JP5529520B2 - Rubber composition for tread and studless tire - Google Patents

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本発明は、トレッド用ゴム組成物、及びそれを用いたスタッドレスタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a tread and a studless tire using the same.

従来、氷雪路面走行用としてスパイクタイヤの使用やタイヤへのチェーンの装着が行われてきたが、粉塵問題等の環境問題が生じるため、これに代わる氷雪路面走行用タイヤとしてスタッドレスタイヤが開発された。スタッドレスタイヤでは、滑りやすいアイスバーン路面での摩擦係数を向上させるために様々な取り組みがなされている。 Conventionally, spike tires have been used for running on snowy and snowy roads, and chains have been attached to tires. However, environmental problems such as dust problems have occurred, and studless tires have been developed as alternatives to snowy and snowy road running tires. . In studless tires, various efforts have been made to improve the coefficient of friction on slippery ice-burn road surfaces.

アイスバーン路面では、表面の水膜により、摩擦が低下すると考えられており、水膜の下の氷をグリップするような工夫がなされている。例えば、発泡ゴムを含むトレッドゴムを有するスタッドレスタイヤでは、発泡孔により水膜が除去され、粘着摩擦が増加するとともに、発泡孔のエッジ部分により水膜の下の氷への掘り起こし摩擦を増加できる。また、同様に、特許文献1には、エボナイトを配合することにより、粘着摩擦、掘り起こし摩擦を増加できることが開示されている。また、特許文献2には、母体トレッドゴム内において接地面に垂直に高硬度ゴムを埋設することにより、粘着摩擦、掘り起こし摩擦を増加できることが開示されている。 It is considered that the friction on the ice burn road surface is reduced by the water film on the surface, and a device for gripping the ice below the water film is devised. For example, in a studless tire having a tread rubber containing foamed rubber, the water film is removed by the foamed holes, the sticking friction is increased, and the friction caused by digging into the ice below the water film can be increased by the edge portions of the foamed holes. Similarly, Patent Document 1 discloses that adhesion friction and digging friction can be increased by blending ebonite. Further, Patent Document 2 discloses that adhesion friction and digging friction can be increased by embedding a high-hardness rubber perpendicular to the ground contact surface in the base tread rubber.

しかし、これらの技術は、耐摩耗性、氷上性能(氷上でのグリップ性能)、低燃費性、ウェットグリップ性能のバランスという点では、改善の余地がある。 However, these technologies have room for improvement in terms of the balance of wear resistance, performance on ice (grip performance on ice), fuel efficiency, and wet grip performance.

特開平8−225682号公報JP-A-8-225682 特開平7−32817号公報JP-A-7-32817

本発明は、前記課題を解決し、耐摩耗性、氷上性能(氷上でのグリップ性能)、低燃費性、ウェットグリップ性能のバランスに優れたトレッド用ゴム組成物、及びそれをタイヤのトレッドに用いたスタッドレスタイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a rubber composition for a tread excellent in the balance of wear resistance, on-ice performance (grip performance on ice), low fuel consumption, and wet grip performance, and used for a tire tread. The object is to provide a studless tire.

本発明は、ゴム成分100質量部に対して、エボナイトを3〜30質量部含み、上記エボナイト中のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量が10〜25質量部である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 containing 3 to 30 parts by mass of ebonite with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and having a sulfur content of 10 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the ebonite. .

上記エボナイトのガラス転移温度が5℃以下であることが好ましい。 The glass transition temperature of the ebonite is preferably 5 ° C. or lower.

上記エボナイトの硬度が30〜60であることが好ましい。 The ebonite preferably has a hardness of 30-60.

上記エボナイトの平均粒子径が500μm以下であることが好ましい。 It is preferable that the average particle diameter of the ebonite is 500 μm or less.

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スタッドレスタイヤに関する。 The present invention also relates to a studless tire having a tread produced using the rubber composition.

本発明によれば、特定量のエボナイトを含み、該エボナイト中の硫黄の含有量が所定量であるトレッド用ゴム組成物であるので、耐摩耗性、氷上性能(氷上でのグリップ性能)、低燃費性、ウェットグリップ性能のバランスに優れている。 According to the present invention, since it is a rubber composition for a tread that contains a specific amount of ebonite and the sulfur content in the ebonite is a predetermined amount, wear resistance, performance on ice (grip performance on ice), low Excellent balance between fuel efficiency and wet grip performance.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、特定量のエボナイトを含み、該エボナイト中の硫黄の含有量が所定量である。
硫黄の含有量が所定量よりも多いエボナイトは、エボナイト中に残存する二重結合が少なく、加硫によりゴム組成物に含まれるゴム成分と化学的結合を充分に形成できず、ゴム組成物との接着性が低くなり、ゴム組成物から脱落しやすいため、耐摩耗性に劣る。また、ガラス転移温度も高くなるため、30〜70℃付近のtanδが大きく、低燃費性の悪化を招く。本発明では、硫黄の含有量が所定量のエボナイトを使用することにより、耐摩耗性、氷上性能、低燃費性、ウェットグリップ性能をバランスよく得られる。
The rubber composition for a tread of the present invention contains a specific amount of ebonite, and the content of sulfur in the ebonite is a predetermined amount.
Ebonite having a sulfur content greater than a predetermined amount has few double bonds remaining in the ebonite and cannot sufficiently form a chemical bond with the rubber component contained in the rubber composition by vulcanization. Since the adhesiveness of the rubber becomes low and the rubber composition easily falls off, the wear resistance is poor. Moreover, since the glass transition temperature is also increased, tan δ in the vicinity of 30 to 70 ° C. is large, leading to deterioration in fuel economy. In the present invention, wear resistance, on-ice performance, low fuel consumption, and wet grip performance can be obtained in a well-balanced manner by using ebonite having a predetermined sulfur content.

