JP5654410B2 - Rubber composition for tire and pneumatic tire - Google Patents

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本発明は、タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a tire rubber composition and a pneumatic tire.

近年、地球温暖化などの環境問題から、低燃費化に対する社会的要求が高まり、自動車の低燃費化に対応して、転がり抵抗を低減させた低燃費タイヤの開発が要求されている。それに伴い、タイヤを構成する各部材に使用されるゴム組成物に対しても低発熱化が求められており、タイヤコードを被覆するゴム組成物に対しても優れた低発熱性が求められている。 In recent years, due to environmental problems such as global warming, social demands for lower fuel consumption have increased, and development of fuel-efficient tires with reduced rolling resistance has been demanded in response to lower fuel consumption of automobiles. Accordingly, low heat generation is also required for the rubber composition used for each member constituting the tire, and excellent low heat generation is also required for the rubber composition covering the tire cord. Yes.

ゴム組成物の低発熱性を向上させる方法として、補強用充填剤を減量する方法が知られている。しかし、この方法では、ゴムの剛性が低下し、操縦安定性が低下するという問題があった。 As a method for improving the low heat buildup of the rubber composition, a method of reducing the reinforcing filler is known. However, this method has a problem that the rigidity of the rubber is lowered and the steering stability is lowered.

特許文献1には、エポキシ化率が約5%のエポキシ化天然ゴムと、エポキシ化率が約5%のエポキシ化ブタジエンゴムとを併用することにより、スタッドレスタイヤの氷上性能、耐摩耗性を向上できることが記載されている。しかし、低発熱性、操縦安定性等をバランスよく得る点や、エポキシ化率については詳細に検討されていない。 Patent Document 1 improves the on-ice performance and wear resistance of studless tires by using an epoxidized natural rubber with an epoxidation rate of about 5% and an epoxidized butadiene rubber with an epoxidation rate of about 5%. It describes what you can do. However, the point of obtaining a good balance between low exothermic property, steering stability, and the epoxidation rate have not been studied in detail.

特開2011−12161号公報JP 2011-12161 A

本発明は、前記課題を解決し、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がバランスよく得られるタイヤ用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems and provides a rubber composition for tires that provides a well-balanced kneadability, low heat build-up, bending fatigue resistance, adhesion to cords, air permeation resistance, and steering stability, and An object is to provide a pneumatic tire using the same.

本発明は、エポキシ化率が15〜65モル%のエポキシ化天然ゴムと、エポキシ化率が15〜65モル%のエポキシ化ブタジエンゴムとを含み、上記エポキシ化天然ゴム及び上記エポキシ化ブタジエンゴムの合計含有量がゴム成分100質量%中65質量%以上であり、ゴム成分100質量部に対して、シリカを20〜100質量部、変性レゾルシン樹脂を0.2〜8.0質量部含むタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention includes an epoxidized natural rubber having an epoxidation rate of 15 to 65 mol% and an epoxidized butadiene rubber having an epoxidation rate of 15 to 65 mol%. The tire has a total content of 65% by mass or more in 100% by mass of the rubber component, and includes 20 to 100 parts by mass of silica and 0.2 to 8.0 parts by mass of the modified resorcin resin with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The present invention relates to a rubber composition.

上記タイヤ用ゴム組成物は、下記式(1);

Figure 0005654410
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。nは整数を表す。)で表される化合物により変性されたジエン系ゴムを含むことが好ましい。 The tire rubber composition has the following formula (1):
Figure 0005654410
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof. R 4 and R 5 are It is the same or different and represents a hydrogen atom or an alkyl group. N represents an integer.) It is preferable to include a diene rubber modified with a compound represented by:

上記タイヤ用ゴム組成物は、平均幅3〜35nm、平均長さ50nm〜5μmの棒状シリカを含むことが好ましい。 The tire rubber composition preferably contains rod-like silica having an average width of 3 to 35 nm and an average length of 50 nm to 5 μm.

上記棒状シリカが、セピオライト鉱物を解繊して得られたものであることが好ましい。 The rod-like silica is preferably obtained by defibrating sepiolite mineral.

上記タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分100質量%中の上記エポキシ化天然ゴムの含有量が10〜90質量%、上記エポキシ化ブタジエンゴムの含有量が10〜90質量%であることが好ましい。 In the tire rubber composition, the content of the epoxidized natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 10 to 90% by mass, and the content of the epoxidized butadiene rubber is preferably 10 to 90% by mass.

