JP5436954B2 - Rubber composition and pneumatic tire - Google Patents

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Description

本発明は、ゴム組成物に関し、より詳細には、例としてスタッドレスタイヤやスノータイヤなどの冬用タイヤ(ウインタータイヤ)のトレッドに好適に用いることのできるゴム組成物、及び、同ゴム組成物を用いてなる空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition, and more specifically, as an example, a rubber composition that can be suitably used for a tread of a winter tire (winter tire) such as a studless tire or a snow tire, and the rubber composition The present invention relates to a pneumatic tire used.

氷雪路面では一般路面に比べて著しく摩擦係数が低下し滑りやすくなる。そのため、スタッドレスタイヤ等の冬用タイヤのトレッドに用いられるゴム組成物においては、氷上路面での接地性を高めるために、ガラス転移点の低いブタジエンゴム等の使用や軟化剤の配合により、低温でのゴム硬度を低く維持することがなされている。また、氷上摩擦力を高めるために、トレッドに発泡ゴムを使用したり、中空粒子や、ガラス繊維、植物性粒状体等の硬質材料を配合することがなされている。   On snowy and snowy roads, the friction coefficient is significantly lower than that on ordinary roads, making it easier to slip. Therefore, in rubber compositions used for winter tire treads such as studless tires, the use of butadiene rubber with a low glass transition point or blending of a softening agent at low temperatures in order to improve the ground contact on the road surface on ice. The rubber hardness is kept low. In addition, in order to increase the frictional force on ice, foamed rubber is used for the tread, or hard materials such as hollow particles, glass fibers, and vegetable granules are blended.

例えば、下記特許文献1には、種子の殻又は果実の核を粉砕してなる植物性粒状体などの引っ掻き効果のある粒子をゴム成分に添加して、引っ掻き効果により氷上摩擦性能を向上させることが開示されている。同文献では特に、レゾルシン・ホルマリン樹脂初期縮合物とラテックスの混合物を主成分とするゴム接着性改良剤で植物性粒状体を表面処理し、これによりトレッドゴムと化学的に結合させて、引っ掻き効果を向上する点が提案されている。   For example, in Patent Document 1 below, particles having a scratching effect such as plant granules obtained by pulverizing seed shells or fruit nuclei are added to a rubber component, and the friction performance on ice is improved by the scratching effect. Is disclosed. In particular, in this document, the plant granule is surface-treated with a rubber adhesion improver mainly composed of a mixture of resorcin / formalin resin initial condensate and latex, thereby chemically bonding to the tread rubber and scratching effect. The point which improves is proposed.

下記特許文献2には、氷上の水膜を効果的に除去するために、アルミノケイ酸金属塩のフライポンタイトの微細な積層板状結晶の単位層をシリカ粒子の周囲に担持させてなるフライポンタイト−シリカ複合体を、ゴム成分に配合することが提案されている。   In Patent Document 2 below, in order to effectively remove a water film on ice, a fly pon obtained by supporting a unit layer of fine laminated plate-like crystals of aluminosilicate metal salt fly pontoite around silica particles. It has been proposed to incorporate a tight-silica composite into a rubber component.

また、下記特許文献3には、氷上の水膜を更に効果的に除去するために、竹炭の粉砕物をゴム成分に配合することが提案されている。   Patent Document 3 below proposes blending bamboo charcoal with a rubber component in order to more effectively remove the water film on ice.

下記特許文献4には、加硫時の熱によりゴム中に空洞部を形成させる熱膨張性熱可塑性樹脂粒子を、混合時の熱では融解せず加硫時には軟化する熱可塑性樹脂に内包した熱膨張性複合樹脂をゴムに配合することが開示され、これにより、加硫ゴム中に複数の熱膨張性熱可塑性樹脂粒子を連鎖状に膨張させて、独立した空洞部だけでは十分でなかった氷上の水膜除去効果を大幅に改善させることを可能にすると記載されている。また、該熱膨張性熱可塑性樹脂粒子として、(メタ)アクリロニトリルの重合体などの熱可塑性樹脂を外殻とし、熱により気体を発生させる液体又は固体を内包した粒子が開示されている。   In Patent Document 4 below, heat-expanding thermoplastic resin particles that form cavities in rubber by heat during vulcanization are included in a thermoplastic resin that is not melted by heat during mixing but softened during vulcanization. It is disclosed that an expandable composite resin is blended with rubber, which allows a plurality of thermally expandable thermoplastic resin particles to expand in a chain form in a vulcanized rubber, and an independent cavity is not sufficient on ice. It is described that it is possible to greatly improve the water film removal effect of the water. Further, as the thermally expandable thermoplastic resin particles, there are disclosed particles in which a thermoplastic resin such as a polymer of (meth) acrylonitrile is used as an outer shell and a liquid or solid that generates a gas by heat is included.

