JP5503395B2 - Heavy duty vehicle tread rubber composition and heavy duty vehicle tire - Google Patents

Heavy duty vehicle tread rubber composition and heavy duty vehicle tire Download PDF

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Description

本発明は、重荷重車のトレッド用ゴム組成物及びそれを用いた重荷重車用タイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a tread of a heavy-duty vehicle and a heavy-duty vehicle tire using the same.

トラック・バスなどの重荷重車に用いられるタイヤには、優れた耐久性能や燃費性能の向上のための低発熱性が求められている。特に、主に悪路の走行に使用されるダンプトラック用タイヤでは、そのトレッドゴムにチップカットなどの損傷が発生するため、チップカットに対する耐久性能(耐欠け性能)を確保する必要がある。そのため、ダンプトラック用タイヤのトレッドゴムは全部又は大部分が高いゴム強度や低発熱性が得られる天然ゴムで構成されている。 Tires used in heavy-duty vehicles such as trucks and buses are required to have excellent heat resistance and low heat generation to improve fuel efficiency. In particular, in a dump truck tire mainly used for traveling on rough roads, damage to the tread rubber, such as chip cut, occurs. Therefore, it is necessary to ensure durability (chip resistance) against the chip cut. Therefore, the tread rubber of the tire for a dump truck is composed of a natural rubber that can obtain high rubber strength and low heat buildup, in whole or in large part.

一方、タイヤの耐久性能として耐摩耗性も要求されており、主に良路の走行に使用されるオールシーズンタイヤなどでは、ブタジエンゴムを配合して耐摩耗性の向上が図られている。しかし、ダンプトラック用タイヤにブタジエンゴムを配合すると、耐摩耗性の改善傾向はみられるものの、耐チップカット性能が悪化するため、これらの性能の両立は困難であった。 On the other hand, wear resistance is also required as the durability performance of tires, and all-season tires and the like mainly used for driving on good roads are formulated with butadiene rubber to improve wear resistance. However, when butadiene rubber is blended in a dump truck tire, although there is a tendency to improve the wear resistance, the chip-cut performance deteriorates, and it is difficult to achieve both of these performances.

また、天然ゴムは合成ゴムに比べてムーニー粘度が高いため、加工性が悪く、通常しゃっ解剤を添加して素練りを行い、ムーニー粘度を低下させてから使用されることから、生産性に劣っている。更に素練りにより天然ゴムの分子鎖が切断され、天然ゴムが本来有する高分子量ポリマーの特性が失われるという問題もある。このように、重荷重車用タイヤ、特にダンプトラック用タイヤにおいて、耐摩耗性と耐欠け性能の両性能に優れるとともに、低発熱性、加工性も良好なトレッドゴムを提供することは困難である。 In addition, natural rubber has a higher Mooney viscosity than synthetic rubber, so the processability is poor, and it is usually used after mastication with a masticant added to lower the Mooney viscosity. It is inferior to. Further, there is a problem that the molecular chain of natural rubber is cut by mastication and the characteristics of the high molecular weight polymer inherent to natural rubber are lost. As described above, it is difficult to provide a tread rubber that is excellent in both wear resistance and chipping resistance, and has low heat buildup and good workability in heavy-duty vehicle tires, particularly dump truck tires. .

例えば、特許文献1には、所定以下の総チッ素含有率を持つ脱蛋白天然ゴムを用い、未加硫粘度を低下させ、加工性が良好なスチールコード用ゴム組成物が開示されている。しかし、耐摩耗性及び耐欠け性能を両立するとともに、低発熱性、加工性にも優れるという点について、未だ改善の余地がある。 For example, Patent Document 1 discloses a rubber composition for steel cords that uses deproteinized natural rubber having a total nitrogen content equal to or less than a predetermined value, reduces unvulcanized viscosity, and has good processability. However, there is still room for improvement in terms of achieving both wear resistance and chipping resistance, as well as excellent exotherm and workability.

特開2009−24073号公報JP 2009-24073 A

本発明は、前記課題を解決し、耐摩耗性及び耐欠け性能を両立できると同時に、低発熱性、加工性も改善できる重荷重車のトレッド用ゴム組成物及び重荷重車用タイヤを提供することを目的とする。 The present invention provides a rubber composition for a heavy-duty vehicle tread and a tire for a heavy-duty vehicle that can solve the above-mentioned problems and can achieve both wear resistance and chipping-resistance performance, and at the same time improve low heat buildup and workability. For the purpose.