上記エポキシ化ブタジエンゴムが、シス含量80質量%以上のブタジエンゴムをエポキシ化して得られたものであることが好ましい。 The epoxidized butadiene rubber is preferably obtained by epoxidizing a butadiene rubber having a cis content of 80% by mass or more.

上記変性レゾルシン樹脂が下記式(2)で表される樹脂であることが好ましい。

Figure 0005654410
(式中、Rは、同一若しくは異なって、アルキル基又は水酸基を表し、m個のRのうち少なくとも1つはアルキル基である。mは整数を表す。) The modified resorcin resin is preferably a resin represented by the following formula (2).
Figure 0005654410
(In the formula, R is the same or different and represents an alkyl group or a hydroxyl group, and at least one of m Rs is an alkyl group. M represents an integer.)

上記ゴム組成物は、タイヤコード被覆用ゴム組成物として用いられることが好ましい。 The rubber composition is preferably used as a tire cord covering rubber composition.

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a pneumatic tire using the rubber composition.

本発明によれば、特定のエポキシ化率のエポキシ化天然ゴムと、特定のエポキシ化率のエポキシ化ブタジエンゴムとを含み、これらの合計含有量が特定量以上であり、更にシリカ、変性レゾルシン樹脂をそれぞれ特定量含むタイヤ用ゴム組成物であるので、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がバランスよく得られる。従って、該ゴム組成物をタイヤコードにゴムを被覆して得られる部材(例えば、カーカス、ブレーカー、バンド等)などタイヤの各部材に使用することで前述の性能に優れた空気入りタイヤを生産性良く提供できる。また、特定のエポキシ化率のエポキシ化天然ゴムと、特定のエポキシ化率のエポキシ化ブタジエンゴムとを併用することにより、接着性、耐空気透過性、操縦安定性を相乗的に向上できる。 According to the present invention, an epoxidized natural rubber having a specific epoxidation rate and an epoxidized butadiene rubber having a specific epoxidation rate, the total content of which is greater than or equal to a specific amount, and silica, a modified resorcin resin Therefore, kneading processability, low heat build-up, bending fatigue resistance, adhesion to cords, air permeability resistance, and steering stability can be obtained in a well-balanced manner. Therefore, by using the rubber composition for each member of a tire such as a member obtained by coating a tire cord with rubber (for example, carcass, breaker, band, etc.), a pneumatic tire having excellent performance as described above can be produced. Can provide well. Further, by using a combination of an epoxidized natural rubber having a specific epoxidation rate and an epoxidized butadiene rubber having a specific epoxidation rate, it is possible to synergistically improve adhesiveness, air permeation resistance, and steering stability.

棒状シリカ(セピオライト)の概略構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of rod-shaped silica (sepiolite).

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、特定のエポキシ化率のエポキシ化天然ゴム(ENR)と、特定のエポキシ化率のエポキシ化ブタジエンゴム(EBR)とを含み、これらの合計含有量が特定量以上であり、更にシリカ、変性レゾルシン樹脂をそれぞれ特定量含む。 The tire rubber composition of the present invention includes an epoxidized natural rubber (ENR) having a specific epoxidation rate and an epoxidized butadiene rubber (EBR) having a specific epoxidation rate, and the total content thereof is a specific amount. In addition, specific amounts of silica and modified resorcin resin are included.

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。天然ゴムをエポキシ化する方法は、特に限定されず、クロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などがあげられる(特公平4−26617号公報、特開平2−110182号公報、英国特許第2113692号明細書等)。過酸法としては例えば、天然ゴムに過酢酸や過ギ酸などの有機過酸を反応させる方法などがあげられる。なお、有機過酸の量や反応時間を調整することにより、様々なエポキシ化率のエポキシ化天然ゴムを調製することができる。
なお、本発明において、エポキシ化率とは、エポキシ化される前のゴム中の二重結合の総数に対するエポキシ化された二重結合の数の割合(モル%)のことである。また、本発明において、エポキシ化率は、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 ENR is not particularly limited, and may be a commercially available epoxidized natural rubber or an epoxidized natural rubber (NR). The method for epoxidizing natural rubber is not particularly limited, and examples thereof include a chlorohydrin method, a direct oxidation method, a hydrogen peroxide method, an alkyl hydroperoxide method, a peracid method, and the like (Japanese Patent Publication No. 4-26617, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2). No. 110182, British Patent No. 2113692, etc.). Examples of the peracid method include a method of reacting natural rubber with an organic peracid such as peracetic acid or performic acid. In addition, epoxidized natural rubber having various epoxidation rates can be prepared by adjusting the amount of organic peracid and the reaction time.
In the present invention, the epoxidation rate is the ratio (mol%) of the number of epoxidized double bonds to the total number of double bonds in the rubber before being epoxidized. Moreover, in this invention, an epoxidation rate is a value obtained by the measuring method as described in the Example mentioned later.