本発明では特定のエボナイトが使用される。これにより、耐摩耗性、氷上性能、低燃費性、ウェットグリップ性能をバランスよく向上できる。本発明において、エボナイトとは、ゴム成分に硫黄(必要に応じて加硫促進剤)を加え、加硫して得られる硬質ゴムである。 In the present invention, a specific ebonite is used. Thereby, wear resistance, performance on ice, fuel efficiency, and wet grip performance can be improved in a well-balanced manner. In the present invention, ebonite is a hard rubber obtained by adding sulfur (a vulcanization accelerator if necessary) to a rubber component and vulcanizing.

なお、本明細書において、本発明のトレッド用ゴム組成物に含まれるゴム成分をゴム成分(母体ゴム)や母体ゴムと記載し、エボナイトに含まれるゴム成分をゴム成分(エボナイト)と記載することとする。また、特に言及せずに、ゴム成分と記載する場合には、本発明のトレッド用ゴム組成物に含まれるゴム成分を意味することとする。また、本発明のトレッド用ゴム組成物に含まれるゴム成分には、エボナイトに含まれるゴム成分は含まないこととする。 In the present specification, the rubber component contained in the rubber composition for a tread of the present invention is described as a rubber component (base rubber) or base rubber, and the rubber component contained in the ebonite is described as a rubber component (ebonite). And Further, when it is described as a rubber component without particular mention, it means the rubber component contained in the rubber composition for a tread of the present invention. The rubber component contained in the tread rubber composition of the present invention does not contain the rubber component contained in ebonite.

(エボナイト)
エボナイトに使用されるゴム成分(ゴム成分(エボナイト))としては、天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、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)等のジエン系ゴムが挙げられる。ジエン系ゴムは、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、耐摩耗性に優れ、ガラス転移温度(Tg)が好適な範囲にあることから、NR、IR、BRが好ましい。また、母体ゴムとエボナイトとの接着性に優れるという理由から、エボナイトのゴム成分の1つと、本発明のゴム組成物に含まれるゴム成分の1つが同一であることが好ましい。さらに、エボナイトのゴム成分の全てが、本発明のゴム組成物に含まれるゴム成分と同一であることがより好ましい。
(ebonite)
As rubber components (rubber component (ebonite)) used for ebonite, natural rubber (NR), epoxidized natural rubber (ENR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), Examples thereof include diene rubbers such as styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and butyl rubber (IIR). Diene rubbers may be used alone or in combination of two or more. Among these, NR, IR, and BR are preferable because of excellent abrasion resistance and a glass transition temperature (Tg) in a suitable range. Moreover, it is preferable that one of the rubber components of the ebonite and one of the rubber components contained in the rubber composition of the present invention are the same because of excellent adhesion between the base rubber and ebonite. Furthermore, it is more preferable that all of the rubber components of ebonite are the same as the rubber components contained in the rubber composition of the present invention.

NRとしては、特に限定されず、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(HPNR)等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。IRとしては、特に限定されず、従来公知のものを使用できる。ENRとしては、特に限定されず、市販のエポキシ化天然ゴムでも、天然ゴム(NR)をエポキシ化したものでもよい。 The NR is not particularly limited, and for example, SIR20, RSS # 3, TSR20, deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (HPNR), etc., which are common in the tire industry can be used. IR is not particularly limited, and conventionally known IR can be used. The ENR is not particularly limited, and may be a commercially available epoxidized natural rubber or an epoxidized natural rubber (NR).

ゴム成分(エボナイト)100質量%中のNR及びIRの合計含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上である。10質量%未満であると、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。該合計含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。 The total content of NR and IR in 100% by mass of the rubber component (ebonite) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. If it is less than 10% by mass, sufficient wear resistance may not be obtained. The total content is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less.

BRとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン(株)製のBR1220、宇部興産(株)製のBR130B、BR150B等の高シス含有量のBR、日本ゼオン(株)製のBR1250H、旭化成ケミカルズ(株)製のジエンNF35R等の低シス含有量のBR、宇部興産(株)製のVCR412、VCR617等のシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR等を使用できる。なかでも、ガラス転移温度が低いという理由から、シス含有量が90質量%以上のBRが好ましい。 The BR is not particularly limited. For example, BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., BR130B manufactured by Ube Industries, Ltd., BR150B and other high cis content BR, BR1250H manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Asahi Kasei Chemicals ( BR having a low cis content such as diene NF35R manufactured by Co., Ltd., BR containing syndiotactic polybutadiene crystals such as VCR 412 and VCR 617 manufactured by Ube Industries, Ltd. can be used. Among these, BR having a cis content of 90% by mass or more is preferable because of its low glass transition temperature.

ゴム成分(エボナイト)100質量%中のBR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%以上である。10質量%未満であると、充分な耐摩耗性が得られないおそれがあると共に、転がり抵抗が悪化するおそれがある。該BR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%以下である。90質量%を超えると、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。 The content of BR in 100% by mass of the rubber component (ebonite) is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. If it is less than 10% by mass, sufficient wear resistance may not be obtained, and rolling resistance may be deteriorated. The BR content is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less. If it exceeds 90% by mass, sufficient wear resistance may not be obtained.

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使用できる。 As the sulfur, powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur and the like can be used.

