JP5466567B2 - Rubber composition for tire and pneumatic tire - Google Patents

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本発明は、タイヤ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。 The present invention relates to a tire rubber composition and a pneumatic tire using the same.

輸送業界では、石油の高騰に伴う経費の増大を理由として、低燃費性能に優れたタイヤが望まれている。低燃費性能(低発熱性能)を向上させる観点から、天然ゴムやシリカが配合されることが多い。 In the transportation industry, tires with excellent fuel efficiency are desired because of the increase in costs associated with soaring oil prices. From the viewpoint of improving low fuel consumption performance (low heat generation performance), natural rubber and silica are often blended.

しかし、天然ゴムには不飽和結合が含まれるため、非ジエン系ゴムに比べて耐熱性(耐劣化性能)が劣る傾向がある。また、シリカ配合では低燃費性を改善できる反面、補強性が低く耐摩耗性能が低下する傾向がある。従って、従来のシリカ配合では、良好な耐摩耗性能を得ながら、低燃費性能と耐劣化性能を両立することは困難であった。 However, since natural rubber contains an unsaturated bond, heat resistance (deterioration resistance) tends to be inferior to that of non-diene rubber. In addition, silica blending can improve fuel efficiency, but has low reinforcement and wear resistance. Therefore, it has been difficult to achieve both low fuel consumption performance and deterioration resistance performance while obtaining good wear resistance performance with conventional silica blends.

特許文献1には、石油外資源の含有比率を高めるために、天然ゴム及びエポキシ化天然ゴムを用いたゴム組成物が開示されている。しかし、良好な耐摩耗性能を得ながら、低燃費性能と耐劣化性能を両立するという点で改善の余地がある。 Patent Document 1 discloses a rubber composition using natural rubber and epoxidized natural rubber in order to increase the content ratio of non-petroleum resources. However, there is room for improvement in terms of achieving both low fuel consumption and deterioration resistance while obtaining good wear resistance.

特開2007−169431号公報JP 2007-169431 A

本発明は、前記課題を解決し、良好な耐摩耗性能を有しつつ、低燃費性能と耐劣化性能を両立できるタイヤ用ゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いた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-described problems, and provides a rubber composition for a tire that can achieve both low fuel consumption and deterioration resistance while having good wear resistance, and a pneumatic tire using the rubber composition. For the purpose.

本発明は、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム及び溶液重合で合成されたジエン系ゴムを含むゴム成分と、シリカと、平均一次粒子径が200nm以下の酸化亜鉛とを含み、上記ゴム成分100質量部に対して、上記酸化亜鉛の含有量が0.3〜5質量部であるタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention includes a rubber component containing a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less and a diene rubber synthesized by solution polymerization, silica, and zinc oxide having an average primary particle size of 200 nm or less. It is related with the rubber composition for tires whose content of the said zinc oxide is 0.3-5 mass parts with respect to 100 mass parts of components.

上記改質天然ゴムは、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下であることが好ましい。
上記改質天然ゴムは、クロロホルム抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在せず、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。
上記改質天然ゴムは、窒素含有量が0.3質量%以下であることが好ましい。
上記ゴム成分100質量部に対して、上記酸化亜鉛の含有量が0.3〜3質量部であることが好ましい。
The modified natural rubber preferably has a gel content measured as a toluene insoluble content of 20% by mass or less.
The modified natural rubber is preferably substantially free of phospholipids and has no peak due to phospholipid at -3 ppm to 1 ppm in 31 P NMR measurement of the chloroform extract.
The modified natural rubber preferably has a nitrogen content of 0.3% by mass or less.
The zinc oxide content is preferably 0.3 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

上記ジエン系ゴムが、下記式(1)で表される化合物又は分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性されたものであることが好ましい。

Figure 0005466567
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基又は環状エーテル基を表す。nは整数を表す。) The diene rubber is preferably modified with a compound represented by the following formula (1) or a polyfunctional compound having two or more epoxy groups in the molecule.
Figure 0005466567
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof. R 4 and R 5 are (The same or different and represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic ether group. N represents an integer.)

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a pneumatic tire having a tread produced using the rubber composition.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上記改質天然ゴム及び溶液重合で合成されたジエン系ゴムを含むゴム成分と、シリカと、特定量の上記酸化亜鉛とを含むので、良好な耐摩耗性能を有しつつ、優れた低燃費性能と高い耐劣化性能を有し、これらの性能をバランス良く改善できる。 The tire rubber composition of the present invention includes a rubber component containing the modified natural rubber and a diene rubber synthesized by solution polymerization, silica, and a specific amount of the zinc oxide. It has excellent fuel efficiency performance and high anti-degradation performance, and can improve these performances in a well-balanced manner.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム及び溶液重合で合成されたジエン系ゴムを含むゴム成分と、シリカと、平均一次粒子径が200nm以下の酸化亜鉛とを含み、上記ゴム成分100質量部に対して、上記酸化亜鉛の含有量が0.3〜5質量部である。
以下、改質天然ゴムをHPNR、溶液重合で合成されたジエン系ゴムを溶液重合ジエン系ゴムともいう。
The rubber composition for tires of the present invention includes a rubber component containing a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less and a diene rubber synthesized by solution polymerization, silica, and zinc oxide having an average primary particle size of 200 nm or less. The content of the zinc oxide is 0.3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
Hereinafter, the modified natural rubber is also referred to as HPNR, and the diene rubber synthesized by solution polymerization is also referred to as solution polymerization diene rubber.

本発明によれば、天然ゴム(NR)中に含まれるタンパク質やゲル分、リン脂質を低減、除去した改質天然ゴム(HPNR)を用いることでNRの使用に比べて、更なる低燃費化を図ることができる。一方、HPNRをNRのケン化処理などによって合成する際、その合成時にNR中の劣化防止成分も除去されるため、HPNRをタイヤ用ゴム組成物に配合すると、NRを配合する場合に比べて耐久性が低下し、耐劣化性能が劣ってしまう傾向がある。本発明では、特定の平均一次粒子径を持つ微粒子酸化亜鉛が配合され、比表面積が大きいことから、加硫促進助剤として効果的に機能し、ゴムをより均一に加硫できる。従って、シリカ配合にHPNR、ジエン系ゴム及び特定量の微粒子酸化亜鉛を配合することで、本発明の効果が得られる。 According to the present invention, by using modified natural rubber (HPNR) in which proteins, gels, and phospholipids contained in natural rubber (NR) are reduced and removed, fuel consumption can be further reduced compared to the use of NR. Can be achieved. On the other hand, when HPNR is synthesized by saponification of NR or the like, deterioration preventing components in NR are also removed at the time of synthesis. Therefore, when HPNR is blended with a tire rubber composition, it is more durable than blending NR. Tend to be deteriorated and the deterioration resistance performance tends to be inferior. In the present invention, since fine zinc oxide having a specific average primary particle size is blended and the specific surface area is large, it effectively functions as a vulcanization accelerator and can vulcanize rubber more uniformly. Therefore, the effect of the present invention can be obtained by blending HPNR, diene rubber and a specific amount of fine zinc oxide in the silica blend.

上記改質天然ゴム(HPNR)は、リン含有量が200ppm以下である。200ppmを超えると、貯蔵中にゲル量が増加し、加硫ゴムのtanδが上昇する傾向がある。該リン含有量は、150ppm以下が好ましく、100ppm以下がより好ましい。ここで、リン含有量は、たとえばICP発光分析等、従来の方法で測定することができる。リンは、リン脂質(リン化合物)に由来するものである。 The modified natural rubber (HPNR) has a phosphorus content of 200 ppm or less. When it exceeds 200 ppm, the amount of gel increases during storage, and the tan δ of the vulcanized rubber tends to increase. The phosphorus content is preferably 150 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less. Here, the phosphorus content can be measured by a conventional method such as ICP emission analysis. Phosphorus is derived from phospholipids (phosphorus compounds).