特開平10−007841号公報JP-A-10-007841 特開2001−123017号公報JP 2001-123017 A 特開2005−162865号公報JP 2005-162865 A 特開2004−043680号公報JP 2004-043680 A

上記のように従来、氷上性能を改良するために種々の方策が提案されているものの、最近益々厳しくなる市場の要求に対し、必ずしも十分なレベルに達しているとは言えない。   As described above, various measures have been proposed in order to improve the performance on ice. However, it cannot be said that the level is sufficiently high to meet the increasingly demanding market demands recently.

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、優れた氷上性能を発揮することができるゴム組成物、及び空気入りタイヤ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 and pneumatic tire which can exhibit the outstanding performance on ice.

本発明者は、上記課題に鑑み、鋭意検討していく中で、特殊形状の微粒子をゴム組成物に配合することで氷上性能が著しく向上することを見い出し、本発明を完成するに至った。   In view of the above-mentioned problems, the present inventor has found that the performance on ice is remarkably improved by blending specially shaped fine particles into the rubber composition, and has completed the present invention.

すなわち、本発明に係るゴム組成物は、ジエン系ゴム100重量部に対し、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、酢酸ビニル及びアクリロニトリルから選択される少なくとも1種の重合性単量体を重合してなる樹脂粒子であって平均粒径が1〜100μmであるおわん状微粒子を0.3〜20重量部配合してなるものである。 That is, the rubber composition according to the present invention is obtained by polymerizing at least one polymerizable monomer selected from methacrylic acid ester, acrylic acid ester, vinyl acetate and acrylonitrile with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. Resin particles having a mean particle size of 1 to 100 μm are blended in an amount of 0.3 to 20 parts by weight.

また、本発明に係る空気入りタイヤは、かかるゴム組成物からなるトレッドを備えるものである。   Moreover, the pneumatic tire according to the present invention includes a tread made of such a rubber composition.

本発明によれば、耐摩耗性の低下を抑えながら、氷上性能を著しく向上することができる。   According to the present invention, the performance on ice can be remarkably improved while suppressing a decrease in 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、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなど、タイヤトレッド用ゴム組成物において通常使用される各種ジエン系ゴムが挙げられる。これらジエン系ゴムは、いずれか1種単独で、又は2種以上ブレンドして用いることができる。   Examples of the diene rubber used as the rubber component in the rubber composition of the present invention include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), and styrene-isoprene. Examples include various diene rubbers that are usually used in rubber compositions for tire treads such as polymer rubber, butadiene-isoprene copolymer rubber, and styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber. These diene rubbers can be used alone or in a blend of two or more.

上記ゴム成分として、好ましくは、天然ゴムと他のジエン系ゴムとのブレンドを用いることであり、特に好ましくは、天然ゴム(NR)とブタジエンゴム(BR)とのブレンドゴムを用いることである。その場合、BRの比率が少なすぎるとゴム組成物の低温特性が得難くなり、逆に多くなりすぎると加工性の悪化や耐引き裂き抵抗性が低下する傾向になるので、NR/BRの比率は重量比で30/70〜80/20、更には40/60〜70/30程度であることが好ましい。   As the rubber component, a blend of natural rubber and another diene rubber is preferably used, and a blend rubber of natural rubber (NR) and butadiene rubber (BR) is particularly preferably used. In that case, if the ratio of BR is too small, it is difficult to obtain low temperature characteristics of the rubber composition. Conversely, if the ratio is too large, the processability tends to deteriorate and the tear resistance tends to decrease, so the ratio of NR / BR is The weight ratio is preferably about 30/70 to 80/20, more preferably about 40/60 to 70/30.

本発明のゴム組成物には、おわん状微粒子が配合される。おわん状微粒子とは、略半球状または略半楕円球状をなし、中央が凹状に陥没した形態を持つ微粒子である。このような微粒子自体は、例えば特開平5−317688号公報に開示されており、従来は化粧品原料などに用いられている。本発明では、このようなおわん状微粒子をゴム組成物に配合するものであり、例えばスタッドレスタイヤなどの空気入りタイヤのトレッドゴムに用いることにより、氷上性能を著しく向上できることを見い出した。その理由は必ずしも明らかではないが、おわん状という特有の形状により氷上路面の水膜を効果的に除去し、また、おわん状の縁のエッジ効果により、氷上路面を引っ掻く効果が発揮されるためと推測される。   In the rubber composition of the present invention, bowl-shaped fine particles are blended. The bowl-shaped fine particles are fine particles having a substantially hemispherical shape or a substantially semi-elliptical spherical shape and having a concave shape at the center. Such fine particles themselves are disclosed, for example, in JP-A-5-317688, and are conventionally used as cosmetic raw materials. In the present invention, such a bowl-shaped fine particle is blended with a rubber composition, and for example, it has been found that the performance on ice can be remarkably improved by using it for a tread rubber of a pneumatic tire such as a studless tire. The reason for this is not necessarily clear, but it is because the water film on the ice surface is effectively removed by the unique shape of the bowl shape, and the effect of scratching the ice surface by the edge effect of the bowl shape edge is demonstrated. Guessed.