エボナイト中の硫黄の含有量は、ゴム成分(エボナイト)100質量部に対して、10質量部以上、好ましくは12質量部以上である。10質量部未満では、ガラス転移温度(Tg)が低くなるため、ウェットグリップ性能が低下する傾向にある。該硫黄の含有量は、25質量部以下、好ましくは20質量部以下である。25質量部をこえると、ガラス転移温度(Tg)が高くなりすぎ、耐摩耗性が低下する傾向にある。硫黄の含有量が上記範囲内であると、エボナイトと母体ゴムとの接着性が向上する。 The content of sulfur in the ebonite is 10 parts by mass or more, preferably 12 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component (ebonite). If it is less than 10 parts by mass, the glass transition temperature (Tg) becomes low, and the wet grip performance tends to be lowered. The sulfur content is 25 parts by mass or less, preferably 20 parts by mass or less. When it exceeds 25 parts by mass, the glass transition temperature (Tg) becomes too high, and the wear resistance tends to be lowered. When the sulfur content is within the above range, the adhesion between ebonite and the base rubber is improved.

硫黄と共に加硫促進剤を配合してもよい。加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系若しくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、又は、キサンテート系加硫促進剤等を使用することが可能である。 You may mix | blend a vulcanization accelerator with sulfur. Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine or aldehyde-ammonia, imidazoline, or xanthate vulcanization accelerator. It is possible to use an agent or the like.

スルフェンアミド系としては、たとえばCBS(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)、TBBS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)、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、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系化合物などを使用することができる。なかでも、加硫速度が早いという理由から、TBBS、CBSが好ましい。 Examples of the sulfenamide system include CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide), TBBS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide), N, N-dicyclohexyl-2- Sulfenamide compounds such as benzothiazolylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazolylsulfenamide, and N, N-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide can be used. Of these, TBBS and CBS are preferred because of their high vulcanization rate.

エボナイト中の加硫促進剤の含有量は、ゴム成分(エボナイト)100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上、より好ましく0.8質量部以上である。0.2質量部未満では、加硫時間が長くなるおそれがある。該加硫促進剤の含有量は、好ましくは8質量部以下、より好ましくは6質量部以下である。8質量部をこえると、ブルームが大きくなる上、加硫時間の短縮の効果が小さくなるおそれがある。 The content of the vulcanization accelerator in the ebonite is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 0.8 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component (ebonite). If it is less than 0.2 parts by mass, the vulcanization time may be prolonged. The content of the vulcanization accelerator is preferably 8 parts by mass or less, more preferably 6 parts by mass or less. If the amount exceeds 8 parts by mass, the bloom increases and the effect of shortening the vulcanization time may be reduced.

エボナイトには、上記ゴム成分(エボナイト)、硫黄、加硫促進剤以外にも、他の成分(例えば、カーボンブラック)を適宜配合することができる。 In addition to the rubber component (ebonite), sulfur, and vulcanization accelerator, other components (for example, carbon black) can be appropriately mixed with ebonite.

カーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されない。なお、カーボンブラックは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。 Examples of carbon black include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited. Carbon black may be used alone or in combination of two or more.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は80m/g以上が好ましく、100m/g以上がより好ましい。80m/g未満では、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は280m/g以下が好ましく、250m/g以下がより好ましく、200m/g以下が更に好ましく、150m/g以下が特に好ましい。280m/gを超えると、分散が困難となり、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。
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 80 m 2 / g or more, and more preferably 100 m 2 / g or more. If it is less than 80 m < 2 > / g, there exists a possibility that sufficient abrasion resistance may not be obtained. Further, the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black is preferably 280 meters 2 / g or less, more preferably 250 meters 2 / g, more preferably from 200 meters 2 / g or less, and particularly preferably 150m 2 / g. When it exceeds 280 m 2 / g, dispersion becomes difficult, and there is a possibility that sufficient wear resistance may not be obtained.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

エボナイト中のカーボンブラックの含有量は、ゴム成分(エボナイト)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質量部以上である。10質量部未満では、耐摩耗性の向上効果が充分に得られないおそれがある。該カーボンブラックの含有量は、好ましくは80質量部以下、より好ましくは60質量部以下である。80質量部をこえると、低燃費性が悪化するおそれがある。 The carbon black content in the ebonite is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component (ebonite). If it is less than 10 parts by mass, the effect of improving wear resistance may not be sufficiently obtained. The carbon black content is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less. If it exceeds 80 parts by mass, fuel efficiency may be deteriorated.

本発明のエボナイトは、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上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 ebonite 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.

加硫温度は、好ましくは140℃以上、より好ましくは150℃以上である。
140℃未満であると、加硫時間が長くなる上に、充分な硬度が得られないおそれがある。加硫温度は、好ましくは190℃以下、より好ましくは180℃以下である。190℃を超えると、ゴム自身が分解を起こすため、エボナイトが弱くなる(もろくなる)おそれがある。
The vulcanization temperature is preferably 140 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher.
If it is lower than 140 ° C., the vulcanization time becomes longer and sufficient hardness may not be obtained. The vulcanization temperature is preferably 190 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower. If the temperature exceeds 190 ° C., the rubber itself will decompose, and the ebonite may become weak (brittle).

エボナイトの製造における加硫時間は、JIS K 6300に定める振動式加硫試験機を用いて測定される。加硫時間は、T95(95%加硫時間)以下であることが好ましく、より好ましくはT40〜T60であることが好ましい。加硫時間を上記範囲内に調整し、加硫を途中で止めることにより、エボナイトを含む未加硫ゴム組成物の加硫時に、エボナイトと母体ゴムとの間においても加硫が進行し、エボナイトと母体ゴムとの接着性が向上するものと期待できる。T95を超えると、エボナイトの加硫が進みすぎ、エボナイト中に残存する二重結合が少なくなるため、母体ゴム(トレッドゴム)との接着性が低下し、耐摩耗性が低下する傾向にある。T40未満の場合、硬度が充分でなく、エボナイトの粉砕が困難になり、平均粒子径を小さくすることが困難となる傾向がある。 The vulcanization time in the production of ebonite is measured using a vibration type vulcanization tester defined in JIS K 6300. The vulcanization time is preferably T95 (95% vulcanization time) or less, more preferably T40 to T60. By adjusting the vulcanization time within the above range and stopping the vulcanization in the middle, vulcanization proceeds even between the ebonite and the base rubber during the vulcanization of the unvulcanized rubber composition containing ebonite. It can be expected that the adhesion between the rubber and the base rubber will be improved. When T95 is exceeded, the vulcanization of ebonite proceeds too much, and the double bonds remaining in the ebonite are reduced, so that the adhesiveness with the base rubber (tread rubber) is lowered and the wear resistance tends to be lowered. When it is less than T40, the hardness is not sufficient, and pulverization of ebonite tends to be difficult, and it tends to be difficult to reduce the average particle size.