改質天然ゴム中のゲル含有率は、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、7質量%以下が更に好ましい。20質量%を超えると、ムーニー粘度が高くなるなど、加工性が低下する傾向がある。ゲル含有率とは、非極性溶媒であるトルエンに対する不溶分として測定した値を意味し、以下においては単に「ゲル含有率」または「ゲル分」と称することがある。ゲル分の含有率の測定方法は次のとおりである。まず、天然ゴム試料を脱水トルエンに浸し、暗所に遮光して1週間放置後、トルエン溶液を1.3×105rpmで30分間遠心分離して、不溶のゲル分とトルエン可溶分とを分離する。不溶のゲル分にメタノールを加えて固形化した後、乾燥し、ゲル分の質量と試料の元の質量との比からゲル含有率が求められる。 The gel content in the modified natural rubber is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 7% by mass or less. If it exceeds 20% by mass, the processability tends to decrease, for example, the Mooney viscosity increases. The gel content means a value measured as an insoluble content with respect to toluene which is a nonpolar solvent, and may be simply referred to as “gel content” or “gel content” below. The measuring method of the content rate of a gel part is as follows. First, a natural rubber sample is soaked in dehydrated toluene, light-shielded in the dark and left for 1 week, and then the toluene solution is centrifuged at 1.3 × 10 5 rpm for 30 minutes to obtain an insoluble gel content and a toluene soluble content. Isolate. Methanol is added to the insoluble gel and solidified, and then dried, and the gel content is determined from the ratio between the mass of the gel and the original mass of the sample.

改質天然ゴムは、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。「実質的にリン脂質が存在しない」とは、天然ゴム試料をクロロホルムで抽出し、抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在しない状態を表す。−3ppm〜1ppmに存在するリンのピークとは、リン脂質におけるリンのリン酸エステル構造に由来するピークである。 The modified natural rubber is preferably substantially free of phospholipids. “Substantially no phospholipid is present” represents a state in which a natural rubber sample is extracted with chloroform and a peak due to phospholipid does not exist at −3 ppm to 1 ppm in 31 P NMR measurement of the extract. The peak of phosphorus present at -3 ppm to 1 ppm is a peak derived from the phosphate structure of phosphorus in the phospholipid.

改質天然ゴムにおいて、窒素含有量は0.3質量%以下が好ましく、0.15質量%以下がより好ましい。窒素含有量が0.3質量%を超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇する傾向がある。窒素はタンパク質に由来する。窒素含有量は、例えばケルダール法等、従来の方法で測定することができる。 In the modified natural rubber, the nitrogen content is preferably 0.3% by mass or less, and more preferably 0.15% by mass or less. When the nitrogen content exceeds 0.3% by mass, the Mooney viscosity tends to increase during storage. Nitrogen is derived from proteins. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method.

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量は、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上である。10質量%未満であると、十分な低燃費効果が得られない傾向にある。該改質天然ゴムの含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは60質量%以下、特に好ましくは40質量%以下である。90質量%を超えると、十分なウェットスキッド性能を確保できない場合がある。 In the tire rubber composition of the present invention, the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more. It is. If it is less than 10% by mass, a sufficient fuel efficiency effect tends not to be obtained. The content of the modified natural rubber is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, still more preferably 60% by mass or less, and particularly preferably 40% by mass or less. If it exceeds 90% by mass, sufficient wet skid performance may not be ensured.

改質天然ゴムの製造方法としては、例えば、天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化し、ケン化後凝集させたゴムを洗浄し、その後乾燥することにより製造する方法が挙げられる。ケン化処理は、天然ゴムラテックスに、アルカリと、必要に応じて界面活性剤を添加して所定温度で一定時間、静置することにより行う。なお、必要に応じて撹拌等を行っても良い。上記製造方法によれば、ケン化により分離したリン化合物が洗浄除去されるので、天然ゴムのリン含有量を抑えることができる。また、ケン化処理により、天然ゴム中の蛋白質が分解されるので、天然ゴムの窒素含有量を抑えることができる。本発明では、天然ゴムラテックスにアルカリを添加してケン化できるが、天然ゴムラテックスに添加することにより、効率的にケン化処理を行えるという効果がある。 Examples of the method for producing the modified natural rubber include a method of producing natural rubber latex by saponification with alkali, washing the saponified and agglomerated rubber, and then drying. The saponification treatment is performed by adding an alkali and, if necessary, a surfactant to natural rubber latex and allowing to stand at a predetermined temperature for a predetermined time. In addition, you may perform stirring etc. as needed. According to the above production method, the phosphorus compound separated by saponification is washed away, so that the phosphorus content of the natural rubber can be suppressed. Moreover, since the protein in natural rubber is decomposed by the saponification treatment, the nitrogen content of the natural rubber can be suppressed. In the present invention, alkali can be added to natural rubber latex for saponification, but by adding it to natural rubber latex, there is an effect that saponification can be efficiently performed.

天然ゴムラテックスはヘビア樹の樹液として採取され、ゴム分のほか水、蛋白質、脂質、無機塩類などを含み、ゴム中のゲル分は種々の不純物の複合的な存在に基づくものと考えられている。本発明では、ヘビア樹をタッピングして出てくる生ラテックス、あるいは遠心分離法によって濃縮した精製ラテックスを使用できる。さらに、生ゴムラテックス中に存在するバクテリアによる腐敗の進行を防止し、ラテックスの凝固を避けるために、常法によりアンモニアを添加したハイアンモニアラテックスであってもよい。 Natural rubber latex is collected as sap of heavy trees and contains rubber, water, proteins, lipids, inorganic salts, etc., and the gel content in rubber is thought to be based on the complex presence of various impurities. . In the present invention, raw latex produced by tapping a heavy tree or purified latex concentrated by centrifugation can be used. Furthermore, high ammonia latex to which ammonia is added by a conventional method may be used in order to prevent the progress of decay due to bacteria present in the raw rubber latex and to avoid coagulation of the latex.

ケン化処理に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アミン化合物等が挙げられ、ケン化処理の効果や天然ゴムラテックスの安定性への影響の観点から、特に水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを用いることが好ましい。 Examples of the alkali used for the saponification treatment include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and an amine compound. From the viewpoint of the effect of the saponification treatment and the influence on the stability of the natural rubber latex, it is particularly hydroxylated. Sodium or potassium hydroxide is preferably used.

アルカリの添加量は特に限定されないが、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、上限は12質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、7質量部以下がさらに好ましく、5質量部以下が特に好ましい。アルカリの添加量が0.1質量部未満では、ケン化処理に時間がかかってしまうおそれがある。また逆にアルカリの添加量が12質量部を超えると天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。 The amount of alkali added is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, and the upper limit is 12 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of natural rubber latex. Is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or less. If the amount of alkali added is less than 0.1 parts by mass, saponification may take time. Conversely, if the amount of alkali added exceeds 12 parts by mass, the natural rubber latex may be destabilized.