本発明は、リン含有量が200ppm以下である改質天然ゴムを含む重荷重車のトレッド用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a rubber composition for a tread of a heavy-duty vehicle including a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less.

ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量が10質量%以上であることが好ましい。 The content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more.

ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量が50質量%以上であることが好ましい。 The content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 50% by mass or more.

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、窒素含有量が0.3質量%以下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 and a nitrogen content of 0.3% by mass or less.

改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理して得られたものであることが好ましい。 The modified natural rubber is preferably obtained by saponifying natural rubber latex.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、更に天然ゴムを含むことが好ましい。 The rubber composition for a tread of the present invention preferably further contains natural rubber.

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重荷重車用タイヤに関する。 The present invention also relates to a heavy duty vehicle tire having a tread produced using the rubber composition.

上記重荷重車用タイヤは、ダンプトラックに用いられることが好ましい。 The heavy-duty vehicle tire is preferably used for a dump truck.

本発明によれば、特定の改質天然ゴムを使用しているため、耐摩耗性及び耐欠け性能を両立できるとともに、低発熱性、加工性にも優れた重荷重車のトレッド用ゴム組成物を提供できる。 According to the present invention, since a specific modified natural rubber is used, a rubber composition for a tread of a heavy-duty vehicle that can achieve both wear resistance and chipping resistance, and is excellent in low heat generation and workability. Can provide.

本発明の重荷重車のトレッド用ゴム組成物は、リン含有量が200ppm以下である改質天然ゴムを含む。天然ゴム(NR)中に含まれるリン脂質を低減、除去した改質天然ゴム(HPNR)を用いることで、BRを使用することなく耐摩耗性を改善できるとともに耐欠け性能も改善でき、両性能を同時に改善できる。また、低発熱性、加工性も改善できる。更に、リン脂質だけでなく、タンパク質やゲル分も低減することにより、これらの性能をより改善できる。 The rubber composition for a tread of a heavy-duty vehicle according to the present invention includes a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less. By using modified natural rubber (HPNR), which reduces and removes phospholipids contained in natural rubber (NR), wear resistance can be improved without using BR and chip resistance can be improved. Can be improved at the same time. In addition, low heat build-up and processability can be improved. Furthermore, by reducing not only phospholipids but also proteins and gels, these performances can be further improved.

上記改質天然ゴム(HPNR)は、リン含有量が200ppm以下である。200ppm以下にすることで、耐欠け性能及び耐摩耗性を同時に改善でき、また低発熱性及び加工性も改善できる。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. By making it 200 ppm or less, chipping resistance and wear resistance can be improved at the same time, and low heat build-up and workability can also be improved. 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。また、充分な耐欠け性能、耐摩耗性、低発熱性が得られない傾向がある。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1.3×10rpm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. Moreover, there is a tendency that sufficient chipping resistance, wear resistance, and low heat generation cannot be obtained. 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。また、充分な耐欠け性能、耐摩耗性、低発熱性が得られない傾向がある。窒素は蛋白質に由来する。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. Moreover, there is a tendency that sufficient chipping resistance, wear resistance, and low heat generation cannot be obtained. Nitrogen is derived from proteins. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method.

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質量部以下が更に好ましく、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6.0質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましく、3.5質量部以下が更に好ましい。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6.0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 6.0 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less, and further preferably 3.5 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 6.0 parts by mass, the natural rubber latex may be overstabilized and coagulation may be difficult. 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.

本発明のトレッド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50質量%以上、更に好ましくは70質量%以上である。10質量%未満であると、本発明の効果が十分に得られないおそれがある。上記改質天然ゴムの含有量の上限は特に限定されないが、好ましくは95質量%以下であり、より好ましくは85質量%以下である。95質量%を超えると、耐摩耗性が低下するおそれがある。 In the rubber composition for a tread 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 50% by mass or more, and further preferably 70% by mass or more. It is. If it is less than 10% by mass, the effects of the present invention may not be sufficiently obtained. The upper limit of the content of the modified natural rubber is not particularly limited, but is preferably 95% by mass or less, and more preferably 85% by mass or less. If it exceeds 95% by mass, the wear resistance may be reduced.

