JP5389486B2 - Rubber composition for tire tread and pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤのトレッドに用いられるタイヤトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a rubber composition for a tire tread used for a tread of a pneumatic tire, and a pneumatic tire using the same.
トラックやバスなどの大型車に用いられる重荷重用タイヤに対しては、耐摩耗性と耐カットチップ性の要求が高い。特に、ダンプ車のような悪路を走行する車に装着される悪路用タイヤについては、より高い耐カットチップ性が必要であり、不十分であると、外観性悪化による取り外しライフの低下や、外傷によりケーシング部の耐久性が低下し故障に至るなどの問題がある。 For heavy-duty tires used in large vehicles such as trucks and buses, there is a high demand for wear resistance and cut chip resistance. In particular, for rough road tires mounted on vehicles traveling on rough roads such as dump trucks, higher cut-tip resistance is necessary, and if insufficient, the removal life is reduced due to deterioration in appearance and Further, there is a problem that the durability of the casing portion is reduced due to an external damage, leading to a failure.
耐カットチップ性を向上させる手法としては、より粒子径の小さい充填剤(カーボンブラック、シリカ)を用いることが提案されているが(例えば、下記特許文献1参照)、この場合、未加硫時の粘度が上昇し、加工性が劣る問題がある。また、ロジンなどに代表される樹脂を添加する技術もあるが(例えば、下記特許文献2参照)、耐摩耗性が低下するというデメリットがある。 As a technique for improving cut chip resistance, it has been proposed to use a filler (carbon black, silica) having a smaller particle size (see, for example, Patent Document 1 below). There is a problem that the viscosity of the resin increases and the processability is poor. Further, there is a technique of adding a resin typified by rosin or the like (for example, see Patent Document 2 below), but there is a demerit that wear resistance is lowered.
ところで、ゴム組成物にデンプンなどの糖類を添加する技術が従来知られている。例えば、下記特許文献3には、スチールコードとの接着性を向上するために、D−フラクトースやD−グルコースなどの単糖類、糖アルコール、多糖類などをジエン系ゴムに配合することが提案されている。 By the way, the technique of adding saccharides, such as starch, to a rubber composition is conventionally known. For example, the following Patent Document 3 proposes blending monosaccharides such as D-fructose and D-glucose, sugar alcohols, polysaccharides and the like into diene rubbers in order to improve adhesion with steel cords. ing.
下記特許文献4には、破壊特性、ウェットグリップ性及び発熱性や加工性を損なうことなく、耐摩耗性及び耐老化性を改良するために、単糖類や、二糖類以上の多糖類、更にはこれらの誘導体である、糖アルコール、デオキシ糖、アミノ糖、配糖体、ウロン酸、糖脂肪酸エステルなどを配合することが提案されている。 In Patent Document 4 below, in order to improve wear resistance and aging resistance without impairing fracture characteristics, wet grip properties, heat build-up and processability, monosaccharides, polysaccharides higher than disaccharides, It has been proposed to incorporate sugar alcohols, deoxy sugars, amino sugars, glycosides, uronic acids, sugar fatty acid esters, and the like, which are these derivatives.
下記特許文献5には、耐摩耗性を損なうことなく、ウェットグリップ性と低燃費性を向上させるために、ジエン系ゴムとデンプンなどの糖類との複合体を配合することが提案されている。 Patent Document 5 listed below proposes blending a complex of a diene rubber and a saccharide such as starch in order to improve wet grip properties and low fuel consumption without impairing wear resistance.
下記特許文献6には、低燃費性を損なうことなくグリップ性を向上するために、エポキシ化合物で変性された変性多糖類を配合することが提案されている。 Patent Document 6 listed below proposes blending a modified polysaccharide modified with an epoxy compound in order to improve grip without impairing fuel efficiency.
このように従来、ゴム組成物に糖類を配合することは知られていたが、本発明特有のアルキル基変性糖誘導体を配合することは提案されておらず、またそれによる有利な作用効果である耐カットチップ性の向上効果も知られていなかった。 Thus, it has been conventionally known that a saccharide is added to a rubber composition, but it has not been proposed to add an alkyl group-modified sugar derivative unique to the present invention, and this is an advantageous effect. The effect of improving cut-chip resistance has not been known.
