぼすという欠点がある。   Although these measures are expected to improve wear resistance, the workability in the kneading process is deteriorated, and the low heat generation characteristics necessary for tread rubber of heavy-duty tires, cut resistance and chip resistance are adversely affected. There is a drawback of affecting.

上記加工性の問題を解決するため、一般的には、加工助剤を添加することによりゴム組成物の粘度を低下させて加工性を改善することがなされており、加工助剤として、亜鉛やカリウム、カルシウムを含む脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸エステルなどをゴム組成物に添加することが提案されている(例えば、特許文献2,3参照)。   In order to solve the above processability problem, generally, by adding a processing aid, the viscosity of the rubber composition is reduced to improve the processability. It has been proposed to add a fatty acid metal salt containing potassium or calcium, a fatty acid amide, a fatty acid ester, or the like to the rubber composition (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

しかしながら、加工助剤として単に上記の脂肪酸金属塩を用いた場合、粘度低減による加工性の改善効果は認められるものの、低発熱性が損なわれてしまう。
特開2006−2045号公報 特開2005−206673号公報 特開2001−233997号公報
However, when the above fatty acid metal salt is simply used as a processing aid, the effect of improving the workability by reducing the viscosity is recognized, but the low heat build-up is impaired.
JP 2006-2045 A JP 2005-206673 A JP 2001-233997 A

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、耐摩耗性と低発熱性と加工性の三者を満足することができる重荷重用タイヤトレッドゴム組成物、及びそれを用いた重荷重用空気入りタイヤ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 a tire tread rubber composition for heavy loads that can satisfy the three aspects of wear resistance, low heat build-up and processability, and for heavy loads using the same. An object is to provide a pneumatic tire.

本発明に係る重荷重用タイヤトレッドゴム組成物は、ジエン系ゴム100重量部に対して、CTAB吸着比表面積が115〜150m/gであり、圧縮DBP吸油量(24M4DBP)が100〜120ml/100g、かつ、ヨウ素吸着量(IA)に対する窒素吸着比表面積(NSA)の比NSA(m/g)/IA(g/kg)の値が0.95〜1.30であるカーボンブラックを40〜60重量部と、2,2’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィド、2−ベンズアミドチオフェノールの亜鉛塩、キシリルメルカプタン又はβ−ナフチルメルカプタンよりなるしゃく解剤を含有した脂肪酸金属塩の加工助剤0.5〜5.0重量部を配合したものである。 The tire tread rubber composition for heavy loads according to the present invention has a CTAB adsorption specific surface area of 115 to 150 m 2 / g and a compressed DBP oil absorption (24M4DBP) of 100 to 120 ml / 100 g with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. And the ratio of the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) to the iodine adsorption amount (IA) N 2 SA (m 2 / g) / IA (g / kg) is 0.95 to 1.30 Processing aid for fatty acid metal salt containing 40-60 parts by weight of black and a peptizer consisting of 2,2′-dibenzamide diphenyl disulfide, zinc salt of 2-benzamidothiophenol, xylyl mercaptan or β-naphthyl mercaptan 0.5 to 5.0 parts by weight of the agent is blended.

本発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、ゴム組成物を用いてなるトレッドを備えたものである。   The heavy duty pneumatic tire according to the present invention includes a tread made of a rubber composition.

本発明によれば、上記特定のカーボンブラックとともに、素練り促進効果を持った特定の加工助剤を用いることにより、耐摩耗性と低発熱性と加工性の三者を同時に満足することができ、重荷重用タイヤのトレッドゴムとして優れた性能を付与することができる。   According to the present invention, by using a specific processing aid having an effect of promoting kneading together with the specific carbon black, it is possible to simultaneously satisfy the three aspects of wear resistance, low heat generation and workability. Excellent performance as a tread rubber for heavy duty tires can be imparted.

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.

本発明のゴム組成物において、ゴム成分として用いられるジエン系ゴムとしては、天然ゴムの他、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどのジエン系合成ゴムが挙げられ、これらはいずれか一種を用いてもよく、2種以上をブレンドして用いてもよい。   In the rubber composition of the present invention, examples of the diene rubber used as a rubber component include natural rubber, and diene synthetic rubbers such as isoprene rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber. You may use, and you may blend and use 2 or more types.