本発明に使用されるゴム成分としては、上記改質天然ゴム以外に、一般にタイヤ用ゴム組成物に使用されるジエン系ゴム等が挙げられる。ジエン系ゴムの具体例としては、上記改質天然ゴム(ケン化処理天然ゴム)以外の天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、エポキシ化天然ゴムなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。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。なかでも、タイヤの強度を充分なものとし、優れた耐摩耗性を発現させる観点から、NRを使用することが好ましい。 Examples of the rubber component used in the present invention include diene rubbers generally used in tire rubber compositions in addition to the modified natural rubber. Specific examples of the diene rubber include natural rubber (NR) other than the modified natural rubber (saponified natural rubber), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), ethylene propylene. Examples include, but are not limited to, diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), and epoxidized natural rubber. . These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use NR from the viewpoint of ensuring sufficient tire strength and exhibiting excellent wear resistance.

NRとしては特に限定されず、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。 The NR is not particularly limited, and for example, those commonly used in the tire industry such as SIR20, RSS # 3, TSR20, and the like can be used.

本発明のトレッド用ゴム組成物において、NRを使用する場合、ゴム成分100質量%中のNRの含有量は、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%未満であると、耐亀裂成長性が悪化するおそれがある。上記NRの含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。90質量%を超えると、上記改質天然ゴムの配合量が少なくなり、本発明の効果が得られないおそれがある。 In the rubber composition for a tread of the present invention, when NR is used, the content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more. If it is less than 5% by mass, the crack growth resistance may be deteriorated. The NR content is preferably 90% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and still more preferably 30% by mass or less. If it exceeds 90% by mass, the blended amount of the modified natural rubber decreases, and the effects of the present invention may not be obtained.

本発明のトレッド用ゴム組成物において、NRを使用する場合、ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムとNRの合計含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、特に好ましくは100質量%である。これにより、本発明の効果を良好に得ることができる。 In the rubber composition for a tread of the present invention, when NR is used, the total content of the modified natural rubber and NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more. More preferably, it is 90 mass% or more, Most preferably, it is 100 mass%. Thereby, the effect of this invention can be acquired favorably.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。カーボンブラックをHPNRとともに使用することにより優れた補強性が発揮されるため、BRを使用せずに耐摩耗性を改善でき、また耐欠け性能も改善できる。 The rubber composition for a tread of the present invention preferably contains carbon black. By using carbon black together with HPNR, excellent reinforcement is exhibited, so that wear resistance can be improved without using BR, and chipping resistance can also be improved.

本発明のトレッド用ゴム組成物にカーボンブラックを使用する場合、カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は90m/g以上が好ましく、100m/g以上がより好ましく、105m/gが更に好ましい。90m/g未満では、充分な補強性が得られないおそれがある。また、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は200m/g以下が好ましく、150m/g以下がより好ましく、120m/g以下がより好ましい。200m/gを超えると、低発熱性、加工性が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
When carbon black is used in the rubber composition for a tread of the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 90 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, and 105 m 2 / g. Is more preferable. If it is less than 90 m < 2 > / g, there exists a possibility that sufficient reinforcement may not be obtained. Further, the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black is preferably 200 meters 2 / g or less, more preferably 150 meters 2 / g, more preferably at most 120 m 2 / g. When it exceeds 200 m 2 / g, there is a tendency that low heat build-up and processability are lowered.
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ジブチルフタレート(DBP)吸油量は、好ましくは90ml/100g以上、より好ましくは100ml/100g以上、更に好ましくは110ml/100g以上である。また、カーボンブラックのDBP吸油量は、好ましくは200ml/100g以下、より好ましくは160ml/100g以下、更に好ましくは120ml/100g以下である。200ml/100gを超えると、低発熱性、加工性が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックのDBP吸油量は、JIS K6217−4の測定方法によって求められる。
Carbon black has a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of preferably 90 ml / 100 g or more, more preferably 100 ml / 100 g or more, and even more preferably 110 ml / 100 g or more. The DBP oil absorption of carbon black is preferably 200 ml / 100 g or less, more preferably 160 ml / 100 g or less, and still more preferably 120 ml / 100 g or less. When it exceeds 200 ml / 100 g, there is a tendency that low heat build-up and processability are lowered.
In addition, the DBP oil absorption amount of carbon black is calculated | required by the measuring method of JISK6217-4.