該おわん状微粒子として好適に用いられるものの一例について、特開平5−317688号公報に基づいて詳細に説明する。おわん状微粒子は、例えば重合性単量体を架橋剤および疎水性液体の存在下に水中で懸濁重合させることにより得られ、架橋剤および疎水性液体が所定量存在することにより、疎水性液体が重合体の微粒子中に内包され、重合時に重合体が変形しておわん状微粒子となる。従って、得られた微粒子は、あたかもゴムボールの空気が抜けて潰れたかのような形状、即ち中央に大きな凹部を有する略半球状または略半楕円球状のおわん状に形成される。そのため、凹部の開口部に相当するおわんの縁が丸みを帯びた形状をなしており、よって、ゴム組成物中に配合したときに、鋭利に尖ったエッジではないので、加硫ゴムの耐カット性を向上することができる。   An example of those suitably used as the bowl-shaped fine particles will be described in detail based on JP-A-5-317688. The bowl-shaped fine particles are obtained, for example, by suspension polymerization of a polymerizable monomer in water in the presence of a crosslinking agent and a hydrophobic liquid, and the presence of a predetermined amount of the crosslinking agent and the hydrophobic liquid allows the hydrophobic liquid to be obtained. Are encapsulated in polymer fine particles, and the polymer is deformed during polymerization to form rod-like fine particles. Therefore, the obtained fine particles are formed in a shape as if the rubber balls were crushed by the escape of air, that is, in a substantially hemispherical or substantially semi-elliptical spherical shape having a large recess in the center. Therefore, the edge of the bowl corresponding to the opening of the recess has a rounded shape, and therefore, when blended in a rubber composition, it is not a sharp pointed edge, so the vulcanized rubber is cut resistant Can be improved.

上記重合性単量体としては、例えば、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、スチレン、酢酸ビニル、アクリロニトリル等が好適なものとして挙げられ、これらはそれぞれ単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。従って、上記おわん状微粒子としては、これら重合性単量体の少なくとも1種を重合してなる樹脂粒子であることが好ましい。水膜除去効果を更に向上させるという点では、おわん状粒子は水になじみやすい親水性樹脂からなることが好ましく、従って、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、酢酸ビニル、アクリロニトリルの単独重合体、又はこれらを含む共重合体であることが好ましい。特に好ましくはポリメチルメタクリレート(PMMA)等のメタクリル樹脂である。メタクリル樹脂は、高い化学安定性と、耐衝撃性及び親水性を有することから、おわん状をなす形状との相乗効果により、氷上路面の水膜除去効果と引っ掻き効果に優れる。   Examples of the polymerizable monomer include methacrylic acid esters, acrylic acid esters, styrene, vinyl acetate, acrylonitrile, and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. Therefore, the bowl-shaped fine particles are preferably resin particles obtained by polymerizing at least one of these polymerizable monomers. In terms of further improving the water film removal effect, the bowl-shaped particles are preferably made of a hydrophilic resin that is easily compatible with water. Therefore, methacrylic acid esters such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate, methyl acrylate and acrylic acid are preferred. It is preferably an acrylic acid ester such as ethyl, a homopolymer of vinyl acetate or acrylonitrile, or a copolymer containing these. Particularly preferred is a methacrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA). Since the methacrylic resin has high chemical stability, impact resistance and hydrophilicity, it is excellent in the water film removal effect and scratching effect on the road surface on ice due to the synergistic effect with the bowl shape.

上記架橋剤としては、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジビニルベンゼン、ジメタクリル酸エチレン、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル酸1,3−ブチレン、メタクリル酸アリル、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン等の少なくとも1種が挙げられる。また、上記疎水性液体としては、沸点が100℃以上で融点が0℃以下のもの、例えば、流動パラフィンなどの炭化水素、動物油、植物油、シリコーン類などが挙げられる。   Examples of the crosslinking agent include at least one of ethylene glycol dimethacrylate, divinylbenzene, ethylene dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene dimethacrylate, allyl methacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, and the like. Species are mentioned. Examples of the hydrophobic liquid include those having a boiling point of 100 ° C. or higher and a melting point of 0 ° C. or lower, such as hydrocarbons such as liquid paraffin, animal oils, vegetable oils, and silicones.