界面活性剤としては、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤が使用可能である。陰イオン性界面活性剤としては、例えばカルボン酸系、スルホン酸系、硫酸エステル系、リン酸エステル系等の陰イオン性界面活性剤があげられる。非イオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシアルキレンエーテル系、ポリオキシアルキレンエステル系、多価アルコール脂肪酸エステル系、糖脂肪酸エステル系、アルキルポリグリコシド系等の非イオン性界面活性剤があげられる。両性界面活性剤としては、例えばアミノ酸型、ベタイン型、アミンオキサイド型等の両性界面活性剤があげられる。なかでも、陰イオン性界面活性剤が好ましく、スルホン酸系の陰イオン性界面活性剤がより好ましい。 As the surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant can be used. Examples of the anionic surfactant include carboxylic acid-based, sulfonic acid-based, sulfate ester-based and phosphate ester-based anionic surfactants. Examples of nonionic surfactants include nonionic surfactants such as polyoxyalkylene ethers, polyoxyalkylene esters, polyhydric alcohol fatty acid esters, sugar fatty acid esters, and alkyl polyglycosides. Examples of the amphoteric surfactant include amphoteric surfactants such as amino acid type, betaine type, and amine oxide type. Among these, an anionic surfactant is preferable, and a sulfonic acid anionic surfactant is more preferable.

界面活性剤の添加量は、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、1.1質量部以上が更に好ましく、2.0質量部以上が特に好ましく、上限は6質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましく、3.5質量部以下がさらに好ましく、3質量部以下が特に好ましい。界面活性剤の添加量が0.01質量部未満では、ケン化処理時に天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。また逆に界面活性剤の添加量が6質量部を超えると天然ゴムラテックスが安定化しすぎて凝固が困難になるおそれがある。また、1.1質量部以上である場合には、天然ゴム中のリン含有量、窒素含有量、ゲル含有率をより低減することができる。 The addition amount of the surfactant is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and even more preferably 1.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. The upper limit is preferably 6 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, still more preferably 3.5 parts by mass or less, and particularly preferably 3 parts by mass or less. If the addition amount of the surfactant is less than 0.01 parts by mass, the natural rubber latex may become unstable during the saponification treatment. On the other hand, if the amount of the surfactant added exceeds 6 parts by mass, the natural rubber latex is too stabilized and it may be difficult to coagulate. Moreover, when it is 1.1 mass parts or more, the phosphorus content, the nitrogen content, and the gel content in the natural rubber can be further reduced.

ケン化処理の温度は、アルカリによるケン化反応が十分な反応速度で進行しうる範囲、および天然ゴムラテックスが凝固等の変質を起こさない範囲で適宜、設定できるが、通常は20〜70℃が好ましく、30〜70℃がより好ましい。また処理の時間は、天然ゴムラテックスを静置して処理を行う場合、処理の温度にもよるが、十分な処理を行うことと、生産性を向上することとを併せ考慮すると3〜48時間が好ましく、3〜24時間がより好ましい。 The temperature of the saponification treatment can be appropriately set within a range where the saponification reaction with alkali can proceed at a sufficient reaction rate and within a range where the natural rubber latex does not undergo alteration such as coagulation, but is usually 20 to 70 ° C. Preferably, 30-70 degreeC is more preferable. Further, the treatment time is 3 to 48 hours in consideration of both sufficient treatment and productivity improvement, depending on the treatment temperature when the treatment is performed with natural rubber latex standing. Is preferable, and 3 to 24 hours is more preferable.

ケン化反応終了後、凝集させたゴムを破砕し、洗浄処理を行う。凝集方法としては、例えば、ギ酸等の酸を添加し、pHを調整する方法が挙げられる。また、洗浄処理としては、例えばゴム分を水で希釈して洗浄後、遠心分離処理を行い、ゴム分を取り出す方法が挙げられる。遠心分離する際は、まず天然ゴムラテックスのゴム分が5〜40質量%、好ましくは10〜30質量%となるように水で希釈する。次いで、5000〜10000rpmで1〜60分間遠心分離すればよく、所望のリン含有量になるまで洗浄を繰り返せばよい。洗浄処理終了後、ケン化処理天然ゴムラテックスが得られる。ケン化処理天然ゴムラテックスを乾燥することにより、本発明における改質天然ゴムが得られる。 After completion of the saponification reaction, the agglomerated rubber is crushed and washed. Examples of the aggregation method include a method of adjusting pH by adding an acid such as formic acid. Examples of the washing treatment include a method of diluting the rubber with water and washing it, and then performing a centrifugal separation treatment to take out the rubber. When centrifuging, it is first diluted with water so that the rubber content of the natural rubber latex is 5 to 40% by mass, preferably 10 to 30% by mass. Then, it may be centrifuged at 5000 to 10000 rpm for 1 to 60 minutes, and washing may be repeated until a desired phosphorus content is obtained. After completion of the washing treatment, a saponified natural rubber latex is obtained. The modified natural rubber according to the present invention is obtained by drying the saponified natural rubber latex.

上記製造方法では、天然ゴムラテックス採取後15日以内にケン化、洗浄及び乾燥の工程を終了することが好ましい。より好ましくは10日以内、更に好ましくは5日以内である。採取後固形化せずに15日を超えて放置しておくとゲル分が増大していくためである。 In the above production method, the saponification, washing and drying steps are preferably completed within 15 days after collecting the natural rubber latex. More preferably, it is within 10 days, and more preferably within 5 days. This is because the gel content increases if the sample is left for more than 15 days without solidification after collection.

本発明では、ゴム成分として溶液重合で合成されたジエン系ゴムが使用される。HPNRとともに、溶液重合ジエン系ゴムを使用することにより、十分なウェットスキッド性能を確保できる。 In the present invention, a diene rubber synthesized by solution polymerization is used as the rubber component. By using solution polymerization diene rubber together with HPNR, sufficient wet skid performance can be secured.

溶液重合で合成されたジエン系ゴムとしては、溶液重合で合成されたスチレンブタジエンゴム(S−SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)等及びこれらの混合物を使用することができる。また、変性剤で変性した変性ジエン系ゴムも使用できる。なかでも、十分な耐摩耗性とウェットスキッド性能を確保するという理由から、変性ジエン系ゴムが好ましく、変性S−SBRがより好ましい。 Diene rubbers synthesized by solution polymerization include styrene butadiene rubber (S-SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), and nitrile rubber (NBR) synthesized by solution polymerization. Etc. and mixtures thereof may be used. A modified diene rubber modified with a modifying agent can also be used. Among them, a modified diene rubber is preferable and a modified S-SBR is more preferable because sufficient abrasion resistance and wet skid performance are ensured.

溶液重合ジエン系ゴムの変性に使用する変性剤としては、ポリマーとの結合性がよく、かつフィラーとの親和性が高いという点から、上記式(1)で表される化合物、分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物が好ましく、分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物がより好ましい。なお、変性溶液重合ジエン系ゴムは、溶液重合ジエン系ゴムの末端に変性剤を反応させたものが好ましい。 As the modifier used for modifying the solution-polymerized diene rubber, the compound represented by the above formula (1) and 2 in the molecule from the viewpoint of good binding property with the polymer and high affinity with the filler. A polyfunctional compound having at least one epoxy group is preferred, and a polyfunctional compound having at least two epoxy groups in the molecule is more preferred. The modified solution polymerized diene rubber is preferably one obtained by reacting a modifier with the terminal of the solution polymerized diene rubber.

上記式(1)のR、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基(−COOH)、メルカプト基(−SH)又はこれらの誘導体を表す。上記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、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基等が挙げられる。上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4)等が挙げられる。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基(シクロヘキシルオキシ基等の炭素数5〜8のシクロアルコキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、ベンジルオキシ基等の炭素数6〜8のアリールオキシ基等)も含まれる。 R 1 , R 2 and R 3 in the above formula (1) are the same or different and are an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group (—COOH), a mercapto group (—SH) or a derivative thereof. Represents. As said alkyl group, C1-C4 alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, etc. are mentioned, for example. Examples of the alkoxy group include alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group and t-butoxy group (preferably having 1 to 6 carbon atoms). More preferably, C1-C4) etc. are mentioned. The alkoxy group includes a cycloalkoxy group (cycloalkoxy group having 5 to 8 carbon atoms such as cyclohexyloxy group) and an aryloxy group (aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms such as phenoxy group and benzyloxy group). ) Is also included.