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、加工性及び耐摩耗性を損なうことなく、耐カットチップ性を改良することができるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above point, and it aims at providing the rubber composition for tire treads which can improve cut-chip resistance, without impairing workability and abrasion resistance. .
本発明者は、上記の点に鑑み鋭意検討していく中で、アルキル基で変性した特定の糖誘導体を特定のカーボンブラックとともに配合することで、加工性や耐摩耗性の悪化を抑えつつ、耐カットチップ性を大幅に向上させることができることを見い出した。本発明は、かかる知見に基づくものである。 While the present inventor is diligently considering in view of the above points, by blending a specific sugar derivative modified with an alkyl group together with a specific carbon black, while suppressing deterioration of workability and wear resistance, It has been found that cut chip resistance can be greatly improved. The present invention is based on such knowledge.
すなわち、本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100重量部に対して、アルキル基の炭素数が1〜25であるアルキル−α−D−グルコピラノシド0.1重量部以上10重量部以下と、硫黄0.5重量部以上2.0重量部以下と、CTAB吸着比表面積が100〜150m2/gであり、かつ、圧縮DBP吸油量(24M4DBP)が90〜120ml/100gであるカーボンブラック30重量部以上70重量部以下と、を含有するものである。 That is, the tire tread rubber composition according to the present invention has an alkyl-α-D-glucopyranoside of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. Parts by weight, sulfur 0.5 parts by weight or more and 2.0 parts by weight or less, the CTAB adsorption specific surface area is 100 to 150 m 2 / g, and the compressed DBP oil absorption (24M4DBP) is 90 to 120 ml / 100 g. 30 to 70 parts by weight of carbon black is contained.
本発明に係る空気入りタイヤは、かかる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 pneumatic tire according to the present invention includes a tread made using such 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、上記アルキル基変性糖誘導体を配合することで、加工性と耐摩耗性の悪化を抑えながら、耐カットチップ性を改良することができる。 According to the present invention, by adding the alkyl group-modified sugar derivative together with the specific carbon black, cut chip resistance can be improved while suppressing deterioration of workability and wear resistance.
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は、ゴム成分としてジエン系ゴムを含有する。ジエン系ゴムとしては、特に限定されず、例えば、天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)などが挙げられる。これらのジエン系ゴムは、単独又は2種類以上が含まれていてもよい。これらの中でも、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムを主成分とすることが好ましく、より詳細には、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムの単独、又は、天然ゴム及び/又はイソプレンゴム50重量%以上と、他のジエン系ゴム(好ましくはブタジエンゴム)50重量%以下のブレンドゴムであることが好ましい。 The rubber composition of the present invention contains a diene rubber as a rubber component. The diene rubber is not particularly limited, and examples thereof include natural rubber (NR), epoxidized natural rubber (ENR), styrene butadiene rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), and polyisoprene rubber (IR). . These diene rubbers may be used alone or in combination of two or more. Among these, natural rubber and / or isoprene rubber is preferably the main component, and more specifically, natural rubber and / or isoprene rubber alone, or natural rubber and / or isoprene rubber 50% by weight or more, Another diene rubber (preferably butadiene rubber) is preferably a blend rubber of 50% by weight or less.
本発明のゴム組成物に配合されるアルキル基変性糖誘導体は、グルコースに第1級アルコールを反応させてなるものである。グルコースとしては、D−グルコースでもL−グルコースでもよいが、天然物であるブドウ糖、すなわちD−グルコースを用いることが好ましい。また、第1級アルコールとしては、炭素数が1〜25の飽和アルコールを用いることが好ましい。 The alkyl group-modified sugar derivative blended in the rubber composition of the present invention is obtained by reacting glucose with a primary alcohol. As glucose, D-glucose or L-glucose may be used, but natural glucose, that is, D-glucose is preferably used. Moreover, as a primary alcohol, it is preferable to use a C1-C25 saturated alcohol.