このようなおわん状微粒子としては、松本油脂製薬株式会社から「マツモトマイクロスフェアーM−310」(おわん状)、「マツモトマイクロスフェアーM−311」(楕円おわん状)が市販されており、それらを好適に用いることができる。   As such bowl-shaped fine particles, “Matsumoto Microsphere M-310” (bowl-shaped) and “Matsumoto Microsphere M-311” (elliptical bowl-shaped) are commercially available from Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. Can be suitably used.

おわん状微粒子の粒径としては、平均粒径が100μm以下であることが好ましく、より好ましくは20μm以下である。平均粒径が大きくなると、耐摩耗性や耐カット性を損なうおそれがあるので、平均粒径は小さいことが好ましい。平均粒径の下限については、特に限定されないが、1μm以上であることが好ましい。なお、平均粒径は、レーザ回折・散乱法により測定される値であり、下記実施例では、光源として赤色半導体レーザ(波長680nm)を用いる島津製作所製のレーザ回折式粒度分布測定装置「SALD−2200」を用いて測定した。   As the particle diameter of the bowl-shaped fine particles, the average particle diameter is preferably 100 μm or less, more preferably 20 μm or less. If the average particle size is increased, the wear resistance and cut resistance may be impaired, so the average particle size is preferably small. The lower limit of the average particle diameter is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more. The average particle diameter is a value measured by a laser diffraction / scattering method. In the following examples, a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “SALD-” manufactured by Shimadzu Corporation using a red semiconductor laser (wavelength 680 nm) as a light source is used. 2200 ".

おわん状微粒子は、ジエン系ゴム100重量部に対して、0.3〜20重量部の範囲内で配合することができる。該配合量が0.3重量部未満では、添加効果が不十分であり、逆に20重量部を超えると、耐摩耗性が悪化する。該配合量は、より好ましくは1〜15重量部である。   The bowl-shaped fine particles can be blended in the range of 0.3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. When the blending amount is less than 0.3 parts by weight, the effect of addition is insufficient, and when it exceeds 20 parts by weight, the wear resistance is deteriorated. The blending amount is more preferably 1 to 15 parts by weight.

本発明のゴム組成物には、おわん状微粒子とともに、種子の殻又は果実の核を粉砕してなる植物性粒状体、及び/又は、植物の多孔質性炭化物の粉砕物を更に配合してもよい。これらの植物性粒状体や多孔質性炭化物の粉砕物を併用することにより、氷上性能を更に向上することができる。   The rubber composition of the present invention may further contain plant particulates obtained by pulverizing seed shells or fruit nuclei, and / or a pulverized product of porous carbides of plants together with the bowl-shaped fine particles. Good. The performance on ice can be further improved by using these plant granules and porous carbide pulverized material in combination.

上記植物性粒状体としては、胡桃(クルミ)、椿などの種子の殻、あるいは桃、梅などの果実の核を公知の方法で粉砕してなる粉砕品を用いることができる。これらはモース硬度が2〜5程度であり、氷よりも硬いので、氷上路面に対して引っ掻き効果を発揮することができる。   As the plant granular material, a pulverized product obtained by pulverizing seed husks such as walnuts and persimmons or fruit nuclei such as peaches and plums by a known method can be used. Since these have a Mohs hardness of about 2 to 5 and are harder than ice, they can exhibit a scratching effect on the road surface on ice.

植物性粒状体は、ゴムとのなじみを良くして脱落を防ぐために、ゴム接着性改良剤で表面処理されたものを用いることが好ましい。ゴム接着性改良剤としては、例えば、レゾルシン・ホルマリン樹脂初期縮合物とラテックスの混合物を主成分とするもの(RFL液)が挙げられる。   In order to improve the familiarity with rubber and prevent dropping, it is preferable to use a plant granule that has been surface-treated with a rubber adhesion improver. As the rubber adhesion improver, for example, one having a mixture of resorcin / formalin resin initial condensate and latex as a main component (RFL solution) can be mentioned.

植物性粒状体の平均粒径は、特に限定されないが、引っ掻き効果を発揮するとともにトレッドからの脱落を防止するため、100〜600μmであることが好ましい。なお、平均粒子径は、上記と同様、レーザ回折・散乱法により測定される値である。   The average particle size of the plant-based granular material is not particularly limited, but is preferably 100 to 600 μm in order to exhibit a scratching effect and prevent the flakes from falling off the tread. The average particle diameter is a value measured by the laser diffraction / scattering method, as described above.

上記多孔性炭化物の粉砕物は、木、竹などの植物を材料として炭化して得られる炭素を主成分とする固体生成物からなる多孔質性物質を粉砕してなるものであり、中でも竹炭の粉砕物(竹炭粉末)はその特有の多孔質性により優れた吸着性を発揮することから、氷上路面に発生する水膜を効果的に吸水、除去することができる。   The pulverized product of the porous carbide is obtained by pulverizing a porous material composed of a solid product mainly composed of carbon obtained by carbonizing a plant such as wood or bamboo. Since the pulverized product (bamboo charcoal powder) exhibits excellent adsorptivity due to its unique porosity, the water film generated on the road surface on ice can be effectively absorbed and removed.