エポキシ化される天然ゴムとしては、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。 The natural rubber to be epoxidized is not particularly limited. For example, SIR20, RSS # 3, TSR20, deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (HPNR), and the like used in the tire industry are used. it can.

ENRのエポキシ化率は15モル%以上であり、好ましくは20モル%以上である。エポキシ化率が15モル%未満では、耐空気透過性、コードとの接着性、操縦安定性が充分に得られない傾向がある。また、エポキシ化率は65モル%以下であり、好ましくは50モル%以下、より好ましくは35モル%以下である。エポキシ化率が65モル%をこえると、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性が大きく悪化する傾向がある。エポキシ化率が上記範囲内であると、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がバランスよく得られる。 The epoxidation rate of ENR is 15 mol% or more, preferably 20 mol% or more. When the epoxidation rate is less than 15 mol%, the air permeation resistance, the adhesion to the cord, and the steering stability tend not to be sufficiently obtained. The epoxidation rate is 65 mol% or less, preferably 50 mol% or less, more preferably 35 mol% or less. When the epoxidation rate exceeds 65 mol%, kneadability, low heat build-up, bending fatigue resistance, and adhesion to cords tend to be greatly deteriorated. When the epoxidation rate is within the above range, kneadability, low heat build-up, bending fatigue resistance, adhesion to cord, air permeation resistance, and steering stability can be obtained in a well-balanced manner.

ゴム成分100質量%中のENRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは40質量%以上である。10質量%未満であると、耐屈曲疲労性、耐空気透過性が充分に得られない傾向にある。ENR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、耐屈曲疲労性、低発熱性が低下する傾向にある。 The content of ENR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 40% by mass or more. If it is less than 10% by mass, the bending fatigue resistance and the air permeation resistance tend to be insufficient. The content of ENR is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less. When it exceeds 90% by mass, the bending fatigue resistance and the low heat build-up tend to decrease.

EBRとしては特に限定されず、市販のエポキシ化ブタジエンゴムでも、ブタジエンゴム(BR)をエポキシ化したものでもよい。ブタジエンゴムをエポキシ化する方法としては、上述した天然ゴムをエポキシ化する方法と同様の方法があげられる。また、ENRの場合と同様に、有機過酸の量や反応時間を調整することにより、様々なエポキシ化率のエポキシ化ブタジエンゴムを調製することができる。 The EBR is not particularly limited, and may be a commercially available epoxidized butadiene rubber or an epoxidized butadiene rubber (BR). Examples of the method for epoxidizing butadiene rubber include the same method as the method for epoxidizing natural rubber described above. Similarly to the case of ENR, epoxidized butadiene rubbers having various epoxidation rates can be prepared by adjusting the amount of organic peracid and the reaction time.

エポキシ化される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、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。 The BR to be epoxidized 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, manufactured by Ube Industries, Ltd. BR containing syndiotactic polybutadiene crystals such as VCR 412 and VCR 617 can be used.

エポキシ化されるBRのシス含量は、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がバランスよく得られるという理由から、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましい。
なお、シス含量(シス−1,4−結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
The cis content of BR to be epoxidized is 80% by mass because kneadability, low heat build-up, bending fatigue resistance, cord adhesion, air permeation resistance, and steering stability are well balanced. The above is preferable, 90 mass% or more is more preferable, and 95 mass% or more is still more preferable.
The cis content (cis-1,4-bonded butadiene unit amount) can be measured by infrared absorption spectrum analysis.