エボナイトの硬度は、好ましくは30以上、より好ましくは35以上、更に好ましくは40以上である。30未満であると、氷上性能が低下する傾向がある。該硬度は、好ましくは60以下、より好ましくは58以下、更に好ましくは55以下である。60を超えると、ゴム組成物との接着性が低くなり、ゴム組成物から脱落しやすくなり、耐摩耗性が低下する傾向がある。
なお、本明細書において、硬度は、後述する実施例に記載の測定方法により得られる値である。
The hardness of ebonite is preferably 30 or more, more preferably 35 or more, and still more preferably 40 or more. If it is less than 30, the performance on ice tends to decrease. The hardness is preferably 60 or less, more preferably 58 or less, and still more preferably 55 or less. When it exceeds 60, adhesiveness with a rubber composition will become low, it will become easy to fall out from a rubber composition, and there exists a tendency for abrasion resistance to fall.
In addition, in this specification, hardness is a value obtained by the measuring method as described in the Example mentioned later.

エボナイトのガラス転移温度(Tg)は、好ましくは5℃以下、より好ましくは0℃以下、更に好ましくは−5℃以下である。5℃を超えると、低燃費性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能が低下する傾向がある。該Tgは、好ましくは−30℃以上、より好ましくは−25℃以上、更に好ましくは−20℃以上である。−30℃未満であると、ウェットグリップ性能が低下する傾向がある。
なお、本明細書において、ガラス転移温度は、後述する実施例に記載の測定方法により得られる値である。
The glass transition temperature (Tg) of ebonite is preferably 5 ° C. or lower, more preferably 0 ° C. or lower, and still more preferably −5 ° C. or lower. When it exceeds 5 ° C., fuel economy, wear resistance, and wet grip performance tend to decrease. The Tg is preferably −30 ° C. or higher, more preferably −25 ° C. or higher, and still more preferably −20 ° C. or higher. If it is less than -30 ° C, the wet grip performance tends to decrease.
In addition, in this specification, a glass transition temperature is a value obtained by the measuring method as described in the Example mentioned later.

エボナイトは、必要に応じて、粉砕することが好ましい。エボナイトを粉砕する方法は特に限定されず、ロール粉砕、低温粉砕、スクリーン式微粉砕などが挙げられる。 Ebonite is preferably pulverized as necessary. The method for crushing ebonite is not particularly limited, and examples thereof include roll crushing, low-temperature crushing, and screen type fine crushing.

エボナイトの平均粒子径は、好ましくは500μm以下、より好ましくは300μm以下、更に好ましくは250μm以下、特に好ましくは100μm以下である。500μmを超えると、破壊特性が低下し、耐摩耗性が低下する傾向にある。該平均粒子径の下限は、特に限定されない。
なお、本明細書において、平均粒子径は、後述する実施例に記載の測定方法により得られる値である。
The average particle diameter of ebonite is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less, still more preferably 250 μm or less, and particularly preferably 100 μm or less. When it exceeds 500 μm, the fracture characteristics are lowered and the wear resistance tends to be lowered. The lower limit of the average particle size is not particularly limited.
In addition, in this specification, an average particle diameter is a value obtained by the measuring method as described in the Example mentioned later.

(トレッド用ゴム組成物)
本発明のトレッド用ゴム組成物に使用されるゴム成分としては、例えば、上記ジエン系ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等が挙げられる。ゴム成分は、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、低温特性に優れるという理由から、ジエン系ゴムが好ましく、NR、IR、BRがより好ましい。
(Rubber composition for tread)
Examples of the rubber component used in the tread rubber composition of the present invention include the diene rubbers and ethylene propylene diene rubber (EPDM). A rubber component may be used independently and may use 2 or more types together. Of these, diene rubbers are preferred because of their excellent low-temperature characteristics, and NR, IR, and BR are more preferred.

NR、IRとしては、上記NR、IRを好適に使用できる。 As NR and IR, the above NR and IR can be preferably used.

ゴム成分100質量%中のNR及びIRの合計含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上である。30質量%未満であると、耐摩耗性が低下する傾向がある。該合計含有量は、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下である。80質量%を超えると、氷上性能が低下する傾向がある。 The total content of NR and IR in 100% by mass of the rubber component is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more. If it is less than 30% by mass, the wear resistance tends to decrease. The total content is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less. If it exceeds 80% by mass, the on-ice performance tends to decrease.

BRとしては特に限定されず、エボナイトと同様のBRを使用できる。なかでも、耐摩耗性、低温特性に優れるという理由から、シス含有量が90質量%以上のBRが好ましい。 The BR is not particularly limited, and BR similar to ebonite can be used. Among these, BR having a cis content of 90% by mass or more is preferable because of excellent wear resistance and low temperature characteristics.

ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上である。20質量%未満であると、耐摩耗性と氷上性能が低下する傾向がある。該BRの含有量は、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。70質量%を超えると、ゴム欠けが起こりやすく、耐摩耗性が低下する傾向がある。 The content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more. If it is less than 20% by mass, the wear resistance and the performance on ice tend to decrease. The BR content is preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less. If it exceeds 70% by mass, rubber chipping tends to occur, and the wear resistance tends to decrease.