竹炭の原料となる竹材としては、孟宗竹、苦竹、淡竹、紋竹などの各種の竹のほか、千鳥笹、仙台笹などの笹も含まれる。竹炭粉砕物は、竹材を窯を用いて蒸し焼きにして炭化して得られた竹炭を、公知の粉砕機(例えば、ボールミル)を用いて粉末状に粉砕することにより得ることができる。   Bamboo materials that are used as raw materials for bamboo charcoal include various kinds of bamboo such as 孟 mune bamboo, maitake, pale bamboo, and crested bamboo, as well as bamboo such as chidori and Sendai. The bamboo charcoal pulverized product can be obtained by pulverizing bamboo charcoal obtained by steaming and baking bamboo material using a kiln into a powder using a known pulverizer (for example, a ball mill).

上記多孔性炭化物の粉砕物の平均粒径は、特に限定されないが、10〜500μmであることが好ましい。なお、平均粒径は、上記と同様、レーザ回折・散乱法により測定される値である。   The average particle size of the pulverized product of the porous carbide is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 μm. The average particle diameter is a value measured by a laser diffraction / scattering method as described above.

これら植物性粒状体と多孔性炭化物の粉砕物を配合する場合、その配合量は、両者の合計量で、ジエン系ゴム100重量部に対して、0.3〜20重量部であることが好ましく、より好ましくは1〜10重量部である。   When blending the pulverized product of these plant granules and porous carbide, the blending amount of both is preferably 0.3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. More preferably, it is 1 to 10 parts by weight.

本発明のゴム組成物は、上記した各成分に加え、通常のゴム工業で使用されているカーボンブラックやシリカなどの補強剤や充填剤、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤、可塑剤、老化防止剤(アミン−ケトン系、芳香族第2アミン系、フェノール系、イミダゾール系等)、加硫剤、加硫促進剤(グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系等)などの配合薬品類を通常の範囲内で適宜配合することができる。   The rubber composition of the present invention comprises, in addition to the above-mentioned components, reinforcing agents and fillers such as carbon black and silica, process oil, zinc white, stearic acid, softener, and plasticizer that are used in ordinary rubber industry. , Anti-aging agent (amine-ketone, aromatic secondary amine, phenol, imidazole, etc.), vulcanizing agent, vulcanization accelerator (guanidine, thiazole, sulfenamide, thiuram, etc.), etc. These compounding chemicals can be appropriately blended within a normal range.

ここで、カーボンブラックとしては、スタッドレスタイヤのトレッド部に用いる場合は、ゴム組成物の低温性能、耐摩耗性やゴムの補強性などの観点から、窒素吸着比表面積(NSA)(JIS K6217−2)が70〜150m/gであり、かつDBP吸油量(JIS K6217−4)が100〜150ml/100gであるものが好ましく用いられる。具体的にはSAF,ISAF,HAF級のカーボンブラックが例示され、配合量としてはジエン系ゴム100重量部に対して10〜80重量部程度の範囲で使用されることが好ましい。 Here, as carbon black, when used in a tread portion of a studless tire, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) (JIS K6217) is considered from the viewpoint of low temperature performance, abrasion resistance, rubber reinforcement, and the like of the rubber composition. -2) is 70 to 150 m 2 / g and DBP oil absorption (JIS K6217-4) is preferably 100 to 150 ml / 100 g. Specifically, SAF, ISAF, and HAF grade carbon black are exemplified, and the blending amount is preferably in the range of about 10 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber.

また、シリカを用いる場合は、湿式シリカ、乾式シリカ或いは表面処理シリカなどが使用され、配合量はゴムのtanδのバランスや補強性、電気伝導度の観点からジエン系ゴム100重量部に対して50重量部未満が好ましく、カーボンブラックとの合計量では10〜120重量部程度が好ましい。また、シリカを配合する場合、シランカップリング剤を併用することが好ましい。   In addition, when silica is used, wet silica, dry silica, surface-treated silica or the like is used, and the blending amount is 50 with respect to 100 parts by weight of diene rubber from the viewpoint of balance of tan δ of rubber, reinforcing property, and electrical conductivity. The amount is preferably less than parts by weight, and is preferably about 10 to 120 parts by weight in total with carbon black. Moreover, when mix | blending a silica, it is preferable to use a silane coupling agent together.