EBRのエポキシ化率は15モル%以上であり、好ましくは20モル%以上である。エポキシ化率が15モル%未満では、耐空気透過性、コードとの接着性、操縦安定性が充分に得られない傾向がある。また、エポキシ化率は65モル%以下であり、好ましくは50モル%以下、より好ましくは35モル%以下である。エポキシ化率が65モル%をこえると、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性が大きく悪化する傾向がある。エポキシ化率が上記範囲内であると、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がバランスよく得られる。 The epoxidation rate of EBR is 15 mol% or more, preferably 20 mol% or more. When the epoxidation rate is less than 15 mol%, the air permeation resistance, the adhesion to the cord, and the steering stability tend not to be sufficiently obtained. The epoxidation rate is 65 mol% or less, preferably 50 mol% or less, more preferably 35 mol% or less. When the epoxidation rate exceeds 65 mol%, kneadability, low heat build-up, bending fatigue resistance, and adhesion to cords tend to be greatly deteriorated. When the epoxidation rate is within the above range, kneadability, low heat build-up, bending fatigue resistance, adhesion to cord, air permeation resistance, and steering stability can be obtained in a well-balanced manner.

EBRの数平均分子量(Mn)は、100000以上が好ましく、120000以上がより好ましく、150000以上が更に好ましい。EBRのMnは、800000以下が好ましく、600000以下がより好ましく、300000以下が更に好ましい。EBRのMnが上記範囲内であると、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がバランスよく得られる。
なお、本発明において、数平均分子量(Mn)は、実施例に記載の方法により測定される値である。
The number average molecular weight (Mn) of EBR is preferably 100,000 or more, more preferably 120,000 or more, and still more preferably 150,000 or more. The Mn of EBR is preferably 800000 or less, more preferably 600000 or less, and still more preferably 300000 or less. When the Mn of EBR is within the above range, kneadability, low heat build-up, bending fatigue resistance, adhesion to cords, air permeation resistance, and steering stability can be obtained in a well-balanced manner.
In the present invention, the number average molecular weight (Mn) is a value measured by the method described in Examples.

ゴム成分100質量%中のEBR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、耐屈曲疲労性、耐空気透過性が充分に得られない傾向にある。EBRの含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。90質量%を超えると、混練り加工時のゴムの纏まりが悪化し、混練り加工性が低下する傾向にある。 The content of EBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. If it is less than 10% by mass, the bending fatigue resistance and the air permeation resistance tend to be insufficient. The content of EBR is preferably 90% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less. If it exceeds 90% by mass, the rubber mass at the time of kneading is deteriorated, and the kneading processability tends to be lowered.

ゴム成分100質量%中のENR及びEBRの合計含有量は、65質量%以上、好ましくは70質量%以上であり、100質量%であってもよい。
65質量%未満であると、コードとの接着性、耐空気透過性が充分に得られない。
The total content of ENR and EBR in 100% by mass of the rubber component is 65% by mass or more, preferably 70% by mass or more, and may be 100% by mass.
If it is less than 65% by mass, sufficient adhesion to the cord and air permeation resistance cannot be obtained.

ゴム組成物に使用されるENR、EBR以外のゴム成分として、ジエン系ゴムが挙げられ、例えば、NR、BR、スチレンブタジエンゴム(SBR)、エポキシ化スチレンブタジエンゴム(ESBR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)、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)、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム(SIBR)等を使用できる。なかでも、加硫時の加硫戻りを軽減することができるという理由から、ESBRが好ましい。 Examples of rubber components other than ENR and EBR used in rubber compositions include diene rubbers, such as NR, BR, styrene butadiene rubber (SBR), epoxidized styrene butadiene rubber (ESBR), and isoprene rubber (IR). Butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (X-IIR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR), and the like can be used. Among these, ESBR is preferable because it can reduce reversion during vulcanization.

また、ENR、EBR以外のゴム成分としては、良好な混練り加工性、低発熱性、コードとの接着性が得られるという理由から、NRが好ましい。NRとしては、上述のエポキシ化される天然ゴムと同様のものを使用できる。 Moreover, as rubber components other than ENR and EBR, NR is preferable because good kneading processability, low heat build-up property, and adhesiveness with cords can be obtained. As NR, the same natural rubber as the above-mentioned epoxidized can be used.

本発明のゴム組成物がNRを含む場合、ゴム成分100質量%中のNR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。NRの含有量は、好ましくは35質量%以下である。NRの含有量が上記範囲内であると、良好な混練り加工性、低発熱性、コードとの接着性が得られる。 When the rubber composition of the present invention contains NR, the content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. The content of NR is preferably 35% by mass or less. When the content of NR is within the above range, good kneading processability, low heat build-up, and adhesiveness with cords can be obtained.