上記エボナイトの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、3質量部以上、好ましくは5質量部以上、より好ましくは8質量部以上である。3質量部未満では、低燃費性、氷上性能、ウェットグリップ性能の改善効果が充分に得られない傾向がある。該エボナイトの含有量は、30質量部以下、好ましくは25質量部以下、より好ましくは20質量部以下である。30質量部をこえると、耐摩耗性が低下する傾向がある。 The content of the ebonite is 3 parts by mass or more, preferably 5 parts by mass or more, more preferably 8 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 3 parts by mass, there is a tendency that the effect of improving fuel economy, performance on ice, and wet grip performance cannot be obtained sufficiently. The ebonite content is 30 parts by mass or less, preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less. When it exceeds 30 parts by mass, the wear resistance tends to decrease.

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、シリカ、カーボンブラック等の無機・有機充填剤、シランカップリング剤、老化防止剤、オイルなどの軟化剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤、加工助剤などを適宜配合することができる。 In addition to the components described above, the rubber composition of the present invention includes compounding agents conventionally used in the rubber industry, such as inorganic and organic fillers such as silica and carbon black, silane coupling agents, anti-aging agents, oils, etc. Softeners, vulcanizing agents such as zinc oxide, stearic acid, wax, sulfur, vulcanization accelerators, processing aids and the like can be appropriately blended.

本発明のゴム組成物には、シリカを含有することが好ましい。これにより、ウェット性能、氷上性能が向上する。 The rubber composition of the present invention preferably contains silica. Thereby, wet performance and on-ice performance are improved.

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。シリカは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 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. Silica may be used alone or in combination of two or more.

シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは30m/g以上、より好ましくは50m/g以上、更に好ましくは80m/g以上、特に好ましくは120m/g以上である。30m/g未満であると、耐摩耗性、グリップ性能(ウェットグリップ性能)が低下する傾向がある。また、シリカのNSAは、好ましくは250m/g以下、より好ましくは220m/g以下である。250m/gを超えると、加工性が悪化するとともに、シリカの分散性が低下し、耐摩耗性、氷上性能、低燃費性、ウェットグリップ性能をバランスよく改善できない傾向がある。
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 30 m 2 / g or more, more preferably 50 m 2 / g or more, still more preferably 80 m 2 / g or more, and particularly preferably 120 m 2 / g or more. If it is less than 30 m 2 / g, wear resistance and grip performance (wet grip performance) tend to decrease. The N 2 SA of silica is preferably 250 m 2 / g or less, more preferably 220 m 2 / g or less. If it exceeds 250 m 2 / g, the workability deteriorates and the dispersibility of silica decreases, and there is a tendency that the wear resistance, performance on ice, fuel efficiency, and wet grip performance cannot be improved in a well-balanced manner.
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15質量部以上、更に好ましくは20質量部以上である。10質量部未満では、ウェット性能と氷上性能の向上効果が充分に得られないおそれがある。該シリカの含有量は、好ましくは120質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは80質量部以下である。120質量部を超えると、混練が困難となり、生産性が低下するとともに、低燃費性が悪化するおそれがある。 The content of silica is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, and still more preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 10 parts by mass, the effects of improving wet performance and on-ice performance may not be sufficiently obtained. Content of this silica becomes like this. Preferably it is 120 mass parts or less, More preferably, it is 100 mass parts or less, More preferably, it is 80 mass parts or less. When the amount exceeds 120 parts by mass, kneading becomes difficult, productivity may be lowered, and fuel efficiency may be deteriorated.

本発明では、シリカとともにシランカップリング剤を併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、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(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、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)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトブロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィドなどがあげられる。なかでも、補強性改善効果などの点から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−トリメトキシシリルブロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィドが好ましい。これらのシランカップリング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。また、事前にこれらを縮合させたオリゴマーとして使用してもよい。
In the present invention, it is preferable to use a silane coupling agent in combination with silica.
Examples of the silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, and bis (2-triethoxy). Silylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyl Trimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarb Moyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilyl Propyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, bis (3-diethoxymethylsilylpropyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyl dimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetra Examples thereof include sulfide and dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazole tetrasulfide. Of these, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, and 3-trimethoxysilylbromylbenzothiazolyl tetrasulfide are preferable from the viewpoint of reinforcing effect. . These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use as an oligomer which condensed these beforehand.

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、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、4質量部以上が更に好ましい。1質量部未満では、未加硫ゴム組成物の粘度が高く加工性が悪くなる傾向がある。また、該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、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましい。20質量部を超えると、シランカップリング剤の添加量に見合った破壊強度の向上や転がり抵抗低減などの効果が得られず、コストが不必要に増大する傾向がある。 1 mass part or more is preferable with respect to 100 mass parts of silica, as for content of a silane coupling agent, 2 mass parts or more are more preferable, and 4 mass parts or more are still more preferable. If it is less than 1 part by mass, the viscosity of the unvulcanized rubber composition tends to be high and the processability tends to deteriorate. Moreover, 20 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of silica, and, as for content of this silane coupling agent, 15 mass parts or less are more preferable. If it exceeds 20 parts by mass, effects such as improvement in fracture strength and reduction in rolling resistance corresponding to the amount of silane coupling agent added cannot be obtained, and the cost tends to increase unnecessarily.