本発明のトレッド用ゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、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10質量部以上、より好ましくは30質量部以上、更に好ましくは40質量部以上である。10質量部未満では、補強性を充分に改善できないおそれがある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは70質量部以下、より好ましくは60質量部以下である。70質量部を超えると、低発熱性が低下する傾向がある。 When the rubber composition for a tread of the present invention contains carbon black, the content of carbon black is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, and further preferably 100 parts by mass of the rubber component. It is 40 parts by mass or more. If it is less than 10 mass parts, there exists a possibility that reinforcing property cannot fully be improved. The carbon black content is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less. When it exceeds 70 mass parts, there exists a tendency for low exothermic property to fall.

本発明のトレッド用ゴム組成物には、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、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、アロマオイル等のオイル、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 tread rubber composition of the present invention includes compounding agents generally used in the production of rubber compositions, such as zinc oxide, stearic acid, various anti-aging agents, oils such as aroma oils, waxes, etc. Further, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator and the like can be appropriately blended.

本発明では、加硫剤として硫黄を好適に使用できる。HPNRを硫黄により加硫することで、耐摩耗性、耐欠け性能に優れ、低発熱性も良好な加硫ゴム組成物を得ることができる。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが挙げられる。 In the present invention, sulfur can be suitably used as a vulcanizing agent. By vulcanizing HPNR with sulfur, it is possible to obtain a vulcanized rubber composition having excellent wear resistance and chipping resistance and good low heat buildup. Examples of sulfur include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, and highly dispersible sulfur.

硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは0.7質量部以上である。また、該硫黄の含有量は、好ましくは1.5質量部以下、より好ましくは1質量部以下、更に好ましくは0.9質量部以下である。上記範囲外であると、耐摩耗性や耐欠け性能が低下する傾向がある。 The sulfur content is preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 0.7 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The sulfur content is preferably 1.5 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less, and still more preferably 0.9 parts by mass or less. If it is out of the above range, the wear resistance and chipping resistance tend to decrease.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、所定量のステアリン酸を含有することが好ましい。所定量のステアリン酸を配合して加硫することで、上記性能に優れた加硫ゴム組成物を調製できる。 The rubber composition for a tread of the present invention preferably contains a predetermined amount of stearic acid. By blending and vulcanizing a predetermined amount of stearic acid, a vulcanized rubber composition having excellent performance can be prepared.

本発明のトレッド用ゴム組成物がステアリン酸を含有する場合、ステアリン酸の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは2.5質量部以上、より好ましくは3.5質量部以上である。また、該含有量は、好ましくは7質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。上記範囲内に調整することで、前述の性能に優れた加硫ゴム組成物を調製できる。 When the rubber composition for treads of the present invention contains stearic acid, the content of stearic acid is preferably 2.5 parts by mass or more, more preferably 3.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 7 mass parts or less, More preferably, it is 5 mass parts or less. By adjusting within the above range, a vulcanized rubber composition having excellent performance can be prepared.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、老化防止剤を含有することが好ましい。老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩、ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。なかでも、耐オゾン性、耐熱特性に優れるという理由から、アミン系が好ましく、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミンがより好ましい。 The rubber composition for a tread of the present invention preferably contains an antiaging agent. As the anti-aging agent, amine-based, phenol-based, and imidazole-based compounds, carbamic acid metal salts, waxes, and the like can be appropriately selected and used. Of these, amines are preferable because of their excellent ozone resistance and heat resistance, and N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine is more preferable.

本発明のトレッド用ゴム組成物が老化防止剤を含有する場合、老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上である。1質量部未満であると、耐久性能が低下するおそれがある。また、該含有量は、好ましくは4質量部以下、より好ましくは2.5質量部以下である。4質量部を超えると、タイヤ表面に老化防止剤が析出し、変色するおそれがある。 When the rubber composition for a tread of the present invention contains an anti-aging agent, the content of the anti-aging agent is preferably 1 part by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is. If it is less than 1 part by mass, the durability may be reduced. Further, the content is preferably 4 parts by mass or less, more preferably 2.5 parts by mass or less. If it exceeds 4 parts by mass, the anti-aging agent may be deposited on the tire surface and discolored.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、加硫促進剤を含有することが好ましい。加硫促進剤としては、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CBS)、N,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DZ)、メルカプトベンゾチアゾール(MBT)、ジベンゾチアゾリルジスルフィド(MBTS)、ジフェニルグアニジン(DPG)などが挙げられる。これらの加硫促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、加硫特性に優れ、加硫後のゴムの物性において、低発熱性に優れ、機械的硬度向上の効果も大きいという理由から、TBBS、CBSなどのスルフェンアミド系加硫促進剤が好ましく、TBBSがより好ましい。 The rubber composition for a tread of the present invention preferably contains a vulcanization accelerator. Examples of the vulcanization accelerator include N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N, N′-dicyclohexyl-2- Examples include benzothiazolylsulfenamide (DZ), mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazolyl disulfide (MBTS), and diphenylguanidine (DPG). These vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more. Among them, sulfenamide-based vulcanization accelerators such as TBBS and CBS are superior because they have excellent vulcanization characteristics, excellent physical properties of rubber after vulcanization, excellent low heat build-up, and great effects of improving mechanical hardness. TBBS is preferable.