上記シリルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜20の脂肪族基、芳香族基が置換したシリルオキシ基(トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリイソプロピルシリルオキシ基、ジエチルイソプロピルシリルオキシ基、t−ブチルジメチルシリルオキシ基、t−ブチルジフェニルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ−p−キシリルシリルオキシ基等)等が挙げられる。 Examples of the silyloxy group include a silyloxy group substituted with an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms and an aromatic group (trimethylsilyloxy group, triethylsilyloxy group, triisopropylsilyloxy group, diethylisopropylsilyloxy group, t- Butyldimethylsilyloxy group, t-butyldiphenylsilyloxy group, tribenzylsilyloxy group, triphenylsilyloxy group, tri-p-xylylsilyloxy group, etc.).

上記アセタール基としては、例えば、−C(RR′)−OR″、−O−C(RR′)−OR″で表される基を挙げることができる。前者としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、t−ブトキシメチル基、ネオペンチルオキシメチル基等が挙げられ、後者としては、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、i−プロポキシメトキシ基、n−ブトキシメトキシ基、t−ブトキシメトキシ基、n−ペンチルオキシメトキシ基、n−ヘキシルオキシメトキシ基、シクロペンチルオキシメトキシ基、シクロヘキシルオキシメトキシ基等を挙げることができる。R、R及びRとしては、アルコキシ基が望ましい。これにより、優れた低発熱性(低燃費性)を得ることができる。 Examples of the acetal group include groups represented by -C (RR ')-OR "and -O-C (RR')-OR". Examples of the former include a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, a butoxymethyl group, an isopropoxymethyl group, a t-butoxymethyl group, and a neopentyloxymethyl group. The latter includes a methoxymethoxy group, an ethoxy group, and the like. Methoxy group, propoxymethoxy group, i-propoxymethoxy group, n-butoxymethoxy group, t-butoxymethoxy group, n-pentyloxymethoxy group, n-hexyloxymethoxy group, cyclopentyloxymethoxy group, cyclohexyloxymethoxy group, etc. Can be mentioned. R 1 , R 2 and R 3 are preferably alkoxy groups. Thereby, the outstanding low exothermic property (low fuel consumption) can be obtained.

上記式(1)で表される化合物において、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基又は環状エーテル基を表す。 In the compound represented by the above formula (1), R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic ether group.

上記式(1)のR及びRのアルキル基としては、例えば、上記アルキル基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the alkyl group of R 4 and R 5 in the above formula (1) include the same groups as the above alkyl group.

及びRの環状エーテル基としては、例えば、オキシラン基、オキセタン基、オキソラン基、オキサン基、オキセパン基、オキソカン基、オキソナン基、オキセカン基、オキセト基、オキソール基などのエーテル結合を1つ有する環状エーテル基、ジオキソラン基、ジオキサン基、ジオキセパン基、ジオキセカン基などのエーテル結合を2つ有する環状エーテル基、トリオキサン基などのエーテル結合を3つ有する環状エーテル基などが挙げられる。なかでも、エーテル結合を1つ有する炭素数2〜7の環状エーテル基が好ましく、エーテル結合を1つ有する炭素数3〜5の環状エーテル基がより好ましい。また、環状エーテル基は環骨格内に不飽和結合を有していないことが好ましい。 Examples of the cyclic ether group of R 4 and R 5 include one ether bond such as an oxirane group, an oxetane group, an oxolane group, an oxane group, an oxepane group, an oxocan group, an oxonan group, an oxecan group, an oxet group, and an oxole group. A cyclic ether group having two ether bonds such as a cyclic ether group, a dioxolane group, a dioxane group, a dioxepane group and a dioxecan group, and a cyclic ether group having three ether bonds such as a trioxane group. Among these, a C2-C7 cyclic ether group having one ether bond is preferable, and a C3-C5 cyclic ether group having one ether bond is more preferable. The cyclic ether group preferably has no unsaturated bond in the ring skeleton.

上記式(1)のn(整数)としては、1〜5が好ましい。これにより、優れた低発熱性(低燃費性)を得ることができる。更には、nは2〜4がより好ましく、3が最も好ましい。nが0であるとケイ素原子と窒素原子との結合が困難であり、nが6以上であると変性剤としての効果が薄れる。 As n (integer) of said Formula (1), 1-5 are preferable. Thereby, the outstanding low exothermic property (low fuel consumption) can be obtained. Furthermore, n is more preferably 2 to 4, and most preferably 3. When n is 0, it is difficult to bond a silicon atom and a nitrogen atom, and when n is 6 or more, the effect as a modifier is reduced.

上記式(1)で表される化合物の具体例としては、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルブトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジブトキシシラン、ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4−ジメチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジメチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2−ジメチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−ジメチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、4−ジメチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2−ジメチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4−ジメチルアミノブチルジエトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−ジエチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4−ジエチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジエチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2−ジエチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3−ジエチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−ジエチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリエトキシシラン、2−ジエチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン、4−ジエチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジエチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2−ジエチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3−ジエチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4−ジエチルアミノブチルジエトキシメチルシラン、下記式(3)〜(10)で表される化合物等が挙げられる。なかでも、ポリマーとの結合性がよく、かつフィラーとの親和性が高いという点から、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、下記式(3)で表される化合物が好ましい。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, Aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyldimethylbutoxysilane, 3-aminopropylmethyldibutoxysilane, dimethylaminomethyltrimethoxysilane, 2-dimethyl Aminoethyltrimethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-dimethylaminobutyltrimethoxysilane, dimethylaminomethyldimethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldimethoxy Methylsilane, 3-dimethylaminopropyldimethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldimethoxymethylsilane, dimethylaminomethyltriethoxysilane, 2-dimethylaminoethyltriethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltriethoxysilane, 4-dimethylaminobutyl Triethoxysilane, dimethylaminomethyldiethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldiethoxymethylsilane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldiethoxymethylsilane, diethylaminomethyltrimethoxysilane, 2- Diethylaminoethyltrimethoxysilane, 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-diethylaminobutyltrimethoxysilane, diethylamino Tildimethoxymethylsilane, 2-diethylaminoethyldimethoxymethylsilane, 3-diethylaminopropyldimethoxymethylsilane, 4-diethylaminobutyldimethoxymethylsilane, diethylaminomethyltriethoxysilane, 2-diethylaminoethyltriethoxysilane, 3-diethylaminopropyltriethoxysilane 4-diethylaminobutyltriethoxysilane, diethylaminomethyldiethoxymethylsilane, 2-diethylaminoethyldiethoxymethylsilane, 3-diethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 4-diethylaminobutyldiethoxymethylsilane, the following formulas (3) to ( 10) and the like. Among these, 3-aminopropyltrimethoxysilane and a compound represented by the following formula (3) are preferable from the viewpoints of good binding properties with the polymer and high affinity with the filler. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 0005466567
Figure 0005466567

溶液重合ジエン系ゴムの変性に使用する変性剤としては、分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物が好適である。 A polyfunctional compound having two or more epoxy groups in the molecule is suitable as the modifier used for modifying the solution polymerization diene rubber.