好ましくは、ジエン系ゴムは、天然ゴム及び/又はイソプレンゴム100〜50重量%と、ブタジエンゴム0〜50重量%からなるものである。すなわち、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムの単独、あるいは、これとブタジエンゴムとのブレンドであることが好ましい。ブレンドする場合、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムが50重量%以上で、ブタジエンゴムが50重量%以下であることが好ましく、より好ましくは、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムが60〜90重量%で、ブタジエンゴムが10〜40重量%である。   Preferably, the diene rubber is composed of 100 to 50% by weight of natural rubber and / or isoprene rubber and 0 to 50% by weight of butadiene rubber. That is, natural rubber and / or isoprene rubber alone or a blend of this with butadiene rubber is preferable. When blended, the natural rubber and / or isoprene rubber is preferably 50% by weight or more and the butadiene rubber is preferably 50% by weight or less, more preferably, the natural rubber and / or isoprene rubber is 60 to 90% by weight, The butadiene rubber is 10 to 40% by weight.

上記ブタジエンゴムとしては、シス−1,4結合含有量が95%以上であるハイシスタイプのものが、耐摩耗性を向上させる上で好ましい。ここで、シス−1,4結合含有量は、赤外吸収スペクトル法(モレロ法)により測定される値である。   As the butadiene rubber, a high cis type rubber having a cis-1,4 bond content of 95% or more is preferable for improving wear resistance. Here, the cis-1,4 bond content is a value measured by an infrared absorption spectrum method (Morello method).

また、上記ブタジエンゴムは、25℃におけるトルエン溶液粘度(T−cp)が100以上であることが好ましい。T−cpが100未満であると、加工性は向上するが、耐摩耗性、低発熱性が悪化傾向を示し、タイヤ性能が低下する。ここで、T−cpは、ブルックフィールド(BL)型粘度計により測定される25℃、10重量%のトルエン溶液粘度の値(センチポイズ(cp)で示す値)である。   The butadiene rubber preferably has a toluene solution viscosity (T-cp) of 100 or more at 25 ° C. When T-cp is less than 100, workability is improved, but wear resistance and low heat build-up tend to be deteriorated, and tire performance is deteriorated. Here, T-cp is the value of the viscosity of a toluene solution at 25 ° C. and 10 wt% measured by a Brookfield (BL) viscometer (value indicated in centipoise (cp)).

本発明のゴム組成物に使用されるカーボンブラックは、下記(1)〜(3)の要件を満足するものである。   The carbon black used in the rubber composition of the present invention satisfies the following requirements (1) to (3).

(1)CTAB吸着比表面積が115〜150m/g、
(2)圧縮DBP吸油量(24M4DBP)が100〜120ml/100g、及び、
(3)窒素吸着比表面積(NSA)/ヨウ素吸着量(IA)が0.95〜1.30。
(1) CTAB adsorption specific surface area is 115 to 150 m 2 / g,
(2) The compressed DBP oil absorption (24M4DBP) is 100 to 120 ml / 100 g, and
(3) nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) / iodine adsorption (IA) is from 0.95 to 1.30.

これらを全て満足するカーボンブラックを用いることにより、ゴムポリマーとのネットワークをより強化して、低発熱性の悪化を抑えながら耐摩耗性を改良することができる。   By using carbon black that satisfies all of these requirements, it is possible to further strengthen the network with the rubber polymer and improve the wear resistance while suppressing the deterioration of low heat build-up.

上記(1)のCTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロミド)吸着比表面積は、ASTM D3765に準拠して測定される値であり、カーボンブラックの粒子径の指標となるものである。CTABが115m/g未満では、重荷重用タイヤのトレッドゴムとして良好な耐摩耗性を得ることができず、150m/gを超えると、耐摩耗性は向上するが、分散性が低下し、カーボンブラックの性能を十分に発揮させることができなくなる。CTABが115〜150m/gのカーボンブラックとしては、SAFクラス、ISAFクラス(ASTMグレード)のものを用いることができる。CTABのより好ましい下限は125m/gであり、より好ましい上限は140m/gである。 The CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) adsorption specific surface area of (1) above is a value measured according to ASTM D3765, and serves as an index of the particle size of carbon black. If CTAB is less than 115 m 2 / g, good wear resistance cannot be obtained as a tread rubber for heavy duty tires. If it exceeds 150 m 2 / g, wear resistance is improved, but dispersibility is reduced. The performance of carbon black cannot be fully exhibited. As the carbon black having a CTAB of 115 to 150 m 2 / g, those of SAF class and ISAF class (ASTM grade) can be used. A more preferable lower limit of CTAB is 125 m 2 / g, and a more preferable upper limit is 140 m 2 / g.