従って、アルキル基変性糖誘導体としては、アルキル基の炭素数が1〜25であるアルキル−D−グルコピラノシドを用いることが好ましい。このような天然ブドウ糖由来のアルキル基変性糖誘導体を用いることは、石油資源由来の原料の低減にもつながる。この場合、該グルコピラノシドとしては、α型(すなわち、アルキル−α−D−グルコピラノシド)でも、β型(すなわち、アルキル−β−D−グルコピラノシド)でもよく、また両者の混合物でもよい。ここで、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、ネオヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基が挙げられる。 Therefore, as the alkyl group-modified sugar derivative, it is preferable to use alkyl-D-glucopyranoside whose alkyl group has 1 to 25 carbon atoms. Using such an alkyl group-modified sugar derivative derived from natural glucose also leads to a reduction in petroleum resource-derived raw materials. In this case, the glucopyranoside may be α-type (that is, alkyl-α-D-glucopyranoside), β-type (that is, alkyl-β-D-glucopyranoside), or a mixture of both. Here, as the alkyl group, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, isobutyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, neohexyl group , Heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heicosyl group, docosyl group, tricosyl Group, tetracosyl group and pentacosyl group.
アルキル基変性糖誘導体として、特に好ましくは、下記一般式(1)で表されるアルキル−α−D−グルコピラノシドを用いることである。
上記式中、nは0〜24の整数である。(n+1)で表されるアルキル基の炭素数は、これが大きすぎると、グルコース部分の寄与が小さくなって添加効果がパラフィンオイルに近づく傾向となり、耐摩耗性の低下などを引き起こすおそれがあるため、25以下であることが好ましい。nは、より好ましくは、0〜12の整数であり、更に好ましくは、2〜10の整数である。 In said formula, n is an integer of 0-24. If the carbon number of the alkyl group represented by (n + 1) is too large, the contribution of the glucose moiety becomes small and the effect of addition tends to approach paraffin oil, which may cause a decrease in wear resistance, etc. It is preferable that it is 25 or less. n is more preferably an integer of 0 to 12, and still more preferably an integer of 2 to 10.
アルキル−D−グルコピラノシドは、下記式(2)のように、ブドウ糖に第1級アルコールを反応させることで得られるものである。この反応は、例えば、ブドウ糖と第1級アルコールとを塩酸及びカチオン交換樹脂の存在下に加熱反応させる方法(特公昭50−13770号公報参照)、触媒としてカチオン交換樹脂(スチレンとジビニルベンゼンを重縮合して製造した三次元高分子基体に交換基としてスルホン酸基を結合させたもの)を固定床として用いてブドウ糖と第1級アルコールを反応させる方法(特開平6−92984号公報参照)、触媒としてトランスグルコシダーゼ(α−グルコシダーゼ)を用いてブドウ糖と第1級アルコールを反応させる方法(特開平7−87992号公報参照)、ブドウ糖と第1級アルコールとを粘土鉱物(モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライトなど)の存在下で反応させる方法(特開平10−204095号公報参照)などにより行うことができる。
前記アルキル基変性糖誘導体の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対して、0.1〜10重量部であることが好ましい。この配合量が0.1重量部未満では、その添加効果が不十分であり、逆に10重量部を超えると、耐摩耗性が悪化する。アルキル基変性糖誘導体の配合量の下限は、より好ましくは1重量部以上、更に好ましくは3重量部以上であり、上限は、より好ましくは8重量部以下、更に好ましくは5重量部以下である。 The compounding amount of the alkyl group-modified sugar derivative is preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. If the blending amount is less than 0.1 parts by weight, the effect of addition is insufficient. Conversely, if the blending amount exceeds 10 parts by weight, the wear resistance deteriorates. The lower limit of the amount of the alkyl group-modified sugar derivative is more preferably 1 part by weight or more, still more preferably 3 parts by weight or more, and the upper limit is more preferably 8 parts by weight or less, still more preferably 5 parts by weight or less. .