分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物としては、分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ジグリシジル化ビスフェノールA等の2個以上のフェノール基を有する芳香族化合物のポリグリシジルエーテル、1,4−ジグリシジルベンゼン、1,3,5−トリグリシジルベンゼン、ポリエポキシ化液状ポリブタジエン等のポリエポキシ化合物、4,4’−ジグリシジル−ジフェニルメチルアミン、4,4’−ジグリシジル−ジベンジルメチルアミン等のエポキシ基含有3級アミン、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルオルソトルイジン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル−p−フェニレンジアミン、ジグリシジルアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン等のポリグリシジルアミノ化合物があげられる。なかでも、分子中に2個以上のエポキシ基および1個以上の窒素含有基を有する多官能化合物が好ましく、下記式(2)で示される多官能化合物がより好ましい。 The polyfunctional compound having two or more epoxy groups in the molecule is not particularly limited as long as it is a compound having two or more epoxy groups in the molecule. For example, ethylene glycol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, etc. Polyglycidyl ether of polyhydric alcohol, polyglycidyl ether of aromatic compound having two or more phenol groups such as diglycidylated bisphenol A, 1,4-diglycidylbenzene, 1,3,5-triglycidylbenzene, poly Polyepoxy compounds such as epoxidized liquid polybutadiene, tertiary amines containing epoxy groups such as 4,4′-diglycidyl-diphenylmethylamine, 4,4′-diglycidyl-dibenzylmethylamine, diglycidylaniline, diglycidyl orthotoluidine, Tetraglycidylme Xylene diamine, tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, tetraglycidyl -p- phenylenediamine, diglycidyl aminomethyl cyclohexane, polyglycidyl amino compound such as tetraglycidyl-1,3-bis-aminomethyl cyclohexane. Especially, the polyfunctional compound which has 2 or more epoxy groups and 1 or more nitrogen-containing group in a molecule | numerator is preferable, and the polyfunctional compound shown by following formula (2) is more preferable.

Figure 0005466567
式(2)中、R及びRは、同一又は異なって、炭素数1〜10の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、エーテル、及び3級アミンからなる群より選択される少なくとも1種の基を有してもよい。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、エーテル、及び3級アミンからなる群より選択される少なくとも1種の基を有してもよい。R10は、炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、エーテル、3級アミン、エポキシ、カルボニル、及びハロゲンからなる群より選択される少なくとも1種の基を有してもよい。zは1〜6(好ましくは1〜4)の整数を表す。
Figure 0005466567
In the formula (2), R 6 and R 7 are the same or different and represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and the hydrocarbon group is at least selected from the group consisting of ether and tertiary amine You may have 1 type of group. R 8 and R 9 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group is at least one selected from the group consisting of ethers and tertiary amines. You may have group of. R 10 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrocarbon group has at least one group selected from the group consisting of ether, tertiary amine, epoxy, carbonyl, and halogen. Also good. z represents an integer of 1 to 6 (preferably 1 to 4).

上記多官能化合物は、ジグリシジルアミノ基を有する多官能化合物であることが更に好ましい。また、多官能化合物の分子内のエポキシ基の数は2個以上、より好ましくは3個以上、さらに好ましくは4個以上である。 The polyfunctional compound is more preferably a polyfunctional compound having a diglycidylamino group. Further, the number of epoxy groups in the molecule of the polyfunctional compound is 2 or more, more preferably 3 or more, and further preferably 4 or more.

変性剤によるジエン系重合体の変性方法としては、特公平6−53768号公報、特公平6−57767号公報等に記載されている方法等、従来公知の手法を用いることができる。例えば、ジエン系重合体と変性剤とを接触させればよく、ジエン系重合体溶液中に変性剤を添加して反応させる方法等が挙げられる。 As a method for modifying a diene polymer with a modifier, conventionally known methods such as those described in JP-B-6-53768 and JP-B-6-57767 can be used. For example, a diene polymer and a modifying agent may be brought into contact with each other, and a method of adding a modifying agent to a diene polymer solution and reacting them may be mentioned.

溶液重合ジエン系ゴムのスチレン含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上である。5質量%未満の場合、ウェットスキッド性能が悪化する傾向がある。また、該スチレン含有量は、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。45質量%を超えると、低発熱性能が悪化する傾向がある。
なお、本明細書において、スチレン含有量は、H−NMR測定によって算出される。
The styrene content of the solution-polymerized diene rubber is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more. If it is less than 5% by mass, the wet skid performance tends to deteriorate. Moreover, this styrene content becomes like this. Preferably it is 45 mass% or less, More preferably, it is 40 mass% or less. If it exceeds 45 mass%, the low heat generation performance tends to deteriorate.
In the present specification, the styrene content is calculated by H 1 -NMR measurement.

ゴム成分100質量%中の溶液重合ジエン系ゴムの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、特に好ましくは60質量%以上である。10質量%未満であると、十分なウェットスキッド性能を確保できない場合がある。該溶液重合ジエン系ゴムの含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。90質量%を超えると、低発熱性能を十分に改善することができないおそれがある。 The content of the solution-polymerized diene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and particularly preferably 60% by mass or more. If it is less than 10% by mass, sufficient wet skid performance may not be ensured. The content of the solution-polymerized diene rubber is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and still more preferably 70% by mass or less. If it exceeds 90% by mass, the low heat generation performance may not be sufficiently improved.

改質天然ゴム及び溶液重合ジエン系ゴム以外に本発明で使用できるゴム成分としては、特に限定されず、天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)等のジエン系ゴム等が挙げられる。 The rubber component that can be used in the present invention other than the modified natural rubber and the solution-polymerized diene rubber is not particularly limited, and examples thereof include diene rubbers such as natural rubber (NR) and epoxidized natural rubber (ENR).

本発明では、シリカが使用される。上記ゴム成分とともに、シリカを配合することにより、低燃費性が改善される。また、シリカ配合では耐摩耗性が低いという問題があるが、ゴム成分としてHPNR及び溶液重合ジエン系ゴムを使用することでこの問題が改善され、本発明の効果が良好に得られる。シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ(無水ケイ酸)、湿式法シリカ(含水ケイ酸)等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。 In the present invention, silica is used. By blending silica together with the rubber component, the fuel efficiency is improved. Further, the silica compound has a problem of low wear resistance, but this problem can be improved by using HPNR and solution-polymerized diene rubber as the rubber component, and the effects of the present invention can be obtained satisfactorily. The silica is not particularly limited, and examples thereof include dry process silica (anhydrous silicic acid), wet process silica (hydrous silicic acid), and the like, but wet process silica is preferable because of its large number of silanol groups.

シリカのチッ素吸着比表面積(NSA)は、100m/g以上が好ましく、130m/g以上がより好ましく、160m/g以上が更に好ましい。100m/g未満では、本発明の効果を十分に得られないおそれがある。また、シリカのNSAは、220m/g以下が好ましく、200m/g以下がより好ましい。220m/gを超えると、低発熱性が低下する傾向がある。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 100 m 2 / g or more, more preferably 130 m 2 / g or more, and still more preferably 160 m 2 / g or more. If it is less than 100 m < 2 > / g, there exists a possibility that the effect of this invention cannot fully be acquired. Further, N 2 SA of silica is preferably 220 m 2 / g or less, and more preferably 200 m 2 / g or less. If it exceeds 220 m 2 / g, the low heat build-up tends to decrease.
The nitrogen adsorption specific surface area of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは20質量部以上、更に好ましくは30質量部以上、特に好ましくは50質量部以上である。10質量部未満であると、シリカ配合による充分な効果が得られない傾向がある。上記シリカの含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは120質量部以下、更に好ましくは100質量部以下である。150質量部を超えると、シリカのゴムへの分散が困難になり、ゴムの加工性が悪化する傾向がある。 The content of silica is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, still more preferably 30 parts by mass or more, and particularly preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the amount is less than 10 parts by mass, there is a tendency that a sufficient effect due to silica blending cannot be obtained. The content of the silica is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 120 parts by mass or less, and still more preferably 100 parts by mass or less. When the amount exceeds 150 parts by mass, it is difficult to disperse silica in rubber, and the processability of rubber tends to deteriorate.