上記(2)の圧縮DBP(ジブチルフタレート)吸油量は、JIS K6217−4に準拠して測定される24M4DBP吸油量であり(以下、「24M4DBP」と略することがある。)、カーボンブラックのストラクチャーの指標となるものである。本発明では、24M4DBPが100〜120ml/100gであるハイストラクチャー品を用いるものであり、100ml/100g未満では耐摩耗性の改良効果に劣り、120ml/100gを超えるとカーボンブラックの分散性が悪化し、加工性が低下する。24M4DBPのより好ましい下限は105ml/100gであり、より好ましい上限は110ml/100gである。   The compressed DBP (dibutyl phthalate) oil absorption amount of (2) is a 24M4DBP oil absorption amount measured in accordance with JIS K6217-4 (hereinafter sometimes abbreviated as “24M4DBP”), and has a carbon black structure. It is an indicator of In the present invention, a high structure product having 24M4DBP of 100 to 120 ml / 100 g is used. If it is less than 100 ml / 100 g, the effect of improving the wear resistance is inferior. , Workability decreases. A more preferable lower limit of 24M4DBP is 105 ml / 100 g, and a more preferable upper limit is 110 ml / 100 g.

上記(3)の窒素吸着比表面積(NSA)/ヨウ素吸着量(IA)は、カーボンブラックの表面活性度の指標となるものである。NSA(m/g)は、JIS K6217−2に準じて測定される値であり、IA(g/kg)は、JIS K6217−5に準じて測定される値である。NSA/IAが0.95未満であると、耐摩耗性と低発熱性においてバランスのよい効果が得られない。NSA/IAが1.30を超えると、カーボンブラックの分散性が悪化し、加工性が低下する。NSA/IAのより好ましい下限は1.10であり、更に好ましい下限は1.20である。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) / iodine adsorption amount (IA) in (3) is an index of the surface activity of carbon black. N 2 SA (m 2 / g) is a value measured according to JIS K6217-2, and IA (g / kg) is a value measured according to JIS K6217-5. When N 2 SA / IA is less than 0.95, a balanced effect cannot be obtained in wear resistance and low heat build-up. If N 2 SA / IA exceeds 1.30, the dispersibility of the carbon black is deteriorated and the processability is lowered. A more preferred lower limit of N 2 SA / IA is 1.10, and a more preferred lower limit is 1.20.

上記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対して40〜60重量部である。該カーボンブラックの配合量が40重量部未満であると耐摩耗性が悪化し、逆に60重量部を超えると低発熱性が悪化する。   The compounding amount of the carbon black is 40 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. When the blending amount of the carbon black is less than 40 parts by weight, the wear resistance is deteriorated. On the other hand, when it exceeds 60 parts by weight, the low heat build-up is deteriorated.

本発明のゴム組成物は、上記カーボンブラックとともに、しゃく解剤を含有した脂肪酸金属塩の加工助剤を配合する。このような素練り促進効果を持つ特定の加工助剤を用いることで、後述する実施例に示すように、耐摩耗性を維持ないし向上しつつ、低発熱性と加工性を改良することができる。すなわち、単なる脂肪酸金属塩の加工助剤を用いた場合には、加工性は改良されるものの、低発熱性が悪化する傾向が見られたが、しゃく解剤を含有することで、ゴム成分ポリマーの分子鎖を適度に切断した状態として、ゴム組成物の均一性を向上し、低発熱効果を発揮することができる。   The rubber composition of the present invention contains a processing aid of a fatty acid metal salt containing a peptizer along with the carbon black. By using a specific processing aid having such a kneading promoting effect, it is possible to improve low heat buildup and workability while maintaining or improving wear resistance, as shown in the examples described later. . That is, when a processing aid for a simple fatty acid metal salt was used, the processability was improved, but the tendency to deteriorate the low heat build-up was seen. However, by containing a peptizer, the rubber component polymer As a result of appropriately cutting the molecular chain, the uniformity of the rubber composition can be improved and a low heat generation effect can be exhibited.