本発明のゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダなどの混合機を用いて混練し作製することができる。該ゴム組成物は、スタッドレスタイヤ、スノータイヤなどの冬用タイヤ(ウインタータイヤ)のトレッド部のためのゴム組成物として好適に用いられる。   The rubber composition of the present invention can be prepared by kneading using a commonly used mixer such as a Banbury mixer or a kneader. The rubber composition is suitably used as a rubber composition for a tread portion of a winter tire (winter tire) such as a studless tire or a snow tire.

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いてゴム用押し出し機などによりタイヤのトレッド部を作製し未加硫タイヤを成型した後、常法に従い加硫工程を経ることで製造することができる。キャップベース構造のスタッドレスタイヤに適用される場合は、接地面側のキャップトレッドにのみに本発明のゴム組成物を適用すればよい。   The pneumatic tire of the present invention is manufactured by producing a tread portion of a tire using a rubber extruder or the like and molding an unvulcanized tire using the rubber composition, followed by a vulcanization process according to a conventional method. Can do. When applied to a studless tire having a cap base structure, the rubber composition of the present invention may be applied only to the cap tread on the ground contact surface side.

このようにして得られた空気入りタイヤは、トレッドゴムに配合したおわん状微粒子がトレッド表面に露出することで、上述した水膜除去効果や引っ掻き効果等により、トレッドゴムと路面との摩擦係数を高めて氷上性能を向上することができる。また、耐摩耗性を低下を抑えることができる。また、クルミ殻の粉砕物等の植物性粒状体や、竹炭粉砕物等の多孔性炭化物の粉砕物を併用することで、更なる氷上性能の向上を実現することができる。   The pneumatic tire thus obtained has a coefficient of friction between the tread rubber and the road surface due to the above-mentioned water film removing effect and scratching effect, etc., because the waxy fine particles blended in the tread rubber are exposed on the tread surface. It can be increased to improve the performance on ice. In addition, it is possible to suppress a decrease in wear resistance. Further, the use of vegetable granules such as pulverized walnut shells and porous carbide pulverized products such as bamboo charcoal pulverized products can further improve the performance on ice.

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.

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、スタッドレスタイヤ用トレッド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。   Using a Banbury mixer, a tread rubber composition for studless tires was prepared according to the formulation shown in Table 1 below. Each component in Table 1 is as follows.

・天然ゴム:RSS#3
・ブタジエンゴム:JSR株式会社製ハイシスブタジエンゴム「BR01」
・カーボンブラック:東海カーボン株式会社製「シーストKH」(N339、HAF)
・シリカ:東ソー・シリカ株式会社製「ニップシールAQ」
・シランカップリング剤:デグサ社製「Si75」
・パラフィンオイル:株式会社ジャパンエナジー製「JOMOプロセスP200」。
・ Natural rubber: RSS # 3
・ Butadiene rubber: High butadiene rubber “BR01” manufactured by JSR Corporation
Carbon black: “Seast KH” (N339, HAF) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
・ Silica: “Nip Seal AQ” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.
Silane coupling agent: “Si75” manufactured by Degussa
Paraffin oil: “JOMO Process P200” manufactured by Japan Energy Corporation.

・おわん状微粒子1(おわん状):松本油脂製薬株式会社製「マツモトマイクロスフェアーM−310」(メタクリル酸メチルクロスポリマー(架橋PMMA)、ミネラルオイル、平均粒径=15μm)
・おわん状微粒子2(楕円おわん状):松本油脂製薬株式会社製「マツモトマイクロスフェアーM−311」(メタクリル酸メチルクロスポリマー(架橋PMMA)、ミネラルオイル、平均粒径=15μm)
・中空多孔質球状微粒子:松本油脂製薬株式会社製「マツモトマイクロスフェアーM−600」(メタクリル酸メチルクロスポリマー(架橋PMMA)、平均粒径=30μm)
・竹炭粉砕物:孟宗竹の竹炭(宮崎土晃株式会社製「1号炭」)をハンマーミルで粉砕し、得られた粉砕物をふるいにより分級した竹炭粉末(平均粒径=100μm)
・植物性粒状体:クルミ殻粉砕物(株式会社日本ウォルナット製「ソフトグリップ#46」)に対し、特開平10−7841号公報に記載に方法に準じてRFL処理液で表面処理を施したもの(処理後の植物性粒状体の平均粒径=300μm)。
・ Bow-like fine particles 1 (bowl-like): “Matsumoto Microsphere M-310” manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. (methyl methacrylate crosspolymer (cross-linked PMMA), mineral oil, average particle size = 15 μm)
・ Vaginal fine particles 2 (elliptical vaginal shape): “Matsumoto Microsphere M-311” manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. (methyl methacrylate crosspolymer (crosslinked PMMA), mineral oil, average particle size = 15 μm)
Hollow hollow spherical fine particles: “Matsumoto Microsphere M-600” manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. (methyl methacrylate crosspolymer (crosslinked PMMA), average particle size = 30 μm)
・ Bamboo charcoal pulverized material: Bamboo charcoal powder obtained by crushing bamboo charcoal from Somune bamboo (“No. 1 charcoal” manufactured by Miyazaki Dogo Co., Ltd.) with a hammer mill and classifying the obtained pulverized material with a sieve (average particle size = 100 μm)
・ Plant granules: crushed walnut shell ("Soft Grip # 46" manufactured by Japan Walnut Co., Ltd.) subjected to surface treatment with an RFL treatment solution according to the method described in JP-A-10-7841 (Average particle size of the plant granule after treatment = 300 μm).