本発明では、シリカとともに、シランカップリング剤を使用することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、スルフィド系、メルカプト系ビニル系、アミノ系、グリシドキシ系、ニトロ系、クロロ系シランカップリング剤などが挙げられる。なかでも、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(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)ジスルフィドなどのスルフィド系が好ましく、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドが特に好ましい。 In the present invention, it is preferable to use a silane coupling agent together with silica. Examples of the silane coupling agent include sulfide, mercapto vinyl, amino, glycidoxy, nitro, and chloro silane coupling agents. Among them, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, etc. Sulfide systems are preferred, with bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide being particularly preferred.

シランカップリング剤を含有する場合、シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して5質量部以上が好ましく、8質量部以上がより好ましい。5質量部未満では、破壊強度が低下し、耐摩耗性などの性能が低下するおそれがある。
また、該シランカップリング剤の含有量は、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。15質量部を超えると、シランカップリング剤を配合することによる破壊強度の増加や低発熱化などの効果が得られない傾向がある。
When the silane coupling agent is contained, the content of the silane coupling agent is preferably 5 parts by mass or more and more preferably 8 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. If it is less than 5 parts by mass, the fracture strength is lowered and the performance such as wear resistance may be lowered.
Moreover, 15 mass parts or less are preferable, and, as for content of this silane coupling agent, 10 mass parts or less are more preferable. When it exceeds 15 parts by mass, there is a tendency that effects such as an increase in fracture strength and a reduction in heat generation due to the incorporation of the silane coupling agent cannot be obtained.

本発明では、特定の平均一次粒子径の酸化亜鉛が使用される。このような微粒子酸化亜鉛の配合により、均一に加硫できる。また、NR(非改質)、乳化重合ジエン系ゴムに比べて、HPNR、溶液重合ジエン系ゴムは酸化亜鉛を必要以上にトラップしにくく、少量であっても加硫促進助剤としての効果が発揮されるので、酸化亜鉛の配合量を減少させることができる。これにより、破壊核が減少し、良好な耐摩耗性能を得ることができる。また、低発熱化できる。 In the present invention, zinc oxide having a specific average primary particle size is used. Uniform vulcanization can be achieved by blending such fine zinc oxide. Compared to NR (unmodified) and emulsion polymerized diene rubbers, HPNR and solution polymerized diene rubbers are less likely to trap zinc oxide than necessary, and even a small amount is effective as a vulcanization accelerator. Since it is demonstrated, the compounding quantity of a zinc oxide can be reduced. Thereby, fracture nuclei are reduced and good wear resistance can be obtained. Moreover, low heat generation can be achieved.

上記酸化亜鉛の平均一次粒子径は、15nm以上、好ましくは30nm以上、より好ましくは50nm以上、更に好ましくは60nm以上である。15nm未満であると、ゴム組成物中での酸化亜鉛の均一分散が困難となり、耐久性能の向上効果が得られない傾向にある。酸化亜鉛の平均一次粒子径は、200nm以下、好ましくは150nm以下、より好ましくは100nm以下、更に好ましくは70nm以下である。200nmを超えると、本発明の効果が十分に得られないおそれがある。 The average primary particle diameter of the zinc oxide is 15 nm or more, preferably 30 nm or more, more preferably 50 nm or more, and further preferably 60 nm or more. If it is less than 15 nm, it is difficult to uniformly disperse zinc oxide in the rubber composition, and there is a tendency that the effect of improving the durability performance cannot be obtained. The average primary particle diameter of zinc oxide is 200 nm or less, preferably 150 nm or less, more preferably 100 nm or less, and still more preferably 70 nm or less. If it exceeds 200 nm, the effects of the present invention may not be sufficiently obtained.

本発明において、酸化亜鉛の平均一次粒子径は、BET法により測定した比表面積から真球状粒子モデルへ換算したときの一次粒子径である。
ここで、比表面積から真球状粒子モデルへ換算したときの一次粒子径は、以下の関係式により算出することができる。一次粒子を理想的な球と見立てると、粒子1個の表面積S及び体積V、密度ρと比表面積SSAとの間には、下記式で表される関係が成立する。
SSA=1/(V・ρ)×S
ここで、V及びSは粒子径によって一義的に決定される物理量なので、比表面積と密度により粒子径を求めることができる。密度は、例えば、市販のピクノメーターにより簡便に求めることができる。
In the present invention, the average primary particle diameter of zinc oxide is the primary particle diameter when converted from a specific surface area measured by the BET method to a true spherical particle model.
Here, the primary particle diameter when converted from the specific surface area to the true spherical particle model can be calculated by the following relational expression. When the primary particles are regarded as ideal spheres, the relationship represented by the following formula is established between the surface area S, volume V, density ρ, and specific surface area SSA of each particle.
SSA = 1 / (V · ρ) × S
Here, since V and S are physical quantities that are uniquely determined by the particle diameter, the particle diameter can be obtained from the specific surface area and density. The density can be easily determined by, for example, a commercially available pycnometer.

上記酸化亜鉛(特定の平均一次粒子径の酸化亜鉛)の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは0.7質量部以上、特に好ましくは0.9質量部以上である。0.3質量部未満では、加硫促進効果が得られないおそれがある。また、該酸化亜鉛の含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは1.5質量部以下、特に好ましくは1.0質量部以下である。5質量部を超えると、破壊核が増加し、耐摩耗性能が悪化する傾向がある。 The content of the zinc oxide (zinc oxide having a specific average primary particle size) is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, further preferably 100 parts by mass of the rubber component. 0.7 parts by mass or more, particularly preferably 0.9 parts by mass or more. If it is less than 0.3 part by mass, the vulcanization acceleration effect may not be obtained. The zinc oxide content is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, still more preferably 1.5 parts by mass or less, and particularly preferably 1.0 part by mass or less. When it exceeds 5 parts by mass, the fracture nuclei increase and the wear resistance tends to deteriorate.

本発明のゴム組成物は、上記充填剤として、カーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、補強性を高め、耐摩耗性能をより改善することができる。 The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black as the filler. Thereby, reinforcement property can be improved and abrasion resistance performance can be improved more.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは100m/g以上である。50m/g未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのNSAは、200m/g以下が好ましく、150m/g以下がより好ましい。200m/gを超えると、カーボンブラックのゴムへの分散が困難になり、加工性が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more. If it is less than 50 m < 2 > / g, there exists a tendency for sufficient reinforcement property not to be acquired. Also, N 2 SA of carbon black is preferably not more than 200 meters 2 / g, more preferably at most 150m 2 / g. When it exceeds 200 m 2 / g, it becomes difficult to disperse the carbon black into the rubber, and the processability tends to deteriorate.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは2質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上である。2質量部未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックの含有量はゴム成分100質量部に対して、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは6質量部以下である。15質量部を超えると、低発熱性の改善効果が低下する傾向がある。 The content of carbon black is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and further preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 2 parts by mass, sufficient reinforcing properties tend not to be obtained. The carbon black content is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and still more preferably 6 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it exceeds 15 parts by mass, the effect of improving the low heat build-up tends to decrease.

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、ステアリン酸、各種老化防止剤、オゾン劣化防止剤、オイル、ワックス、加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention contains compounding agents generally used in the production of rubber compositions, such as stearic acid, various anti-aging agents, ozone degradation inhibitors, oils, waxes, and vulcanizing agents. Further, a vulcanization accelerator and the like can be appropriately blended.

本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。 The rubber composition of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading the above components with a Banbury mixer, a kneader, an open roll or the like and then vulcanizing.

本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材に好適に使用できる。特に、耐摩耗性能、低燃費性能及び耐劣化性能が要求されるトレッド(キャップトレッド)に使用することが好ましい。 The rubber composition of the present invention can be suitably used for each member of a tire. In particular, it is preferably used for a tread (cap tread) that requires wear resistance, low fuel consumption and deterioration resistance.