上記加工助剤の配合量は、ジエン系ゴム成分100重量部に対して0.5〜5.0重量部である。この配合量が0.5重量部未満では、上記本発明の効果がほとんど得られず、逆に5.0重量部を超えると、加工性には優れるものの、ゴム成分ポリマーの分子鎖切断が多くなりすぎて、モジュラスが低下し、低発熱性が却って悪化する。   The amount of the processing aid is 0.5 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber component. If the blending amount is less than 0.5 parts by weight, the effects of the present invention are hardly obtained. Conversely, if the blending amount exceeds 5.0 parts by weight, the processability is excellent but the molecular chain scission of the rubber component polymer is large. As a result, the modulus decreases and the low heat build-up deteriorates.

上記脂肪酸金属塩の脂肪酸としては、炭素数6〜28の飽和又は不飽和脂肪酸で、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、ネルボン酸等が挙げられ、これらは1種または2種以上を混合して用いることができる。好ましくは、炭素数14〜20の飽和脂肪酸を用いることである。また、これらの脂肪酸の塩を形成する金属としては、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、亜鉛、ニッケル、モリブデン等が挙げられ、特に亜鉛が好ましい。これらの脂肪酸金属塩は、1種単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。   The fatty acid of the fatty acid metal salt is a saturated or unsaturated fatty acid having 6 to 28 carbon atoms, such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, behenic acid. And nervonic acid. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, a saturated fatty acid having 14 to 20 carbon atoms is used. Examples of the metal forming the salt of these fatty acids include alkali metals such as potassium and sodium, alkaline earth metals such as magnesium, calcium and barium, zinc, nickel and molybdenum, and zinc is particularly preferable. These fatty acid metal salts may be used alone or in combination of two or more.

上記しゃく解剤としては、切断されたゴム成分ポリマーの分子鎖ラジカルと反応して再結合を抑制することができるものであれば使用でき、例えば、2,2’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィド(DBD)、2−ベンズアミドチオフェノールの亜鉛塩、キシリルメルカプタン、β−ナフチルメルカプタン等が挙げられ、特にDBDが好ましい。   The peptizer can be used as long as it can react with the molecular chain radical of the cut rubber component polymer to suppress recombination. For example, 2,2′-dibenzamide diphenyl disulfide (DBD) , Zinc salt of 2-benzamidothiophenol, xylyl mercaptan, β-naphthyl mercaptan and the like, and DBD is particularly preferable.

上記加工助剤は、しゃく解剤を5〜10重量%含有することが好ましい。しゃく解剤の含有量が5重量%未満では、ゴム組成物の均一性が不十分で低発熱性効果を発揮させることが難しく、また、10重量%を超えると、ゴム成分ポリマーの分子鎖切断が多くなりすぎて、低発熱性の点で不利となる。   The processing aid preferably contains 5 to 10% by weight of a peptizer. If the content of the peptizer is less than 5% by weight, the uniformity of the rubber composition is insufficient and it is difficult to exert a low exothermic effect, and if it exceeds 10% by weight, the molecular chain breakage of the rubber component polymer This is disadvantageous in terms of low exothermicity.

このようなDBDを5〜10重量%含有した脂肪酸亜鉛塩の加工助剤としては、ラインケミー社製「アクチプラストMS」が好適なものとして例示され、使用することができる。   As a processing aid for the fatty acid zinc salt containing 5 to 10% by weight of DBD, “Actiplast MS” manufactured by Rhein Chemie is exemplified as a suitable one.

本発明のゴム組成物には、上記各成分の他に、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、オイル等の軟化剤、硫黄等の加硫剤、加硫促進剤など、タイヤトレッド用ゴム組成物において一般に使用されている各種添加剤を配合することができる。該ゴム組成物は、通常のバンバリーミキサーやニーダーなどのゴム用混練機を用いて、常法に従い混練することで調製される。   In addition to the above components, the rubber composition of the present invention includes a rubber composition for tire treads such as zinc white, stearic acid, anti-aging agent, softener such as oil, vulcanizing agent such as sulfur, and vulcanization accelerator. Various additives generally used in products can be blended. The rubber composition is prepared by kneading according to a conventional method using a rubber kneader such as a normal Banbury mixer or kneader.