本発明のゴム組成物に配合される硫黄としては、特に限定されず、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、オイル処理硫黄などが挙げられる。硫黄は、ジエン系ゴム100重量部に対して0.5〜2.0重量部にて配合されることが好ましく、より好ましくは1.0〜2.0重量部である。硫黄の配合量が多すぎると、耐摩耗性が悪化し、耐カットチップ性の改良効果が損なわれる。 The sulfur compounded in the rubber composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, and oil-treated sulfur. Sulfur is preferably blended in an amount of 0.5 to 2.0 parts by weight, more preferably 1.0 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. When there is too much compounding quantity of sulfur, abrasion resistance will deteriorate and the improvement effect of cut-chip resistance will be impaired.
本発明のゴム組成物には、補強性充填剤として、CTAB吸着比表面積が100〜150m2/gであり、かつ、圧縮DBP吸油量(24M4DBP)が90〜120ml/100gであるカーボンブラックが配合される。 The rubber composition of the present invention contains carbon black having a CTAB adsorption specific surface area of 100 to 150 m 2 / g and a compressed DBP oil absorption (24M4DBP) of 90 to 120 ml / 100 g as a reinforcing filler. Is done.
上記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100m2/g未満では、耐摩耗性及び耐カットチップ性が損なわれる。一方、CTABの上限は、耐摩耗性及び耐カットチップ性の点では特に限定されるものではないが、加工性を確保する点から150m2/g以下であることが好ましい。このような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110m2/g以上であり、より好ましい上限は140m2/g以下である。 The CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) adsorption specific surface area is a value measured according to ASTM D3765 and serves as an index of the particle size of carbon black. When CTAB is less than 100 m 2 / g, the wear resistance and cut-chip resistance are impaired. On the other hand, the upper limit of CTAB is not particularly limited in terms of wear resistance and cut-chip resistance, but is preferably 150 m 2 / g or less from the viewpoint of ensuring workability. As such carbon black, those of SAF class and ISAF class (ASTM grade) can be used. The more preferable lower limit of CTAB is 110 m 2 / g or more, and the more preferable upper limit is 140 m 2 / g or less.
上記圧縮DBP(ジブチルフタレート)吸油量は、ASTM D3493に準拠して測定される24M4DBP吸油量であり、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。圧縮DBP吸油量が90ml/100g未満の低ストラクチャー品では耐摩耗性及び耐カットチップ性が損なわれる。一方、圧縮DBP吸油量の上限は、耐摩耗性及び耐カットチップ性の点からは特に限定されるものではないが、加工性を確保する点から120ml/100g以下であることが好ましい。圧縮DBP吸油量のより好ましい下限は95ml/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 is a 24M4 DBP oil absorption measured in accordance with ASTM D3493 and serves as an index of the structure of carbon black. In a low structure product having a compressed DBP oil absorption of less than 90 ml / 100 g, the wear resistance and cut chip resistance are impaired. On the other hand, the upper limit of the compressed DBP oil absorption is not particularly limited from the viewpoint of wear resistance and cut chip resistance, but is preferably 120 ml / 100 g or less from the viewpoint of ensuring workability. A more preferable lower limit of the compressed DBP oil absorption is 95 ml / 100 g, and a more preferable upper limit is 110 ml / 100 g.
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30〜70重量部である。該カーボンブラックの配合量が30重量部未満であると耐摩耗性及び耐カットチップ性が悪化し、逆に70重量部を超えると加工性が大幅に悪化する。該カーボンブラックの配合量は、より好ましくは40〜60重量部である。 The compounding amount of the carbon black is 30 to 70 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 30 parts by weight, the wear resistance and cut chip resistance are deteriorated. Conversely, when it exceeds 70 parts by weight, the workability is significantly deteriorated. The blending amount of the carbon black is more preferably 40 to 60 parts by weight.