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型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タイヤを得る。
The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition.
That is, the rubber composition containing the above components is extruded in accordance with the shape of the tread at an unvulcanized stage and molded together with other tire members on a tire molding machine by a normal method. Form a vulcanized tire. The unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire.

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下に、実施例で用いた各種薬品について説明する。
天然ゴム:TSR20
改質天然ゴム1:下記製造例1より得られた固形ゴム
改質天然ゴム2:下記製造例2より得られた固形ゴム
HPR355(溶液重合ジエン系ゴム1):JSR(株)製のHPR355(上記式(1)で表される3−アミノプロピルトリメトキシシランを用いて変性したS−SBR、スチレン含有量:27質量%)
E15(溶液重合ジエン系ゴム2):旭化成ケミカルズ(株)製のアサプレン E15(分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物(上記式(2)で表される多官能化合物)により変性(カップリング)したS−SBR、スチレン含量:23質量%、ビニル含量:63質量%)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のN220(NSA:111m2/g)
シリカ:エボニックデグッサ社製のウルトラジルVN3(NSA:175m/g)
シランカップリング剤:エボニックデグッサ社製のシランカップリング剤Si266(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
アロマオイル:(株)ジャパンエナジー製のプロセスX−140
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックワックス
老化防止剤:FLEXSYS(株)製老化防止剤6C(SANTOFLEX 6PPD)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華2種(平均一次粒子径:400nm)
F−2微粒子亜鉛華:ハクスイテック(株)製、商品名:微粒子酸化亜鉛F−2(平均一次粒子径:65nm)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
硫黄:鶴見化学(株)製の粉末硫黄
ノクセラーNS(加硫促進剤):大内新興化学工業(株)製のノクセラ−NS(N−t−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)
天然ゴムラテックス:タイテックス社から入手したフィールドラテックスを使用
界面活性剤:花王(株)製のEmal−E
NaOH:和光純薬工業(株)製のNaOH
The various chemicals used in the examples are described below.
Natural rubber: TSR20
Modified natural rubber 1: Solid rubber modified natural rubber obtained from the following production example 1: Solid rubber HPR355 obtained from the following production example 2 (solution polymerization diene rubber 1): HPR355 manufactured by JSR Corporation ( S-SBR modified with 3-aminopropyltrimethoxysilane represented by the above formula (1), styrene content: 27% by mass)
E15 (solution polymerization diene rubber 2): modified by Asaprene E15 (polyfunctional compound having two or more epoxy groups in the molecule (polyfunctional compound represented by the above formula (2)) manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation (Coupled S-SBR, styrene content: 23 mass%, vinyl content: 63 mass%)
Carbon black: N220 (N 2 SA: 111 m 2 / g) manufactured by Cabot Japan
Silica: Ultrasil VN3 manufactured by Evonik Degussa (N 2 SA: 175 m 2 / g)
Silane coupling agent: Si266 (Bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Evonik Degussa
Aroma oil: Process X-140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Wax: Sannox wax anti-aging agent manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd .: Anti-aging agent 6C (SANTOFLEX 6PPD) manufactured by FLEXSYS Co., Ltd.
Zinc oxide: 2 types of zinc oxide manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. (average primary particle size: 400 nm)
F-2 fine particle zinc white: manufactured by Hakusuitec Co., Ltd., trade name: fine particle zinc oxide F-2 (average primary particle size: 65 nm)
Stearic acid: Stearic acid “椿” manufactured by NOF Corporation
Sulfur: Powder sulfur noxeller NS (vulcanization accelerator) manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd .: Noxera-NS (Nt-butyl-2-benzothiazylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Natural rubber latex: Field latex obtained from Taitex Co., Ltd. Surfactant: Emal-E manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

(アルカリによるケン化処理天然ゴムの作製)
製造例1
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、Emal−E10gとNaOH20gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。このラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥して固形ゴム(改質天然ゴム1)を得た。
製造例2
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、Emal−E10gとNaOH15gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。このラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥して固形ゴム(改質天然ゴム2)を得た。
(Production of saponified natural rubber with alkali)
Production Example 1
After adjusting the solid rubber latex solids concentration (DRC) to 30% (w / v), 1000 g of natural rubber latex was added with 10 g of Emal-E and 20 g of NaOH, followed by saponification at room temperature for 48 hours. Natural rubber latex was obtained. Water was added to the latex to dilute to DRC 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 to 4.5 to cause aggregation. The agglomerated rubber was pulverized, washed repeatedly with 1000 ml of water, and then dried at 110 ° C. for 2 hours to obtain a solid rubber (modified natural rubber 1).
Production Example 2
After adjusting the solid rubber latex solids concentration (DRC) to 30% (w / v), 1000 g of natural rubber latex was added with 10 g of Emal-E and 15 g of NaOH, followed by a saponification reaction at room temperature for 48 hours. Natural rubber latex was obtained. Water was added to the latex to dilute to DRC 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 to 4.5 to cause aggregation. The agglomerated rubber was pulverized, washed repeatedly with 1000 ml of water, and then dried at 110 ° C. for 2 hours to obtain a solid rubber (modified natural rubber 2).

製造例1〜2により得られた固形ゴム及びTSRについて以下に示す方法により、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率を測定した。結果を表1に示す。 With respect to the solid rubber and TSR obtained in Production Examples 1 and 2, the nitrogen content, phosphorus content, and gel content were measured by the following methods. The results are shown in Table 1.

(窒素含有量の測定)
窒素含有量は、CHN CORDER MT−5(ヤナコ分析工業社製)を用いて測定した。測定には、まずアンチピリンを標準物質として、窒素含有量を求めるための検量線を作製した。次いで、各製造例で得られた改質天然ゴム又はTSR約10mgを秤量し、3回の測定結果から平均値を求めて、試料の窒素含有量とした。
(Measurement of nitrogen content)
The nitrogen content was measured using CHN CORDER MT-5 (manufactured by Yanaco Analytical Industries). For the measurement, first, a calibration curve for determining the nitrogen content was prepared using antipyrine as a standard substance. Next, about 10 mg of the modified natural rubber or TSR obtained in each production example was weighed, and an average value was obtained from the measurement results of three times to obtain the nitrogen content of the sample.

(リン含有量の測定)
ICP発光分析装置(ICPS−8100、島津製作所(株)製)を使用してリン含有量を求めた。
また、リンの31P−NMR測定は、NMR分析装置(400MHz、AV400M、日本ブルカー社製)を使用し、80%リン酸水溶液のP原子の測定ピークを基準点(0ppm)として、クロロホルムにより生ゴムより抽出した成分を精製し、CDClに溶解して測定した。
(Measurement of phosphorus content)
The phosphorus content was determined using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).
In addition, 31 P-NMR measurement of phosphorus uses an NMR analyzer (400 MHz, AV400M, manufactured by Nippon Bruker Co., Ltd.), and uses a measurement peak of P atom in an 80% aqueous phosphoric acid solution as a reference point (0 ppm), and raw rubber with chloroform. More extracted components were purified, dissolved in CDCl 3 and measured.