以上よりなるゴム組成物は、トラックやバスなどの重荷重用空気入りタイヤのトレッド部、特にはトレッドキャップ部に好適である。そして、常法に従い加硫成形することにより、該トレッド部を備えた空気入りラジアルタイヤを作製することができる。   The rubber composition comprising the above is suitable for a tread portion, particularly a tread cap portion of a heavy duty pneumatic tire such as a truck or a bus. And the pneumatic radial tire provided with this tread part can be produced by carrying out 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.

天然ゴム(RSS#3)80重量部に、下記ブタジエンゴム(BR1,2)20重量部を配合したジエン系ゴム成分100重量部に、下記特性を示すカーボンブラック(CB1〜4)50重量部、及び、下記加工助剤1,2を、それぞれ表1に示す配合量で配合し、更に、その他の成分として、亜鉛華(三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華1号」)3重量部、ステアリン酸(日本油脂株式会社製「ビーズステアリン酸」)3重量部、老化防止剤(モンサント製「6PPD」)1重量部、硫黄(鶴見化学工業株式会社製「5%油処理粉末硫黄」)2重量部、加硫促進剤(住友化学工業株式会社製「ソクシールCZ」)1重量部を添加し、バンバリーミキサーにて混練して重荷重用タイヤトレッドゴム組成物を調製した。   80 parts by weight of natural rubber (RSS # 3) and 100 parts by weight of a diene rubber component in which 20 parts by weight of the following butadiene rubber (BR1,2) are blended, 50 parts by weight of carbon black (CB1-4) having the following characteristics, In addition, the following processing aids 1 and 2 are blended in the blending amounts shown in Table 1, respectively, and, as other components, 3 parts by weight of zinc white (Mitsui Metal Mining Co., Ltd. “Zinc Flower 1”), stearin 3 parts by weight of acid (“Beadstearic acid” manufactured by NOF Corporation), 1 part by weight of anti-aging agent (“6PPD” manufactured by Monsanto), 2 parts by weight of sulfur (“5% oil-treated powdered sulfur” manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.) Parts, 1 part by weight of a vulcanization accelerator (“SOC SEAL CZ” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was added and kneaded with a Banbury mixer to prepare a heavy load tire tread rubber composition.

[ブタジエンゴム]
・BR1:宇部興産株式会社製「BR150L」(シス−1,4結合含有量=98%、T−cp=105)、
・BR2:ランクセス社製「CB24」(シス−1,4結合含有量=95%、T−cp=147)。
[Butadiene rubber]
BR1: “BR150L” manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis-1,4 bond content = 98%, T-cp = 105),
BR2: “CB24” manufactured by LANXESS (cis-1,4 bond content = 95%, T-cp = 147).

[カーボンブラック]
・CB1:東海カーボン株式会社製「シースト9」(CTAB=132m/g、24M4DBP=97ml/100g、NSA/IA=0.99)、
・CB2:テストカーボン(CTAB=137m/g、24M4DBP=97ml/100g、NSA/IA=1.16)、
・CB3:テストカーボン(CTAB=137m/g、24M4DBP=109ml/100g、NSA/IA=1.25)、
・CB4:東海カーボン株式会社製「シースト6」(CTAB=119m/g、24M4DBP=102ml/100g、NSA/IA=0.99)、
なお、上記テストカーボン(CB2、CB3)は、カーボンブラックの製造において、炉頭部に接線方向空気供給口と炉軸方向に装着された燃焼バーナーを備える燃焼室と、該燃焼室と同軸的に連設された原料油噴射ノズルを有する多段の狭径反応室および広径反応室とにより構成されるオイルファーネス炉を用いて、原料油の分割導入条件、燃料油及び空気の供給量、酸素ガスの添加条件を調整することにより得られたものである。
[Carbon black]
CB1: “Seast 9” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (CTAB = 132 m 2 / g, 24M4DBP = 97 ml / 100 g, N 2 SA / IA = 0.99),
CB2: test carbon (CTAB = 137 m 2 / g, 24M4DBP = 97 ml / 100 g, N 2 SA / IA = 1.16),
CB3: test carbon (CTAB = 137 m 2 / g, 24M4DBP = 109 ml / 100 g, N 2 SA / IA = 1.25),
CB4: “Seast 6” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (CTAB = 119 m 2 / g, 24M4DBP = 102 ml / 100 g, N 2 SA / IA = 0.99),
Note that the test carbons (CB2, CB3) are produced in the production of carbon black, a combustion chamber having a tangential air supply port on the furnace head and a combustion burner mounted in the furnace axial direction, and coaxial with the combustion chamber. Using an oil furnace configured by a multistage narrow-diameter reaction chamber and a wide-diameter reaction chamber having a continuous feed oil injection nozzle, the split feed conditions for feedstock oil, the supply amount of fuel oil and air, oxygen gas It was obtained by adjusting the addition conditions.