本発明のゴム組成物には、補強性充填剤として、上記カーボンブラックとともにシリカを併用してもよい。シリカを併用することで耐カットチップ性を更に向上することができる。但し、シリカの配合量が多すぎると耐摩耗性が損なわれるので、シリカは、ジエン系ゴム100重量部に対して10重量部以下で配合することが好ましい。なお、シリカとしては、特に限定されず、湿式シリカ(含水ケイ酸),乾式シリカ(無水ケイ酸),ケイ酸カルシウム,ケイ酸アルミニウムなどを適宜用いることができる。 In the rubber composition of the present invention, silica may be used in combination with the carbon black as a reinforcing filler. Cut-chip resistance can be further improved by using silica together. However, since an abrasion resistance is impaired when there are too many compounding quantities of a silica, it is preferable to mix | blend a silica with 10 weight part or less with respect to 100 weight part of diene rubbers. The silica is not particularly limited, and wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, aluminum silicate, and the like can be appropriately used.
本発明のゴム組成物には、上記の各成分の他に、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、軟化剤、加硫促進剤、加硫助剤、樹脂類など、タイヤのトレッド用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。該ゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやロール、ニーダー等の混合機を用いて混練し作製することができる。 The rubber composition of the present invention includes a rubber composition for a tire tread, such as zinc white, stearic acid, anti-aging agent, softener, vulcanization accelerator, vulcanization aid, and resins, in addition to the above components. Various additives generally used in products can be blended. The rubber composition can be prepared by kneading using a commonly used Banbury mixer, a mixer such as a roll or a kneader.
このようにして得られたゴム組成物は、各種空気入りタイヤのトレッドに用いることができ、好ましくはトラックやバスなどの重荷重用空気入りタイヤ、特には悪路用タイヤのトレッドに好適に用いることができる。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 thus obtained can be used for treads of various pneumatic tires, preferably used for heavy load pneumatic tires such as trucks and buses, particularly for treads of rough road tires. Can do. And a pneumatic radial tire provided with the tread can be produced 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.
[第1実施例]
バンバリーミキサーを使用し、下記表1に示す配合に従い、各成分を添加混合して、実施例及び比較例のゴム組成物を調製した。表1中の各成分は以下の通りである。
[First embodiment]
Using a Banbury mixer, according to the composition shown in Table 1 below, each component was added and mixed to prepare rubber compositions of Examples and Comparative Examples. Each component in Table 1 is as follows.
・天然ゴム(NR):RSS3号、
・ブタジエンゴム(BR):宇部興産株式会社製「BR150L」、
・カーボンブラックSAF:東海カーボン株式会社製「シースト9」(CTAB=132m2/g、24M4DBP=97ml/100g)、
・カーボンブラックISAF:東海カーボン株式会社製「シースト6」(CTAB=114m2/g、24M4DBP=100ml/100g)、
・カーボンブラックHAF:東海カーボン株式会社製「シースト3」(CTAB=77m2/g、24M4DBP=88ml/100g)、
・シリカ:東ソー・シリカ株式会社製「ニップシールAQ」、
・ロジン樹脂:荒川化学工業株式会社製「中国ロジン」(軟化点=77℃)、
・アルキル基変性糖誘導体A:デシル−α−D−グルコピラノシド、式(1)中のn=9、群栄化学工業株式会社製「GS−AG10S」(軟化点=86℃)、
・硫黄:鶴見化学工業株式会社製「粉末硫黄」。
・ Natural rubber (NR): RSS3
-Butadiene rubber (BR): “BR150L” manufactured by Ube Industries, Ltd.
Carbon black SAF: “Seast 9” (CTAB = 132 m 2 / g, 24M4DBP = 97 ml / 100 g) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
Carbon black ISAF: “Seast 6” (CTAB = 114 m 2 / g, 24M4DBP = 100 ml / 100 g) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
Carbon black HAF: “Seast 3” (CTAB = 77 m 2 / g, 24M4DBP = 88 ml / 100 g) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
・ Silica: “Nip seal AQ” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.
Rosin resin: “Chinese rosin” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd. (softening point = 77 ° C.)