トレッド用ゴム組成物に加硫促進剤を配合する場合、その配合量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは1.3質量部以上である。1質量部未満であると、ゴム組成物が充分に加硫されず、必要とするゴム特性が得られないおそれがある。該配合量は、好ましくは2質量部以下、より好ましくは1.7質量部以下である。2質量部を超えると、ゴム焼けの原因となるおそれがある。 When the vulcanization accelerator is blended in the tread rubber composition, the blending amount is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 1.3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 1 part by mass, the rubber composition may not be sufficiently vulcanized and the required rubber properties may not be obtained. The blending amount is preferably 2 parts by mass or less, more preferably 1.7 parts by mass or less. If it exceeds 2 parts by mass, there is a risk of rubber burning.

本発明のトレッド用ゴム組成物において、オイルの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以下、より好ましくは1質量部以下であり、オイルを含まないことが特に好ましい。オイルを減量することで優れた耐欠け性能や耐摩耗性が得られる。また、HPNRの使用により、NRの使用に比べてムーニー粘度を低減できるため、オイルを減量しても良好な加工性を維持できる。 In the rubber composition for a tread of the present invention, the oil content is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less, and particularly preferably no oil, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. . Excellent chipping resistance and wear resistance can be obtained by reducing the amount of oil. Further, since the Mooney viscosity can be reduced by using HPNR as compared with the use of NR, good workability can be maintained even if the amount of oil is reduced.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、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の混練機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。本発明のトレッド用ゴム組成物は、重荷重車用タイヤ(トラック・バス用)のトレッド(キャップトレッド)に使用される。なかでも、ダンプトラック用タイヤのトレッド(キャップトレッド)に使用されることが好ましい。 The rubber composition for a tread of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading each component with a kneader such as a Banbury mixer, a kneader, or an open roll, and then vulcanizing. The rubber composition for a tread of the present invention is used for a tread (cap tread) of a heavy-duty vehicle tire (for trucks and buses). Especially, it is preferable to use for the tread (cap tread) of the tire for dump trucks.

本発明の重荷重車用タイヤは、上記トレッド用ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、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してタイヤを製造できる。 The tire for heavy-duty vehicles of the present invention is manufactured by a usual method using the rubber composition for tread. That is, a rubber composition containing various additives as necessary is extruded in accordance with the shape of the tread of the tire at an unvulcanized stage, molded by a normal method on a tire molding machine, etc. The tire members are bonded together to form an unvulcanized tire. This unvulcanized tire can be heated and pressurized in a vulcanizer to produce 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、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
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(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)
NaOH:和光純薬工業(株)製のNaOH
NR:RSS#3
HPNR−A:下記製造例1
HPNR−B:下記製造例2
未処理天然ゴム:下記製造例3
カーボンN220:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN220(NSA:111m/g、DBP吸油量:115cm/100g)
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(6C):大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described.
Natural rubber latex: Field latex obtained from Taitex Co., Ltd. Surfactant: Emal-E (Polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate) manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
NR: RSS # 3
HPNR-A: Production Example 1 below
HPNR-B: Production Example 2 below
Untreated natural rubber: Production Example 3 below
Carbon N220: Cabot Japan made of (stock) Show black N220 (N 2 SA: 111m 2 / g, DBP oil absorption: 115cm 3 / 100g)
Wax: Sunnock wax anti-aging agent manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd. (6C): Nocrack 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.) -P-phenylenediamine)
Stearic acid: Stearic acid “椿” manufactured by NOF Corporation
Zinc oxide: Zinc Hua 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Sulfur: Powdered sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd .: Noxeller NS (N-tert-butyl manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) -2-Benzothiazolylsulfenamide)

(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(HPNR−A)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(HPNR−B)を得た。
製造例3
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、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、110℃で2時間乾燥して固形ゴム(未処理天然ゴム)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 (HPNR-A).
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 (HPNR-B).
Production Example 3
After adjusting the solid content concentration (DRC) of the natural rubber latex to 30% (w / v), the formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 to 4.5 and agglomerate. The agglomerated rubber was pulverized and dried at 110 ° C. for 2 hours to obtain a solid rubber (untreated natural rubber).