(ゲル含有率の測定)
1mm×1mmに切断した生ゴムのサンプル70.00mgを計り取り、これに35mLのトルエンを加え1週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率(%)を求めた。
ゲル含有率(質量%)=[乾燥後の質量mg/最初のサンプル質量mg]×100
(Measurement of gel content)
A raw rubber sample 70.00 mg cut to 1 mm × 1 mm was weighed, 35 mL of toluene was added thereto, and the mixture was allowed to stand in a cool dark place for 1 week. Subsequently, centrifugation was performed to precipitate a gel component insoluble in toluene, the soluble component of the supernatant was removed, and only the gel component was solidified with methanol, and then dried and the mass was measured. The gel content (%) was determined by the following formula.
Gel content (mass%) = [mass mg after drying / mg of initial sample] × 100

Figure 0005466567
Figure 0005466567

表1に示すように、改質天然ゴム1及び2は、TSRに比べて、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率が低減していた。
また、改質天然ゴム1及び2から抽出した抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークを検出しなかった。
As shown in Table 1, the modified natural rubbers 1 and 2 had a reduced nitrogen content, phosphorus content, and gel content as compared with TSR.
Further, in the 31 P NMR measurement of an extract obtained by extracting from the modified natural rubber 1 and 2, it did not detect the peak due to phospholipids -3Ppm~1ppm.

<実施例及び比較例>
(ゴム試験片の作製)
表2に示す配合処方に従い、1.7Lバンバリーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を混練りした。得られた混練り物にロールを用いて、硫黄と加硫促進剤を練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。これを、170℃で12分間、2mm厚の金型でプレスし、加硫ゴム組成物(加硫ゴムシート)を得た。
得られた加硫ゴムシートを、下記の通り評価した。
<Examples and Comparative Examples>
(Production of rubber test piece)
In accordance with the formulation shown in Table 2, 1.7 L Banbury was used to knead chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator. The resulting kneaded product was kneaded with sulfur and a vulcanization accelerator using a roll to obtain an unvulcanized rubber composition. This was pressed with a 2 mm thick mold at 170 ° C. for 12 minutes to obtain a vulcanized rubber composition (vulcanized rubber sheet).
The obtained vulcanized rubber sheet was evaluated as follows.

(ゴム発熱性能指数)
加硫ゴムシートについて、粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で各配合のtanδを測定し、比較例1のtanδを100として、下記計算式により指数表示した。指数が低いほど低発熱となる。
(ゴム発熱性能指数)=(各配合のtanδ)/(比較例1のtanδ)×100
(Rubber heat generation performance index)
For the vulcanized rubber sheet, tan δ of each formulation 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.). The tan δ of 1 was set to 100, and the index was expressed by the following calculation formula. The lower the index, the lower the heat generation.
(Rubber exothermic performance index) = (tan δ of each formulation) / (tan δ of Comparative Example 1) × 100

(摩耗性能指数)
(株)岩本製作所製のランボーン摩耗試験機を用い、表面回転速度50m/min、負荷荷重3.0kg、落砂量15g/min、スリップ率20%の条件で試験片(加硫ゴムシート)のランボーン摩耗量を測定した。測定したランボーン摩耗量から容積損失量を計算し、比較例1の容積損失量を100として、下記計算式により、各配合の容積損失量を指数表示した。数値が大きいほど、耐摩耗性能に優れることを示す。
(摩耗性能指数)=(比較例1の容積損失量)/(各配合の容積損失量)×100
(Wear performance index)
Using a Lambourne Abrasion Tester manufactured by Iwamoto Seisakusho, the test piece (vulcanized rubber sheet) was tested under the conditions of a surface rotation speed of 50 m / min, a load load of 3.0 kg, a sandfall amount of 15 g / min, and a slip rate of 20%. The amount of lamborn wear was measured. The volume loss amount was calculated from the measured amount of Lambourn wear, and the volume loss amount of each formulation was expressed as an index according to the following formula, with the volume loss amount of Comparative Example 1 being 100. It shows that it is excellent in abrasion resistance performance, so that a numerical value is large.
(Wear performance index) = (Volume loss amount of Comparative Example 1) / (Volume loss amount of each formulation) × 100

(耐劣化性能指数)
加硫ゴムシート(新品)を、80℃のオーブンで7日間熱劣化させ、これを劣化品とした。新品及び劣化品をJIS K6251に準じて引張試験を行い、破断伸びを測定した。測定結果を、下記計算式により、各配合の耐劣化性能として指数表示した。指数が小さいほど劣化度が大きいことを示す。
(耐劣化性能指数)=(劣化品の破断伸び)/(新品の破断伸び)×100
(Degradation resistance index)
A vulcanized rubber sheet (new article) was thermally deteriorated in an oven at 80 ° C. for 7 days to obtain a deteriorated product. A new article and a deteriorated article were subjected to a tensile test according to JIS K6251 to measure elongation at break. The measurement results were expressed as an index as the anti-deterioration performance of each formulation by the following formula. The smaller the index, the greater the degree of deterioration.
(Deterioration resistance index) = (Breaking elongation of deteriorated product) / (Breaking elongation of new product) × 100

Figure 0005466567
Figure 0005466567

シリカ配合において、ゴム成分としてHPNR及び溶液重合変性ジエン系ゴム、加硫促進助剤として微粒子酸化亜鉛を配合した実施例では、耐摩耗性能、低燃費性能及び耐劣化性能をバランス良く改善できた。一方、比較例は、低燃費性能と耐劣化性能とがバランスよく改善されなかった。また、比較例は、実施例に比べ、耐摩耗性能が劣る傾向があった。 In the compounding of silica, HPNR and solution polymerization modified diene rubber as rubber components and fine particle zinc oxide as a vulcanization accelerating aid were able to improve the wear resistance, fuel efficiency and deterioration resistance in a well-balanced manner. On the other hand, in the comparative example, the fuel efficiency performance and the deterioration resistance performance were not improved in a well-balanced manner. Further, the comparative example had a tendency to be inferior in wear resistance performance as compared with the example.

Claims (7)

リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム及び溶液重合で合成されたジエン系ゴムを含むゴム成分と、シリカと、平均一次粒子径が200nm以下の酸化亜鉛とを含み、
前記ゴム成分100質量部に対して、前記酸化亜鉛の含有量が0.3〜5質量部であるタイヤ用ゴム組成物。
A rubber component containing a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less and a diene rubber synthesized by solution polymerization, silica, and zinc oxide having an average primary particle size of 200 nm or less,
The rubber composition for tires whose content of the said zinc oxide is 0.3-5 mass parts with respect to 100 mass parts of said rubber components.
前記改質天然ゴムは、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下である請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to claim 1, wherein the modified natural rubber has a gel content measured as a toluene insoluble content of 20% by mass or less. 前記改質天然ゴムは、クロロホルム抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在せず、実質的にリン脂質が存在しない請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。 3. The tire rubber composition according to claim 1, wherein the modified natural rubber has no phospholipid peak at -3 ppm to 1 ppm and substantially no phospholipid in 31 P NMR measurement of a chloroform extract. object. 前記改質天然ゴムは、窒素含有量が0.3質量%以下である請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the modified natural rubber has a nitrogen content of 0.3 mass% or less. 前記ゴム成分100質量部に対して、前記酸化亜鉛の含有量が0.3〜3質量部である請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein a content of the zinc oxide is 0.3 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 前記ジエン系ゴムが、下記式(1)で表される化合物又は分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性されたものである請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
Figure 0005466567
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基又は環状エーテル基を表す。nは整数を表す。)
The tire according to any one of claims 1 to 5, wherein the diene rubber is modified with a compound represented by the following formula (1) or a polyfunctional compound having two or more epoxy groups in a molecule. Rubber composition.
Figure 0005466567
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof. R 4 and R 5 are (The same or different and represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic ether group. N represents an integer.)
請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤ。 The pneumatic tire which has a tread produced using the rubber composition in any one of Claims 1-6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5937400B2 (en) * 2012-03-28 2016-06-22 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for pneumatic tread and pneumatic tire
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5288728B2 (en) * 2007-05-21 2013-09-11 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for base tread and pneumatic tire

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012126851A (en) * 2010-12-16 2012-07-05 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition for tire, and pneumatic tire

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