Alkyl group-modified sugar derivative A: decyl-α-D-glucopyranoside, n = 9 in formula (1), “GS-AG10S” (softening point = 86 ° C.) manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.
・ Sulfur: “Powder sulfur” manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.
各ゴム組成物には、共通配合として、ジエン系ゴム100重量部に対して、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(花王株式会社製「ルナックS−25」)2重量部、老化防止剤(住友化学工業株式会社製「アンチゲン6C」)1重量部、及び加硫促進剤TBBS(三新化学工業株式会社製「サンセラーNS」)1.2重量部を配合した。 In each rubber composition, 3 parts by weight of zinc white (“Zinc Hana 1” manufactured by Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd.) and stearic acid (“Lunac” manufactured by Kao Co., Ltd.) per 100 parts by weight of diene rubber S-25 ") 2 parts by weight, anti-aging agent (" Antigen 6C "manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 1 part by weight, and vulcanization accelerator TBBS (" Sunseller NS "manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) 1.2 Part by weight was blended.
得られた各ゴム組成物について、加工性及び加硫速度を測定するとともに、150℃×30分で加硫して所定形状の試験片を作製し、得られた試験片を用いて、引裂強度及び耐摩耗性を測定した。また、各ゴム組成物をトレッドの一部に適用した11R22.5 14PRの試作タイヤを作製して耐カットチップ性を評価した。各測定・評価方法は次の通りである。 About each obtained rubber composition, while measuring workability and a vulcanization | cure speed | velocity, it vulcanizes at 150 degreeC * 30 minutes, produces a test piece of a predetermined shape, and tear strength is obtained using the obtained test piece. And the wear resistance was measured. Further, 11R22.5 14PR trial tires in which each rubber composition was applied to a part of the tread were produced and cut chip resistance was evaluated. Each measurement / evaluation method is as follows.
・加工性:JIS K6300に準拠して、100℃での未加硫ゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4)を測定した。各測定値を表示するとともに、比較例1の測定値を100とした指数を括弧内に示した。指数が小さいほど、粘度が低く加工性に優れることを示す。 Processability: The Mooney viscosity (ML1 + 4) of the unvulcanized rubber composition at 100 ° C. was measured according to JIS K6300. While displaying each measured value, the index which set the measured value of the comparative example 1 to 100 was shown in the parenthesis. The smaller the index, the lower the viscosity and the better the workability.
・加硫速度t50:JIS K6300に準拠したムーニースコーチ試験を、レオメーター(L形ロータ)を用いて行い、予熱1分、温度150℃で測定時のt50値を求めた。この値が小さいほど加硫速度が速いことを示す。 -Vulcanization speed t50: Mooney scorch test in accordance with JIS K6300 was performed using a rheometer (L-shaped rotor), and the t50 value at the time of measurement at a temperature of 150 ° C for 1 minute was obtained. A smaller value indicates a faster vulcanization rate.
・引裂強度(kN/m):JIS K6252に準拠して引裂試験(クレセント形ダンベル)を実施した。 Tear strength (kN / m): A tear test (crescent dumbbell) was performed in accordance with JIS K6252.
・耐摩耗性:JIS K6264に準拠して、ランボーン摩耗試験機を用い、スリップ率30%、負荷荷重40N、落砂量20g/分の条件で摩耗試験を実施した。結果は、比較例1の摩耗量を100とした指数(「比較例1の摩耗量」×100/「各試験片の摩耗量」)で表示した。数値が大きいほど、耐摩耗性に優れる。 -Abrasion resistance: A wear test was performed in accordance with JIS K6264 using a Lambourn abrasion tester under the conditions of a slip rate of 30%, a load load of 40 N, and a sandfall amount of 20 g / min. The results were displayed as an index with the wear amount of Comparative Example 1 being 100 (“Wear amount of Comparative Example 1” × 100 / “Wear amount of each test piece”). The larger the value, the better the wear resistance.