製造例1〜3により得られた固形ゴム及びRSS#3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。 Nitrogen content, phosphorus content, and gel content were measured by the method shown below about solid rubber and RSS # 3 obtained by Production Examples 1-3. 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天然ゴム約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 natural rubber 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、(株)島津製作所製)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 0005503395
Figure 0005503395

表1に示すように、HPNR−A、HPNR−Bは、未処理の天然ゴムやRSS#3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、HPNR−A、HPNR−B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, HPNR-A and HPNR-B had reduced nitrogen content, phosphorus content, and gel content as compared to untreated natural rubber and RSS # 3.
Further, HPNR-A, in 31 P NMR measurement of the extract extracted from HPNR-B, did not detect the peak due to phospholipids -3Ppm~1ppm.

(ゴム試験片およびタイヤの作製)
表2に示す配合処方にしたがい、(株)神戸製鋼製1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を混練りした。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加して練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。なお、RSS#3を使用した比較例1では、RSS#3のゴム成分100質量部に対して素練促進剤を0.4質量部添加して、1.7Lバンバリーミキサーを用いてあらかじめ素練りを行った。一方、実施例1〜3、比較例2では、天然ゴムの素練りを行わなかった。
(Production of rubber test pieces and tires)
In accordance with the formulation shown in Table 2, chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded using a 1.7 L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel. Next, using an open roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the kneaded product and kneaded to obtain an unvulcanized rubber composition. In Comparative Example 1 using RSS # 3, 0.4 parts by mass of a peptizer was added to 100 parts by mass of the rubber component of RSS # 3, and kneaded in advance using a 1.7 L Banbury mixer. Went. On the other hand, in Examples 1 to 3 and Comparative Example 2, natural rubber was not masticated.

次に、得られた未加硫ゴム組成物を150℃で30分間、2mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物(加硫ゴムシート)を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をタイヤ成型機上でトレッド形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせ、150℃で30分間加硫することにより試験用タイヤ(タイヤサイズ:11R22.5)を製造した。
Next, the obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized with a 2 mm thick mold at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber composition (vulcanized rubber sheet).
Further, the obtained unvulcanized rubber composition was molded into a tread shape on a tire molding machine, bonded to another tire member, and vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to test tires (tire size: 11R22. 5) was produced.

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物および試験用タイヤを下記により評価した。結果を表2に示す。 The obtained unvulcanized rubber composition, vulcanized rubber composition and test tire were evaluated as follows. The results are shown in Table 2.

(加工性)
JIS K6300−1「未加硫ゴム−物理特性−第1部:ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じて、ムーニー粘度試験機を用いて、1分間の予熱によって熱せられた130℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、4分間経過した時点での上記未加硫ゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4/130℃)を測定した。そして、比較例1のムーニー粘度を100とし、下記計算式により指数表示した。数値が大きいほど、ムーニー粘度が低く、加工性に優れることを示す。
(ムーニー粘度指数)=(比較例1のムーニー粘度)/(各配合のムーニー粘度)×100
(Processability)
In accordance with JIS K6300-1, “Unvulcanized rubber—Physical properties—Part 1: Determination of viscosity and scorch time using Mooney viscometer”, 130 heated with a Mooney viscosity tester by preheating for 1 minute. Under the temperature condition of ° C., the small rotor was rotated, and the Mooney viscosity (ML 1 + 4/130 ° C.) of the unvulcanized rubber composition after 4 minutes was measured. And the Mooney viscosity of the comparative example 1 was set to 100, and it represented by the index | exponent by the following formula. It shows that Mooney viscosity is so low that a numerical value is large, and it is excellent in workability.
(Mooney viscosity index) = (Mooney viscosity of Comparative Example 1) / (Mooney viscosity of each formulation) × 100