カーボンブラックとしては、特に限定されず、エボナイトと同様のものを使用できる。なお、カーボンブラックは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。 The carbon black is not particularly limited, and the same carbon black as ebonite can be used. Carbon black may be used alone or in combination of two or more.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は80m/g以上が好ましく、100m/g以上がより好ましい。80m/g未満では、充分なウェットグリップ性能が得られず、また耐摩耗性が低下する傾向がある。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は280m/g以下が好ましく、250m/g以下がより好ましく、200m/g以下が更に好ましい。280m/gを超えると、分散性に劣り、耐摩耗性が低下する傾向がある。
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 80 m 2 / g or more, and more preferably 100 m 2 / g or more. If it is less than 80 m < 2 > / g, sufficient wet grip performance will not be acquired and there exists a tendency for abrasion resistance to fall. Further, the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black is preferably at most 280 meters 2 / g, more preferably not more than 250m 2 / g, 200m 2 / g or less is more preferable. When it exceeds 280 m 2 / g, the dispersibility is inferior and the wear resistance tends to be lowered.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

本発明の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5質量部以上、より好ましくは10質量部以上である。5質量部未満では、耐摩耗性が低下する傾向がある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは50質量部以下である。150質量部を超えると、加工性が悪化する傾向がある。 When the rubber composition of the present invention contains carbon black, the content of carbon black is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 5 parts by mass, the wear resistance tends to decrease. The carbon black content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, and still more preferably 50 parts by mass or less. If it exceeds 150 parts by mass, the workability tends to deteriorate.

本発明のゴム組成物がカーボンブラック及びシリカを含有する場合、カーボンブラック及びシリカの合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは40質量部以上、より好ましくは50質量部以上である。40質量部未満では、充分な補強性が得られず、耐摩耗性に劣るおそれがある。また、該合計含有量は、好ましくは180質量部以下、より好ましくは150質量部以下、更に好ましくは100質量部以下である。180質量部を超えると、加工性が悪化し、フィラーの分散が困難となるおそれがある。 When the rubber composition of the present invention contains carbon black and silica, the total content of carbon black and silica is preferably 40 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. is there. If it is less than 40 parts by mass, sufficient reinforcing properties cannot be obtained and the wear resistance may be inferior. The total content is preferably 180 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, and still more preferably 100 parts by mass or less. If it exceeds 180 parts by mass, the workability may be deteriorated and it may be difficult to disperse the filler.

加硫剤としては、例えば、有機過酸化物又は硫黄系加硫剤を挙げることができる。有機過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド等が挙げられる。また、硫黄系加硫剤としては、硫黄、モルホリンジスルフィド等が挙げられる。なかでも、配合効果及び強度特性の点から硫黄等の硫黄系加硫剤が好ましい。 Examples of the vulcanizing agent include organic peroxides or sulfur-based vulcanizing agents. Examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, and t-butyl cumyl peroxide. Examples of the sulfur vulcanizing agent include sulfur and morpholine disulfide. Of these, sulfur-based vulcanizing agents such as sulfur are preferable from the viewpoints of blending effects and strength characteristics.

加硫剤の含有量は、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1質量部以上である。0.5質量部未満では、強度が充分ではなく、耐摩耗性が低下するおそれがある。また、該加硫剤の含有量は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。5質量部を超えると、ゴムの伸びが小さくなり、耐摩耗性が低下するおそれがある。 The content of the vulcanizing agent is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 0.5 part by mass, the strength is not sufficient and the wear resistance may be lowered. Further, the content of the vulcanizing agent is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less. If it exceeds 5 parts by mass, the elongation of the rubber becomes small and the wear resistance may be reduced.

加硫促進剤としては、上記エボナイトと同様の加硫促進剤を使用できる。なかでも、加硫特性に優れる点から、スルフェンアミド系、グアニジン系加硫促進剤が好ましい。スルフェンアミド系加硫促進剤のなかでも、上記CBSが好ましく、グアニジン系加硫促進剤のなかでも、N,N’−ジフェニルグアニジン(DPG)が好ましい。CBS、DPGを併用することがさらに好ましい。 As a vulcanization accelerator, the same vulcanization accelerator as the above ebonite can be used. Of these, sulfenamide-based and guanidine-based vulcanization accelerators are preferable from the viewpoint of excellent vulcanization characteristics. Among the sulfenamide vulcanization accelerators, the above CBS is preferable, and among the guanidine vulcanization accelerators, N, N′-diphenylguanidine (DPG) is preferable. More preferably, CBS and DPG are used in combination.

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上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.

(スタッドレスタイヤ)
本発明のゴム組成物は、スタッドレスタイヤのトレッドとして用いられる。
(studless tire)
The rubber composition of the present invention is used as a tread for a studless tire.

本発明のスタッドレスタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造できる。すなわち、ゴム組成物を未加硫の段階で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スタッドレスタイヤを製造できる。 The studless tire of the present invention can be produced by a normal method using the rubber composition. That is, the rubber composition is extruded to match the shape of the tread at the unvulcanized stage, molded by a normal method on a tire molding machine, and bonded together with other tire members to form an unvulcanized tire To do. This unvulcanized tire can be heated and pressed in a vulcanizer to produce a studless tire.

本発明のスタッドレスタイヤは、乗用車用、トラック・バス用スタッドレスタイヤとして好適に用いられる。 The studless tire of the present invention is suitably used as a studless tire for passenger cars and trucks / buses.

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、製造例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
NR:天然ゴム(TSR20)
BR:宇部興産(株)製のBR150B(シス含有量97質量%)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のN220(NSA:125m/g)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤NS: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 the production examples will be described together.
NR: Natural rubber (TSR20)
BR: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis content 97% by mass)
Carbon black: N220 (N 2 SA: 125 m 2 / g) manufactured by Cabot Japan
Sulfur: powder sulfur vulcanization accelerator NS manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. NS: Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

製造例1〜5
(エボナイトの調製)
表1に示す配合内容に従い、オープンロールを用いて、80℃の条件下で3分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を160℃で所定時間プレス加硫し、2mmのスラブを作製した。得られたスラブをロールで粉砕し、目開き100μmのふるいにより100μm以上の粒子を取り除き、エボナイト粉体を調製した。
Production Examples 1-5
(Preparation of ebonite)
According to the composition shown in Table 1, using an open roll, the mixture was kneaded for 3 minutes at 80 ° C. to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 160 ° C. for a predetermined time to produce a 2 mm slab. The obtained slab was pulverized with a roll, and particles of 100 μm or more were removed with a sieve having an opening of 100 μm to prepare an ebonite powder.