・耐カットチップ性:試作タイヤを装着したダンプ車で2万km走行させ、走行後のトレッドの外観につき、カットチップによる損傷の程度を、目視により、比較例1を「5(標準)」とし、評価「10」をチッピング発生なし、評価「1」を全面に大きなチッピング多数発生とする10段階で評価した。数値が大きいほど外観性に優れ、耐カットチップ性が良好であることを示す。 ・ Cut chip resistance: Drive a dump truck equipped with prototype tires for 20,000 km, and visually check the degree of damage caused by the cut chip on the appearance of the tread after running, and set Comparative Example 1 to “5 (standard)”. Evaluation “10” was evaluated in 10 stages, with no occurrence of chipping, and evaluation “1” with a large number of large chippings generated on the entire surface. Larger values indicate better appearance and better cut-chip resistance.
結果は表1に示すとおりであり、コントロールである比較例1に対し、カーボンブラックとともにシリカを併用した比較例2では、耐カットチップ性がやや改良したものの、加工性及び耐摩耗性が悪化した。ロジン樹脂を配合した比較例3では、耐カットチップ性がやや改良したものの、耐摩耗性が悪化した。アルキル基変性糖誘導体を配合したものの、HAFカーボンブラックを用いた比較例4では、耐摩耗性が大幅に悪化し、耐カットチップ性も損なわれた。また、アルキル基変性糖誘導体の配合量が多すぎる比較例5では、耐カットチップ性の改良効果には優れるものの、耐摩耗性が悪化した。アルキル基変性糖誘導体を配合したものの、硫黄の配合量の多すぎる比較例6では、耐摩耗性が悪化し、耐カットチップ性の改良効果もなくなった。アルキル基変性糖誘導体を配合したものの、カーボンブラックの配合量が多すぎる比較例7では、耐摩耗性及び耐カットチップ性には優れたものの、加工性が悪化した。 The results are as shown in Table 1, and in Comparative Example 2 in which silica was used in combination with carbon black as compared with Comparative Example 1 as a control, the cut chip resistance was slightly improved, but the workability and wear resistance deteriorated. . In Comparative Example 3 in which the rosin resin was blended, although the chip resistance was slightly improved, the wear resistance was deteriorated. Although the alkyl group-modified sugar derivative was blended, in Comparative Example 4 using HAF carbon black, the wear resistance was greatly deteriorated and the cut chip resistance was also impaired. Moreover, in Comparative Example 5 in which the compounding amount of the alkyl group-modified sugar derivative is too large, although the effect of improving cut chip resistance is excellent, the wear resistance is deteriorated. Although the alkyl group-modified sugar derivative was blended, in Comparative Example 6 in which the amount of sulfur was too large, the wear resistance deteriorated and the effect of improving the cut chip resistance was lost. In the comparative example 7 in which the alkyl group-modified sugar derivative was blended but the blending amount of carbon black was too large, the wear resistance and cut chip resistance were excellent, but the workability deteriorated.
これに対し、アルキル基変性糖誘導体とともに所定のカーボンブラックを配合した実施例1〜6であると、加工性及び耐摩耗性の悪化を抑えながら、引裂強度が改良されており、耐カットチップ性は評価8〜9であってチッピングほぼ無しのレベルであり、大幅に向上することができた。また、加硫速度も速くなっていた。 On the other hand, in Examples 1 to 6 in which a predetermined carbon black was blended with an alkyl group-modified sugar derivative, the tear strength was improved while suppressing deterioration of workability and wear resistance, and cut chip resistance. Is an evaluation of 8 to 9, which is a level with almost no chipping, which can be greatly improved. Also, the vulcanization speed was high.
[第2実施例]
バンバリーミキサーを使用し、下記表2に示す配合に従い、各成分を添加混合して、実施例及び比較例のゴム組成物を調製した。表2中の各成分は、表1と共通の成分を除き、以下の通りである。また、各ゴム組成物には、上記第1実施例と同じ共通配合を添加した。
[Second Embodiment]
Using a Banbury mixer, according to the composition shown in Table 2 below, each component was added and mixed to prepare rubber compositions of Examples and Comparative Examples. Each component in Table 2 is as follows except the components common to Table 1. Moreover, the same common compounding as the said 1st Example was added to each rubber composition.