[加工助剤]
・加工助剤1:しゃく解剤としてDBDを5〜10重量%含有する脂肪酸亜鉛塩(構成脂肪酸は炭素数18の飽和脂肪酸を主成分とする。)、ラインケミー社製「アクチプラストMS」、
・加工助剤2:飽和脂肪酸亜鉛塩、ラインケミー社製「アクチプラストPP」。
[Processing aid]
Processing aid 1: Fatty acid zinc salt containing 5 to 10% by weight of DBD as a peptizer (constituent fatty acid is a saturated fatty acid having 18 carbon atoms as a main component), “Actiplast MS” manufactured by Rhein Chemie,
Processing aid 2: Saturated fatty acid zinc salt, “Actinplast PP” manufactured by Rhein Chemie.

得られた各ゴム組成物について、加工性、300%モジュラス、耐摩耗性、低発熱性、カーボンブラック分散度、バウンドラバー量を測定・評価した。各測定・評価方法は次の通りである。   Each rubber composition obtained was measured and evaluated for processability, 300% modulus, abrasion resistance, low heat build-up, carbon black dispersity, and bound rubber amount. Each measurement / evaluation method is as follows.

・加工性:JIS K6300に準拠して、100℃でのムーニー粘度を測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が小さいほど、加工性に優れることを示す。 Processability: The Mooney viscosity at 100 ° C. was measured according to JIS K6300, and displayed as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. It shows that it is excellent in workability, so that an index | exponent is small.

・300%モジュラス:各ゴム組成物を加硫した試験片を用いて、JIS K6251に準拠して引張試験(ダンベル状3号)を行い、300%モジュラスを測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。 300% modulus: Using a test piece obtained by vulcanizing each rubber composition, a tensile test (dumbbell-shaped No. 3) was performed in accordance with JIS K6251, the 300% modulus was measured, and the value of Comparative Example 1 was 100. It was expressed as an index.

・耐摩耗性:各ゴム組成物を加硫した試験片を用いて、JIS K6264に準拠したランボーン試験にて摩耗量を測定した。標準条件は、スリップ率30%、負荷荷重40N、落砂量20g/分とし、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に優れることを示す。 Abrasion resistance: Abrasion amount was measured by a lambone test in accordance with JIS K6264 using a test piece obtained by vulcanizing each rubber composition. Standard conditions were shown as an index with a slip rate of 30%, a load of 40 N, a sandfall amount of 20 g / min, and the value of Comparative Example 1 as 100. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that an index | exponent is large.

・低発熱性:各ゴム組成物を加硫した試験片を用いて、粘弾特性(60℃でのtanδ)により評価した。60℃でのtanδは、東洋精機(株)製スペクトロメータを用いて、周波数10Hz、初期伸張10%、歪振幅2%として測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が小さいほど、発熱しにくく、低発熱性に優れることを示す。 Low exothermic property: Viscoelastic properties (tan δ at 60 ° C.) were evaluated using test pieces obtained by vulcanizing each rubber composition. The tan δ at 60 ° C. was measured using a spectrometer manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., with a frequency of 10 Hz, an initial elongation of 10%, and a strain amplitude of 2%, and was expressed as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. The smaller the index, the less heat is generated and the lower the exothermic property.

・カーボンブラック分散度:未加硫ゴムを加硫し、カットした時のゴム断面のカーボンブラックの単位面積当たりの分散割合を測定した。カーボンブラックが全て分散しており、凝集が確認できない状態を100とする指数で表す。値が大きいほど、ゴム組成物中にカーボンブラックが分散しており良好である。 -Carbon black dispersion degree: The dispersion ratio per unit area of carbon black in the rubber cross section when unvulcanized rubber was vulcanized and cut was measured. The carbon black is all dispersed, and the state where aggregation cannot be confirmed is represented by an index of 100. The larger the value, the better the carbon black is dispersed in the rubber composition.