得られたエボナイト粉体について下記の評価を行った。結果を表1に示す。なお、硬度、ガラス転移温度については、粉砕前のエボナイトを使用して測定した。 The following evaluation was performed about the obtained ebonite powder. The results are shown in Table 1. The hardness and glass transition temperature were measured using ebonite before pulverization.

(硬度)
JIS K6253の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方」に準じて、タイプAデュロメーターにより、23℃における硬度(ショアA)を測定した。
(hardness)
The hardness (Shore A) at 23 ° C. was measured with a type A durometer in accordance with JIS K6253 “vulcanized rubber and thermoplastic rubber—how to obtain hardness”.

(ガラス転移温度(Tg))
(株)上島製作所製スペクトロメータ(VR−7110)を用いて、動的歪振幅0.5%、周波数10Hz、温度−40〜70℃まで昇温速度2℃/分にて昇温させたときのtanδを測定し、tanδのピーク温度をTgとした。
(Glass transition temperature (Tg))
When the temperature is raised to a dynamic strain amplitude of 0.5%, a frequency of 10 Hz, and a temperature of -40 to 70 ° C. at a rate of temperature rise of 2 ° C./min using a spectrometer (VR-7110) manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd. Tan δ was measured, and the peak temperature of tan δ was defined as Tg.

(平均粒子径)
(株)堀場製作所製の粒子径分布測定装置LA−910を用いて平均粒子径を測定した。
(Average particle size)
The average particle size was measured using a particle size distribution measuring apparatus LA-910 manufactured by Horiba, Ltd.

Figure 0005529520
Figure 0005529520

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
NR:天然ゴム(TSR20)
BR:宇部興産(株)製のBR150B(シス含有量97質量%)
エボナイト粉体(1):上記製造例1で調製したエボナイト粉体
エボナイト粉体(2):上記製造例2で調製したエボナイト粉体
エボナイト粉体(3):上記製造例3で調製したエボナイト粉体
エボナイト粉体(4):上記製造例4で調製したエボナイト粉体
エボナイト粉体(5):上記製造例5で調製したエボナイト粉体
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のN220(NSA:125m/g)
シリカ: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:デグッサ社製のSi75(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
オイル:出光興産(株)製のミネラルオイルPW−380
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
老化防止剤: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)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックワックス
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤CZ:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(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)
加硫促進剤D:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
NR: Natural rubber (TSR20)
BR: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis content 97% by mass)
Ebonite powder (1): Ebonite powder prepared in Preparation Example 1 Ebonite powder (2): Ebonite powder prepared in Preparation Example 2 Ebonite powder (3): Ebonite powder prepared in Preparation Example 3 Ebonite powder (4): Ebonite powder prepared in Production Example 4 Ebonite powder (5): Ebonite powder carbon black prepared in Production Example 5: N220 (N 2 SA manufactured by Cabot Japan Co., Ltd.) : 125m 2 / g)
Silica: Ultrazil VN3 manufactured by Degussa (N 2 SA: 175 m 2 / g)
Silane coupling agent: Si75 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Degussa
Oil: Mineral oil PW-380 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Stearic acid: Zinc stearate manufactured by NOF Corporation: Zinc Hua 1 anti-aging agent manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd .: NOCRACK 6C (N- (1, 3) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd. -Dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine)
Wax: Sunnock wax manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Sulfur: Sulfur powder vulcanization accelerator CZ manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. CZ: Noxeller CZ (N-cyclohexyl- manufactured by Ouchi New Chemical Co., Ltd.) 2-benzothiazolylsulfenamide)
Vulcanization accelerator D: Noxeller D (N, N′-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

実施例1〜4及び比較例1〜4
表2に示す配合内容に従い、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材料を150℃の条件下で4分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で3分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を170℃で15分間、0.5mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4
According to the contents shown in Table 2, materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded for 4 minutes at 150 ° C. using a 1.7 L Banbury mixer to obtain a kneaded product. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and kneaded for 3 minutes at 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized with a 0.5 mm thick mold at 170 ° C. for 15 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.

得られた加硫ゴム組成物を使用して、下記の評価を行った。それぞれの試験結果を表2に示す。 The following evaluation was performed using the obtained vulcanized rubber composition. Each test result is shown in Table 2.

(硬度)
加硫ゴム組成物の硬度を測定した。なお、硬度の測定は、上記エボナイトの場合と同様に行った。
(hardness)
The hardness of the vulcanized rubber composition was measured. In addition, the measurement of hardness was performed similarly to the case of the above ebonite.

(耐摩耗性)
LAT試験機(Laboratery Abration and Skid Tester)を用い、荷重50N、速度20km/h、スリップアングル5°の条件にて、各加硫ゴム組成物の容積損失量を測定した。比較例1の容積損失量を100とした指数で示した。指数が大きいほど耐摩耗性に優れている。
(Abrasion resistance)
Using a LAT tester (Laboratory Abbreviation and Skid Tester), the volume loss amount of each vulcanized rubber composition was measured under the conditions of a load of 50 N, a speed of 20 km / h, and a slip angle of 5 °. The volume loss of Comparative Example 1 is shown as an index with the amount being 100. The higher the index, the better the wear resistance.