・D−グルコース:ナカライテスク株式会社製「D−(+)−グルコース」、
・アルキル基変性糖誘導体B:ブチル−α−D−グルコピラノシド、式(1)中のn=3、群栄化学工業株式会社製「GS−AG4S」(軟化点=62℃)、
・アルキル基変性糖誘導体C:オクチル−α−D−グルコピラノシド、式(1)中のn=7、群栄化学工業株式会社製「GS−AG8S」(軟化点=66℃)。
D-glucose: “D-(+)-glucose” manufactured by Nacalai Tesque,
Alkyl group-modified sugar derivative B: butyl-α-D-glucopyranoside, n = 3 in formula (1), “GS-AG4S” (softening point = 62 ° C.) manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.
Alkyl group-modified sugar derivative C: octyl-α-D-glucopyranoside, n = 7 in formula (1), “GS-AG8S” manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd. (softening point = 66 ° C.).
得られた各ゴム組成物について、加工性及び加硫速度を測定するとともに、150℃×30分で加硫して所定形状の試験片を作製し、得られた試験片を用いて、引裂強度及び耐摩耗性を測定した。各測定方法は第1実施例と同じである。 About each obtained rubber composition, while measuring workability and a vulcanization | cure speed | velocity, it vulcanizes at 150 degreeC * 30 minutes, produces a test piece of a predetermined shape, and tear strength is obtained using the obtained test piece. And the wear resistance was measured. Each measuring method is the same as in the first embodiment.
結果は表2に示すとおりであり、コントロールである比較例1に対し、グルコースを配合した比較例8では、引裂強度及び耐摩耗性が大幅に悪化していた。 The results are as shown in Table 2. Compared with Comparative Example 1 as a control, in Comparative Example 8 in which glucose was added, the tear strength and abrasion resistance were greatly deteriorated.
これに対し、アルキル基変性糖誘導体とともに所定のカーボンブラックを配合した実施例7〜9であると、加工性及び耐摩耗性の悪化を抑えながら、引裂強度が改良されていた。そのため、耐カットチップ性の改良効果にも優れるものであるとが分かる。また、加硫速度も速くなっていた。 On the other hand, in Examples 7 to 9 in which a predetermined carbon black was blended together with an alkyl group-modified sugar derivative, the tear strength was improved while suppressing deterioration of workability and wear resistance. Therefore, it turns out that it is excellent also in the improvement effect of cut-chip resistance. Also, the vulcanization speed was high.
本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、加工性及び耐摩耗性の悪化を抑えながら、耐カットチップ性を向上することができるので、各種空気入りタイヤのトレッドに好適に用いることができ、特にトラックやバスなどの大型車に用いられる重荷重用タイヤに好適である。 The rubber composition for a tire tread according to the present invention can improve cut chip resistance while suppressing deterioration of workability and wear resistance, and thus can be suitably used for treads of various pneumatic tires. It is particularly suitable for heavy duty tires used in large vehicles such as trucks and buses.
Claims (4)
アルキル基の炭素数が1〜25であるアルキル−α−D−グルコピラノシド0.1重量部以上10重量部以下と、
硫黄0.5重量部以上2.0重量部以下と、
CTAB吸着比表面積が100〜150m2/gであり、かつ、圧縮DBP吸油量(24M4DBP)が90〜120ml/100gであるカーボンブラック30重量部以上70重量部以下と、
を含有するタイヤトレッド用ゴム組成物。 For 100 parts by weight of diene rubber,
0.1 to 10 parts by weight of alkyl-α-D-glucopyranoside having 1 to 25 carbon atoms in the alkyl group ;
0.5 parts by weight or more and 2.0 parts by weight or less of sulfur,
30 to 70 parts by weight of carbon black having a CTAB adsorption specific surface area of 100 to 150 m 2 / g and a compressed DBP oil absorption (24M4DBP) of 90 to 120 ml / 100 g;
A tire rubber composition for tire treads.
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