また、ENR、EBR以外のゴム成分としては、良好な混練り加工性、低発熱性、コードとの接着性、操縦安定性が得られるという理由から、下記式(1);

Figure 0005654410
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6、更に好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基)、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基(−COOH)、メルカプト基(−SH)又はこれらの誘導体を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基(好ましくは炭素数1〜4のアルキル基)を表す。nは整数(好ましくは1〜5、より好ましくは2〜4、更に好ましくは3)を表す。)で表される化合物により上記ジエン系ゴムが変性された変性ジエン系ゴムが好ましく、上記式(1)で表される化合物によりBR、SBRが変性された変性BR、変性SBR(特開2010−111753号公報に記載の変性BR、変性SBR)がより好ましい。 Further, as rubber components other than ENR and EBR, the following formula (1); from the reason that good kneading processability, low exothermic property, adhesion to cords, and steering stability are obtained.
Figure 0005654410
(In formula, R < 1 >, R < 2 > and R < 3 > are the same or different, and are an alkyl group and an alkoxy group (preferably C1-C8, More preferably C1-C6, More preferably C1-C4 An alkoxy group), a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group (—COOH), a mercapto group (—SH), or a derivative thereof, and R 4 and R 5 are the same or different and represent a hydrogen atom or an alkyl group (preferably Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents an integer (preferably 1 to 5, more preferably 2 to 4 and still more preferably 3). Modified diene rubber is preferable, and modified BR and modified SBR in which BR and SBR are modified by the compound represented by the above formula (1) (described in JP 2010-111753 A). Modified BR, the modified SBR) is more preferable.

、R及びRとしては、アルコキシ基が望ましく、R及びRとしては、アルキル基が望ましい。これにより、良好な混練り加工性、低発熱性、コードとの接着性、操縦安定性が得られる。 As R 1 , R 2 and R 3 , an alkoxy group is desirable, and as R 4 and R 5 , an alkyl group is desirable. As a result, good kneading workability, low heat build-up, adhesion to the cord, and steering stability can be obtained.

上記式(1)で表される化合物の具体例としては、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 2-dimethylaminoethyltrimethoxysilane, 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane, 3 -Dimethylaminopropyltrimethoxysilane etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

上記式(1)で表される化合物(変性剤)によるジエン系ゴムの変性方法としては、特公平6−53768号公報、特公平6−57767号公報、特表2003−514078号公報などに記載されている方法など、従来公知の手法を用いることができる。例えば、ジエン系ゴムと変性剤とを接触させればよく、アニオン重合によりジエン系ゴムを合成した後、該ジエン系ゴム溶液中に変性剤を所定量添加し、ジエン系ゴムの重合末端(活性末端)と変性剤とを反応させる方法、ジエン系ゴム溶液中に変性剤を添加して反応させる方法などが挙げられる。 Examples of the method for modifying the diene rubber with the compound (modifier) represented by the above formula (1) are described in JP-B-6-53768, JP-B-6-57767, JP-T2003-514078, and the like. A conventionally known method such as a known method can be used. For example, a diene rubber may be brought into contact with a modifying agent. After synthesizing a diene rubber by anionic polymerization, a predetermined amount of a modifying agent is added to the diene rubber solution, and the polymerization terminal of the diene rubber (active And a method in which a modifier is added to the diene rubber solution and reacted.

変性ジエン系ゴムの重量平均分子量(Mw)は、好ましくは100000以上、より好ましくは200000以上である。100000未満であると、破壊強度、耐摩耗性、耐屈曲疲労性が低下する傾向がある。Mwは、好ましくは2000000以下、より好ましくは1000000以下、更に好ましくは600000以下である。2000000を超えると、混練り加工性が低下し、それに伴い分散性が悪化し、破壊強度、耐屈曲疲労性が低下するおそれがある。
なお、本発明において、重量平均分子量(Mw)は、実施例に記載の方法により測定される値である。
The weight average molecular weight (Mw) of the modified diene rubber is preferably 100,000 or more, more preferably 200,000 or more. If it is less than 100,000, the fracture strength, wear resistance, and bending fatigue resistance tend to decrease. Mw is preferably 2000000 or less, more preferably 1000000 or less, and still more preferably 600000 or less. If it exceeds 2,000,000, the kneading processability is lowered, the dispersibility is deteriorated accordingly, and the fracture strength and the bending fatigue resistance may be lowered.
In the present invention, the weight average molecular weight (Mw) is a value measured by the method described in Examples.