(氷上性能(氷上μ))
(株)上島製作所製インサイドドラム式摩擦試験機(FR6010型)を用いてグリップ性能を評価した。幅20mm、直径100mmの円筒形のゴム試験片を用い、速度10km/h、荷重4kg、路面温度−5℃の条件で、路面に対するサンプルのスリップ率を0〜30%まで変化させ、その際に検出される摩擦係数の最大値を読み取った。比較例1の値を100として指数表示した。指数が大きいぼど、氷上でのグリップ性能(氷上性能)が高いことを示す。
(Performance on ice (μ on ice))
The grip performance was evaluated using an inside drum type friction tester (FR6010 type) manufactured by Ueshima Seisakusho. Using a cylindrical rubber test piece having a width of 20 mm and a diameter of 100 mm, changing the slip ratio of the sample to the road surface from 0 to 30% under the conditions of speed 10 km / h, load 4 kg, road surface temperature -5 ° C, The maximum value of the detected coefficient of friction was read. The value of Comparative Example 1 was taken as 100 and displayed as an index. A large index indicates that the grip performance (ice performance) on ice is high.

(低燃費性、ウェットグリップ性能)
ティ・エス・インスツルメント(株)製の粘弾性測定試験機を用いて、温度50℃、周波数10Hz、振幅1%におけるtanδを比較例1を100とした指数で示した。指数が大きいほどtanδが低く、低然費性に優れる。
同様に、温度0℃、周波数1Hz、振幅0.1%における弾性率(G*)を比較例1を100とした指数で示した。指数が大きいほどG*が低く、ウェットグリップ性能が良好である。
(Low fuel consumption, wet grip performance)
Using a viscoelasticity measuring tester manufactured by TS Instruments Co., Ltd., tan δ at a temperature of 50 ° C., a frequency of 10 Hz, and an amplitude of 1% was shown as an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the index, the lower the tan δ and the lower the cost.
Similarly, the elastic modulus (G *) at a temperature of 0 ° C., a frequency of 1 Hz, and an amplitude of 0.1% is shown as an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the index, the lower the G * and the better the wet grip performance.

Figure 0005529520
Figure 0005529520

表2により、特定量のエボナイトを含み、該エボナイト中の硫黄の含有量が所定量である実施例では、耐摩耗性、氷上性能(氷上でのグリップ性能)、低燃費性、ウェットグリップ性能のバランスに優れていた。エボナイトを含まない比較例1は、氷上性能、低燃費性、ウェットグリップ性能が実施例より劣っていた。エボナイトを40質量部と特定量よりも多く配合した比較例2は、耐摩耗性が実施例より劣っていた。エボナイト中の硫黄の含有量が30質量部と所定量よりも多いエボナイトを配合した比較例3、4は、耐摩耗性と低燃費性が実施例より劣っていた。 According to Table 2, in an example including a specific amount of ebonite and the content of sulfur in the ebonite is a predetermined amount, wear resistance, performance on ice (grip performance on ice), low fuel consumption, wet grip performance Excellent balance. Comparative Example 1 containing no ebonite was inferior to Examples in terms of performance on ice, fuel efficiency, and wet grip performance. The comparative example 2 which mix | blended more than 40 mass parts and specific amounts of ebonite was inferior to the Example in abrasion resistance. In Comparative Examples 3 and 4 in which ebonite having a sulfur content in ebonite of 30 parts by mass and more than a predetermined amount was blended, the wear resistance and fuel efficiency were inferior to those of the examples.

Claims (9)

ゴム成分100質量部に対して、T40〜T95の加硫時間で製造されるエボナイトを3〜30質量部含み、
前記エボナイト中のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量が10〜25質量部であるトレッド用ゴム組成物。
Per 100 parts by mass of the rubber component includes 3 to 30 parts by weight of ebonite produced between T40~ T9 5 of vulcanization,
The rubber composition for treads whose sulfur content is 10 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the ebonite.
前記エボナイトのガラス転移温度が5℃以下である請求項1記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for treads according to claim 1 whose glass transition temperature of said ebonite is 5 ° C or less. 前記エボナイトの硬度が30〜60である請求項1又は2記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread according to claim 1 or 2, wherein the ebonite has a hardness of 30 to 60. 前記エボナイトの平均粒子径が500μm以下である請求項1〜3のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread according to any one of claims 1 to 3, wherein the ebonite has an average particle size of 500 µm or less. 前記エボナイトは、加硫促進剤及び/又はカーボンブラックを含む請求項1〜4のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread according to any one of claims 1 to 4, wherein the ebonite contains a vulcanization accelerator and / or carbon black. 前記トレッド用ゴム組成物は、シリカ及び/又はカーボンブラックと、加硫剤とを含む請求項1〜5のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread according to any one of claims 1 to 5, wherein the rubber composition for a tread contains silica and / or carbon black and a vulcanizing agent. 前記トレッド用ゴム組成物中の母体ゴム、及び前記エボナイト中のゴム成分は、共に天然ゴム及び/又はイソプレンゴムと、ブタジエンゴムとを含む請求項1〜6のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for tread according to any one of claims 1 to 6, wherein the base rubber in the rubber composition for tread and the rubber component in the ebonite both contain natural rubber and / or isoprene rubber and butadiene rubber. object. 前記エボナイトと、母体ゴムと、カーボンブラック及び/又はシリカとを混練する工程を含む請求項1〜7のいずれかに記載のトレッド用ゴム組成物の製造方法。 The manufacturing method of the rubber composition for treads in any one of Claims 1-7 including the process of knead | mixing the said ebonite, base rubber | gum, and carbon black and / or a silica. 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スタッドレスタイヤ。 Studless tire having a tread produced from the rubber composition according to any one of claims 1-7.
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