・バウンドラバー量:2mm角に切った未加硫ゴム1gとメッシュかごの質量を個々に精秤し、試料ゴムをメッシュかごに入れ、溶媒ビンに入れる。溶媒ビンにトルエン200mlを加え、30±2℃で45時間放置する。メッシュかごを取り出し、ドラフトチャンバー内でトルエン臭がなくなるまで乾燥し、更に真空乾燥機を用いて2時間放置した後、精秤し、その値からメッシュかごの質量を差し引くことで、抽出後の試料質量を求める。そして、下記式より、カーボンブラックに結合したゴム量としてのバウンドラバー量(質量%)を算出し、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、バウンドラバー量が多く、耐摩耗性が良好である。
バウンドラバー量(質量%)={A−(B×C/D)}/(B×E/D)×100
ここで、A=抽出後の試料質量、B=抽出前の試料質量、C=トルエン不溶配合剤の合計部数、D=全配合部数、E=ゴム成分配合部数。

Figure 0005248211
Bound rubber amount: 1 g of unvulcanized rubber cut into 2 mm square and the mass of the mesh basket are individually weighed individually, and the sample rubber is put in the mesh basket and put in a solvent bottle. Add 200 ml of toluene to the solvent bottle and leave at 30 ± 2 ° C. for 45 hours. Take out the mesh cage, dry it in the draft chamber until there is no odor of toluene, leave it for 2 hours using a vacuum dryer, weigh it precisely, subtract the mass of the mesh cage from that value, and extract the sample after extraction Find the mass. And the bound rubber amount (mass%) as a rubber | gum quantity couple | bonded with carbon black was computed from the following formula, and displayed with the index | exponent which set the value of the comparative example 1 to 100. The larger the index, the more bound rubber and the better the wear resistance.
Bound rubber amount (% by mass) = {A− (B × C / D)} / (B × E / D) × 100
Here, A = sample weight after extraction, B = sample weight before extraction, C = total number of parts of toluene insoluble compounding agent, D = total number of compounding parts, E = number of rubber component compounding parts.
Figure 0005248211

結果は表1に示す通りであり、24M4DBPが規定値外であるカーボンブラックCB1,CB2を用いた比較例1,2では、耐摩耗性と低発熱性の両立効果が不十分であった。また、カーボンブラックCB2を用いた比較例2では、加工性が大幅に悪化していた。このカーボンブラックCB2とともに、しゃく解剤を含有した脂肪酸金属塩の加工助剤1を配合した比較例3では、加工性は改善されたものの、耐摩耗性と低発熱性の改良効果が不十分であった。   The results are as shown in Table 1. In Comparative Examples 1 and 2 using carbon blacks CB1 and CB2 in which 24M4DBP is outside the specified value, the effect of achieving both wear resistance and low heat build-up was insufficient. In Comparative Example 2 using carbon black CB2, the workability was greatly deteriorated. In Comparative Example 3 in which the processing aid 1 of a fatty acid metal salt containing a peptizer was combined with the carbon black CB2, the processability was improved, but the improvement effect of wear resistance and low heat build-up was insufficient. there were.

また、小粒径でストラクチャー及び表面活性度がともに規定値内であるカーボンブラックCB3を用いた比較例4では、耐摩耗性は改良されたものの、加工性が大幅に悪化しており、そのため、分散性が悪く、本来のカーボンブラックの性能を十分に発揮できていなかった。また、比較例5では、脂肪酸金属塩からなる加工助剤2を配合することにより、加工性は改善されたが、低発熱性が悪化していた。   Further, in Comparative Example 4 using carbon black CB3 having a small particle size and a structure and surface activity both within the specified values, although the wear resistance was improved, the workability was greatly deteriorated. Dispersibility was poor and the performance of the original carbon black could not be fully exhibited. In Comparative Example 5, the processability was improved by blending the processing aid 2 made of a fatty acid metal salt, but the low heat build-up was deteriorated.