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、ステアリン酸(花王株式会社製「ルナックS−20」)2重量部、亜鉛華(三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華1種」)2重量部、老化防止剤(住友化学株式会社製「アンチゲン6C」)2重量部、ワックス(日本精鑞株式会社製「OZOACE0355」)2重量部、加硫促進剤(住友化学株式会社製「ソクシノールCZ」)1.5重量部、及び、硫黄(鶴見化学工業株式会社製「粉末硫黄」)2.1重量部を配合した。   In each rubber composition, 2 parts by weight of stearic acid ("Lunac S-20" manufactured by Kao Corporation) and zinc white ("Zinc Flower" manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) are used as a common compound. 1 type)) 2 parts by weight, anti-aging agent (“Antigen 6C” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 2 parts by weight, wax (“OZOACE0355” manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) 2 parts by weight, vulcanization accelerator (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 1.5 parts by weight of company "Soccinol CZ") and 2.1 parts by weight of sulfur ("powder sulfur" manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.) were blended.

得られた各ゴム組成物について、硬度(23℃)を測定した。また、各ゴム組成物を用いてスタッドレスタイヤを作製し、耐摩耗性と、氷上路面における制動性能(氷上制動性能)を評価した。タイヤサイズは185/65R14として、そのトレッドに各ゴム組成物を適用し、常法に従い加硫成形することにより製造した。各使用リムは14×5.5JJとした。各測定・評価方法は次の通りである。   About each obtained rubber composition, hardness (23 degreeC) was measured. Also, studless tires were prepared using each rubber composition, and the wear resistance and braking performance on the road surface on ice (on-ice braking performance) were evaluated. The tire size was 185 / 65R14, and each rubber composition was applied to the tread and vulcanized and molded according to a conventional method. Each rim used was 14 × 5.5 JJ. Each measurement / evaluation method is as follows.

・硬度:JIS K6253に準拠して、160℃×20分で加硫したサンプル(厚みが12mm以上のもの)について、23℃での硬度を、タイプAデュロメータを用いて測定した。 Hardness: Based on JIS K6253, the hardness at 23 ° C. of a sample vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes (thickness of 12 mm or more) was measured using a type A durometer.

・耐摩耗性:上記タイヤを2000ccの4WD車に装着し、2500km毎に左右ローテーションして、10000km走行後の残溝(4本のタイヤの残溝の平均値)を測定し、比較例2の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示す。 ・ Abrasion resistance: The above tire was mounted on a 2000 cc 4WD vehicle, rotated left and right every 2500 km, and the remaining grooves after running 10,000 km (average value of remaining grooves of four tires) were measured. The value was expressed as an index with a value of 100. A larger index indicates better wear resistance.

・氷上制動性能:上記タイヤを2000ccの4WD車に装着し、−3±3℃の氷盤路上で40km/h走行からABS作動させて制動距離を測定し(n=10の平均値)、制動距離の逆数について、比較例2の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど制動距離が短く、制動性能に優れることを示す。 -On-ice braking performance: The above tire is mounted on a 2000 cc 4WD vehicle, and the braking distance is measured by running an ABS from 40 km / h on an icing road at -3 ± 3 ° C (average value of n = 10). The reciprocal of the distance was displayed as an index with the value of Comparative Example 2 as 100. The larger the index, the shorter the braking distance and the better the braking performance.

Figure 0005436954
Figure 0005436954

結果は表1に示す通りであり、おわん状微粒子を配合した実施例1〜4であると、竹炭粉砕物や植物性粒状体を配合した比較例2,6に対して、耐摩耗性を実質的に悪化させることなく、氷上制動性能が大幅に向上していた。また、特に、材質がPMMAと同じでありながら形状が異なる中空多孔質球状微粒子を配合した比較例3に対しても、氷上制動性能が大幅に向上していた。   The results are as shown in Table 1, and in Examples 1 to 4 in which bowl-shaped fine particles were blended, the abrasion resistance was substantially compared to Comparative Examples 2 and 6 in which bamboo charcoal pulverized products and plant granules were blended. The braking performance on ice was greatly improved without any deterioration. In particular, braking performance on ice was greatly improved even in Comparative Example 3 in which hollow porous spherical fine particles having the same material as PMMA but having different shapes were blended.