(ゴム強度)
上記試験用タイヤのトレッドから採取したゴム試験片を、JIS K 6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて引張試験を実施し、破断伸びEB(%)を測定した。そして、比較例1の破断伸びを100として、下記計算式により、各配合のEBを指数表示した。数値が大きいほど、ゴム強度が高く、耐チップカット性能に優れることを示す。
(ゴム強度指数)=(各配合のEB)/(比較例1のEB)×100
(Rubber strength)
A rubber test piece collected from the tread of the test tire was subjected to a tensile test according to JIS K 6251 “Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber—How to Obtain Tensile Properties”, and the elongation at break EB (%) was measured. . Then, assuming that the elongation at break of Comparative Example 1 was 100, the EB of each formulation was displayed as an index according to the following formula. The larger the value, the higher the rubber strength and the better the chip cut resistance.
(Rubber Strength Index) = (EB of each formulation) / (EB of Comparative Example 1) × 100

(転がり抵抗)
(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターVESを用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で、上記加硫ゴムシートの損失正接(tanδ)を測定し、比較例1の損失正接(tanδ)を100として、下記計算式により、各配合の転がり抵抗特性を指数表示した。指数が大きいほど、転がり抵抗特性に優れることを示す。
(転がり抵抗指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Rolling resistance)
Using a viscoelastic spectrometer VES manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., the loss tangent (tan δ) of the vulcanized rubber sheet was measured and compared under the conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. The loss tangent (tan δ) of Example 1 was set to 100, and the rolling resistance characteristics of each formulation were indicated by an index according to the following formula. It shows that it is excellent in rolling resistance characteristics, so that an index | exponent is large.
(Rolling resistance index) = (tan δ of Comparative Example 1) / (tan δ of each formulation) × 100

(摩耗試験)
(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%の条件で上記加硫ゴム組成物のランボーン摩耗量を測定した。そして、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、耐摩耗性に優れることを示す。
(耐摩耗性指数)=(比較例1の容積損失量)/(各配合の容積損失量)×100
(Abrasion test)
Using a Lambone abrasion tester manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., Lambbone abrasion of the above vulcanized rubber composition under 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 was measured. Then, the volume loss amount was calculated from the measured lamborn wear amount, and the volume loss amount of Comparative Example 1 was set as 100, and the volume loss amount of each formulation was indicated by an index according to the following calculation formula. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that a numerical value is large.
(Abrasion resistance index) = (volume loss amount of Comparative Example 1) / (volume loss amount of each formulation) × 100

Figure 0005503395
Figure 0005503395

表2より、HPNRを配合していない比較例に比べ、HPNRを配合する実施例では、BRを配合することなく、耐摩耗性及び耐チップカット性能の両性能を同時に改善できた。また、これらの性能だけでなく、低発熱性、加工性の性能の改善も可能であった。 From Table 2, compared with the comparative example which does not mix | blend HPNR, in the Example which mix | blends HPNR, both performance of abrasion resistance and chip-cut performance could be improved simultaneously, without mix | blending BR. In addition to these performances, it was possible to improve the performance of low heat generation and workability.

Claims (7)

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繰り返し洗浄してケン化により分離したリン化合物を洗浄除去することにより、リン含有量200ppm以下にした改質天然ゴムを含む重荷重車のトレッド用ゴム組成物。 Heavy rubber containing a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less is obtained by saponifying natural rubber latex with alkali, repeatedly washing the saponified and agglomerated rubber, and washing away the phosphorus compound separated by saponification. Rubber composition for treads of load vehicles. ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量が10質量%以上である請求項1に記載の重荷重車のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread of a heavy-duty vehicle according to claim 1, wherein the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 10% by mass or more. ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量が50質量%以上である請求項1又は2に記載の重荷重車のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread of a heavy duty vehicle according to claim 1 or 2, wherein the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 50% by mass or more. 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、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重荷重車のトレッド用ゴム組成物。 The tread of a heavy-duty vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the modified natural rubber has a gel content of 20% by mass or less and a nitrogen content of 0.3% by mass or less, measured as toluene insoluble matter. Rubber composition. 更に天然ゴムを含む請求項1〜のいずれかに記載の重荷重車のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread of a heavy-duty vehicle according to any one of claims 1 to 4 , further comprising natural rubber. 請求項1〜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重荷重車用タイヤ。 A heavy-duty vehicle tire having a tread produced using the rubber composition according to any one of claims 1 to 5 . ダンプトラックに用いられる請求項に記載の重荷重車用タイヤ。 The heavy-duty vehicle tire according to claim 6 used in a dump truck.
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