これに対し、上記特定のコロイダル特性を持つカーボンブラックとともに、しゃく解剤を含有した脂肪酸金属塩の加工助剤1を配合した実施例1〜6であると、カーボンブラックの小粒径化、高表面活性化による加工性の悪化を抑制し、カーボンブラックの分散性が良好になることで、ゴムポリマーとカーボンブラックとのインタラクションが増大し、バウンドラバー量が増加することで、更なる耐摩耗性の改良を図ることができた。また、単なる脂肪酸金属塩の加工助剤を用いた場合に比べて、低発熱性が大幅に改良されていた。   On the other hand, when it is Examples 1-6 which mix | blended the processing aid 1 of the fatty acid metal salt containing a peptizer with the carbon black with the said specific colloidal characteristic, the particle size reduction of carbon black, high Suppression of processability due to surface activation is suppressed, and the dispersibility of carbon black is improved, so that the interaction between the rubber polymer and carbon black increases, and the amount of bound rubber increases, resulting in further wear resistance. It was possible to improve. In addition, the low heat build-up was greatly improved as compared with the case of using a simple fatty acid metal salt processing aid.

なお、加工助剤1の配合量が少なすぎる比較例6では、加工性の改良効果が不十分であり、逆に、加工助剤1の配合量が多すぎる比較例7では、300%モジュラスが下がり、低発熱性も悪化していた。   In Comparative Example 6 in which the blending amount of processing aid 1 is too small, the effect of improving processability is insufficient. Conversely, in Comparative Example 7 in which the blending amount of processing aid 1 is too large, 300% modulus is obtained. The temperature decreased and the exothermicity deteriorated.

本発明のゴム組成物は、トラックやバスをはじめとする重荷重用の空気入りタイヤのトレッド部を形成するためのゴム組成物として用いることができる。   The rubber composition of the present invention can be used as a rubber composition for forming a tread portion of heavy duty pneumatic tires such as trucks and buses.

Claims (5)

ジエン系ゴム100重量部に対して、
CTAB吸着比表面積が115〜150m/gであり、圧縮DBP吸油量(24M4DBP)が100〜120ml/100g、かつ、ヨウ素吸着量(IA)に対する窒素吸着比表面積(NSA)の比NSA(m/g)/IA(g/kg)の値が0.95〜1.30であるカーボンブラックを40〜60重量部と、
2,2’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィド、2−ベンズアミドチオフェノールの亜鉛塩、キシリルメルカプタン又はβ−ナフチルメルカプタンよりなるしゃく解剤を含有した脂肪酸金属塩の加工助剤0.5〜5.0重量部を配合した
ことを特徴とする重荷重用タイヤトレッドゴム組成物。
For 100 parts by weight of diene rubber,
CTAB adsorption specific surface area is 115 to 150 m 2 / g, compressed DBP oil absorption (24M4DBP) is 100 to 120 ml / 100 g, and nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) ratio relative to iodine adsorption amount (IA) N 2 40 to 60 parts by weight of carbon black having a value of SA (m 2 / g) / IA (g / kg) of 0.95 to 1.30,
2,2′-dibenzamide diphenyl disulfide, zinc salt of 2-benzamidothiophenol , processing aid for fatty acid metal salt containing a peptizer comprising xylyl mercaptan or β-naphthyl mercaptan 0.5 to 5.0 weight A heavy-duty tire tread rubber composition characterized by comprising a part.
前記ジエン系ゴムは、天然ゴム及び/又はイソプレンゴム100〜50重量部と、ブタジエンゴム0〜50重量部からなることを特徴とする請求項1記載の重荷重用タイヤトレッドゴム組成物。   The tire tread rubber composition for heavy loads according to claim 1, wherein the diene rubber comprises 100 to 50 parts by weight of natural rubber and / or isoprene rubber and 0 to 50 parts by weight of butadiene rubber. 前記ブタジエンゴムは、シス−1,4結合含有量が95%以上であり、かつ、25℃におけるトルエン溶液粘度(T−cp)が100以上であることを特徴とする請求項2記載の重荷重用タイヤトレッドゴム組成物。   3. The heavy load according to claim 2, wherein the butadiene rubber has a cis-1,4 bond content of 95% or more and a toluene solution viscosity (T-cp) at 25 ° C. of 100 or more. Tire tread rubber composition. 前記しゃく解剤が2,2’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィドであり、前記加工助剤が該しゃく解剤を5〜10重量%含有したものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の重荷重用タイヤトレッドゴム組成物。   The said peptizer is 2,2'- dibenzamide diphenyl disulfide, The said processing aid contains 5-10 weight% of this peptizer, The any one of Claims 1-3. Tire tread rubber composition for heavy loads. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いてなるトレッドを備えた重荷重用空気入りタイヤ。   The heavy duty pneumatic tire provided with the tread which uses the rubber composition of any one of Claims 1-4.
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