また、おわん状微粒子と植物性粒状体を併用した実施例5、及びおわん状微粒子と竹炭粉砕物と植物性粒状体の三者を組み合わせた実施例6では、氷上制動性能の更なる向上効果が得られた。   Further, in Example 5 in which the bowl-shaped fine particles and the plant granules are used in combination, and in Example 6 in which the bowl-shaped fine particles, the bamboo charcoal pulverized product and the plant granules are combined, the effect of further improving the braking performance on ice is obtained. Obtained.

なお、おわん状微粒子の配合量が少なすぎる比較例4では、氷上制動性能の改良効果が不十分であり、また、その配合量が多すぎる比較例5では、耐摩耗性が大幅に悪化していた。   In Comparative Example 4 where the amount of bowl-shaped fine particles is too small, the effect of improving braking performance on ice is insufficient, and in Comparative Example 5 where the amount is too large, the wear resistance is greatly deteriorated. It was.

本発明に係るゴム組成物は、スタッドレスタイヤ、スノータイヤなどの冬用タイヤ、産業車両用タイヤなどの各種空気入りタイヤを始めとして、靴底、マット類、床材等の防滑性が要求されるゴム製品に広く利用することができる。   The rubber composition according to the present invention is required to have anti-slip properties such as shoe soles, mats, floor materials, and the like, including various pneumatic tires such as winter tires such as studless tires and snow tires, and tires for industrial vehicles. Can be widely used for rubber products.

Claims (4)

ジエン系ゴム100重量部に対し、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、酢酸ビニル及びアクリロニトリルから選択される少なくとも1種の重合性単量体を重合してなる樹脂粒子であって平均粒径が1〜100μmであるおわん状微粒子を0.3〜20重量部配合してなるゴム組成物。 Resin particles obtained by polymerizing at least one polymerizable monomer selected from methacrylic acid ester, acrylic acid ester, vinyl acetate and acrylonitrile with respect to 100 parts by weight of diene rubber and having an average particle size of 1 to 1 A rubber composition comprising 0.3 to 20 parts by weight of bowl-shaped fine particles of 100 μm . 前記おわん状微粒子がメタクリル樹脂からなる請求項1記載のゴム組成物。The rubber composition according to claim 1, wherein the bowl-shaped fine particles are made of a methacrylic resin. 種子の殻又は果実の核を粉砕してなる植物性粒状体、及び/又は、植物の多孔質性炭化物の粉砕物を、更に配合してなる請求項1又は2に記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 1 or 2 , further comprising a plant granule obtained by pulverizing a seed shell or a fruit core and / or a pulverized product of a porous carbonaceous material of a plant. 請求項1〜のいずれか1項に記載のゴム組成物からなるトレッドを備えた空気入りタイヤ。 The pneumatic tire provided with the tread which consists of a rubber composition of any one of Claims 1-3 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5701134B2 (en) * 2011-04-13 2015-04-15 株式会社ブリヂストン Rubber composition, vulcanized rubber, and tire using the same
RU2588633C2 (en) 2011-12-26 2016-07-10 Бриджстоун Корпорейшн Cured rubber, method for production thereof and tyre
JP6036080B2 (en) * 2012-09-20 2016-11-30 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for studless tire and studless tire
CN105377974B (en) * 2013-07-12 2017-06-06 横滨橡胶株式会社 Rubber composition and use its pneumatic tire
JP5733348B2 (en) * 2013-07-12 2015-06-10 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tire sidewall and pneumatic tire using the same
JP6173870B2 (en) * 2013-10-17 2017-08-02 東洋ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire tread and pneumatic tire
JP6248537B2 (en) * 2013-10-24 2017-12-20 横浜ゴム株式会社 Pneumatic tire
JP7158388B2 (en) * 2017-09-01 2022-10-21 デンカ株式会社 Conductive resin composition
JP7252792B2 (en) * 2019-03-07 2023-04-05 横浜ゴム株式会社 Rubber composition and studless tire using the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03252432A (en) * 1990-03-01 1991-11-11 Bridgestone Corp Rubber composition
JP3229011B2 (en) * 1992-05-20 2001-11-12 松本油脂製薬株式会社 Bow-shaped fine particles and their manufacturing method
JP4130984B2 (en) * 1997-02-07 2008-08-13 日本ゼオン株式会社 Bowl-shaped polymer particles, aqueous dispersion of polymer particles and methods for producing them
JP4530439B2 (en) * 1998-11-18 2010-08-25 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tire tread with increased frictional force on ice
JP2002080642A (en) * 2000-09-08 2002-03-19 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition for tread, and tire obtained using the same

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