上記変性BRのビニル含量は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下である。ビニル含量が40質量%を超えると、低発熱性、耐屈曲疲労性が低下するおそれがある。上記ビニル含量の下限は特に限定されないが、1質量%以上、5質量%以上、10質量%以上であってもよい。1質量%未満であると、耐熱性、耐劣化性が低下するおそれがある。
なお、ビニル含量(1,2−結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
The vinyl content of the modified BR is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less. If the vinyl content exceeds 40% by mass, low heat build-up and bending fatigue resistance may be reduced. Although the minimum of the said vinyl content is not specifically limited, 1 mass% or more, 5 mass% or more, 10 mass% or more may be sufficient. If it is less than 1% by mass, heat resistance and deterioration resistance may be lowered.
The vinyl content (1,2-bond butadiene unit amount) can be measured by infrared absorption spectrum analysis.

本発明のゴム組成物が変性ジエン系ゴムを含む場合、ゴム成分100質量%中の変性ジエン系ゴムの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上である。変性ジエン系ゴムの含有量は、好ましくは35質量%以下である。変性ジエン系ゴムの含有量が上記範囲内であると、良好な混練り加工性、低発熱性、コードとの接着性、操縦安定性が得られる。 When the rubber composition of the present invention contains a modified diene rubber, the content of the modified diene rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 15%. It is at least mass%. The content of the modified diene rubber is preferably 35% by mass or less. When the content of the modified diene rubber is within the above range, good kneading processability, low exothermic property, adhesion to the cord, and steering stability can be obtained.

本発明のゴム組成物はシリカ(球状のシリカ)を含有する。これにより、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がバランスよく得られる。シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ(無水ケイ酸)、湿式法シリカ(含水ケイ酸)等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。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。なお、本明細書では、単にシリカと記載する場合には、特に言及しない限り、球状のシリカをいうこととする。 The rubber composition of the present invention contains silica (spherical silica). As a result, kneadability, low heat build-up, bending fatigue resistance, adhesion to the cord, air permeation resistance, and steering stability can be obtained in a well-balanced manner. 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. In this specification, when it is simply described as silica, it means spherical silica unless otherwise specified.

上記シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは80m/g以上、更に好ましくは120m/g以上である。50m/g未満であると、シリカの配合による補強効果が充分ではなく、耐屈曲疲労性、耐摩耗性が低下する傾向がある。また、シリカのNSAは、好ましくは300m/g以下、より好ましくは250m/g以下、更に好ましくは200m/g以下である。300m/gを超えると、シリカの分散性および低発熱性が悪化する傾向がある。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the silica is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 80 m 2 / g or more, and still more preferably 120 m 2 / g or more. If it is less than 50 m 2 / g, the reinforcing effect due to the blending of silica is not sufficient, and the bending fatigue resistance and the wear resistance tend to decrease. Further, N 2 SA of silica is preferably 300 m 2 / g or less, more preferably 250 m 2 / g or less, and further preferably 200 m 2 / g or less. When it exceeds 300 m 2 / g, the dispersibility and low heat build-up of silica tend to deteriorate.
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、20質量部以上、好ましくは40質量部以上である。20質量部未満では、シリカ配合による効果が充分に得られない。該シリカの含有量は、100質量部以下、好ましくは80質量部以下である。100質量部を超えると、粘度が高くなるため混練り加工性が低下する。 The content of silica is 20 parts by mass or more, preferably 40 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 20 parts by mass, the effect of silica blending cannot be sufficiently obtained. The content of the silica is 100 parts by mass or less, preferably 80 parts by mass or less. When it exceeds 100 parts by mass, the viscosity increases, so that the kneading processability is lowered.

本発明のゴム組成物は変性レゾルシン樹脂を含有する。これにより、良好な混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、耐空気透過性、操縦安定性を維持しつつコードとの接着性を向上でき、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がバランスよく得られる。 The rubber composition of the present invention contains a modified resorcin resin. As a result, it is possible to improve the adhesion to the cord while maintaining good kneading workability, low heat generation, bending fatigue resistance, air permeation resistance and steering stability, and kneading workability, low heat generation resistance, Bending fatigue, adhesion to cord, air permeation resistance, and steering stability can be obtained in a well-balanced manner.

変性レゾルシン樹脂としては、例えば、レゾルシン・アルキルフェノール・ホルマリン共重合体(縮合物)、レゾルシン・ホルマリン反応物ぺナコライト樹脂、RSM(約60質量%のレゾルシンと約40質量%のステアリン酸との混合物)などが挙げられる。具体的には、インドスペック社製のペナコライト樹脂B−18−S、B−20、住友化学工業(株)製のスミカノール620、ユニロイヤル社製のR−6、スケネクタディー化学社製のSRF1501、アッシュランド化学社製のArofene7209等が挙げられる。なかでも、レゾルシン・アルキルフェノール・ホルマリン共重合体が好ましく、下記式(2)で表される樹脂がより好ましい。 Examples of the modified resorcin resin include resorcin / alkylphenol / formalin copolymer (condensate), resorcin / formalin reaction product penacolite resin, RSM (mixture of about 60% by mass resorcin and about 40% by mass stearic acid). Etc. Specifically, Penacolite resins B-18-S and B-20 manufactured by India Spec Co., Sumikanol 620 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., R-6 manufactured by Uniroyal Corporation, and SRF1501 manufactured by Schenectady Chemical Co., Ltd. And Arofine 7209 manufactured by Ashland Chemical Co., Ltd. Of these, a resorcin / alkylphenol / formalin copolymer is preferable, and a resin represented by the following formula (2) is more preferable.

Figure 0005654410
(式中、Rは、同一若しくは異なって、アルキル基又は水酸基(−OH)を表し、m個のRのうち少なくとも1つはアルキル基である。mは整数を表す。)
Figure 0005654410
(In the formula, R is the same or different and represents an alkyl group or a hydroxyl group (—OH), and at least one of m R is an alkyl group. M represents an integer.)

Rのアルキル基としては、メチル基、エチル基、オクチル基等の炭素数1〜9(好ましくは炭素数2〜8)のアルキル基が挙げられる。また、Rの結合位置は、芳香環に結合している水酸基に対してメタ位又はパラ位が好ましい。また、Rが水酸基の場合、Rの結合位置は、芳香環に結合している水酸基に対してメタ位がより好ましい。 Examples of the alkyl group for R include alkyl groups having 1 to 9 carbon atoms (preferably 2 to 8 carbon atoms) such as a methyl group, an ethyl group, and an octyl group. The bonding position of R is preferably a meta position or a para position with respect to a hydroxyl group bonded to the aromatic ring. Further, when R is a hydroxyl group, the bonding position of R is more preferably a meta position with respect to the hydroxyl group bonded to the aromatic ring.

mは、ゴム中への分散性が良好であるという点から、2〜5が好ましい。 m is preferably 2 to 5 from the viewpoint of good dispersibility in rubber.

変性レゾルシン樹脂の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.2質量部以上、好ましくは1.2質量部以上である。0.2質量部未満では、コードとの接着性が充分に得られず、タイヤの耐久性が低下する。該変性レゾルシン樹脂の含有量は、8.0質量部以下、好ましくは5.0質量部以下である。8.0質量部を超えると、低発熱性、破壊強度が低下する。 The content of the modified resorcin resin is 0.2 parts by mass or more, preferably 1.2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 0.2 parts by mass, sufficient adhesion with the cord cannot be obtained, and the durability of the tire is lowered. The content of the modified resorcin resin is 8.0 parts by mass or less, preferably 5.0 parts by mass or less. If it exceeds 8.0 parts by mass, the low heat build-up and the breaking strength are reduced.

本発明では、変性レゾルシン樹脂と共にメチレン供与体を使用することが好ましい。これにより、良好な混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、耐空気透過性、操縦安定性を維持しつつコードとの接着性をより向上でき、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がよりバランスよく得られる。 In the present invention, it is preferable to use a methylene donor together with the modified resorcin resin. Thereby, it is possible to further improve the adhesion with the cord while maintaining good kneading workability, low heat generation, bending fatigue resistance, air permeation resistance, steering stability, kneading workability, low heat generation, Bending fatigue resistance, cord adhesion, air permeation resistance, and steering stability can be obtained in a more balanced manner.

メチレン供与体としては、例えば、ヘキサメチレンテトラミン(HMT)、ヘキサメトキシメチロールメラミン(HMMM)やヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテル(HMMPME)、スミカノール507A等が挙げられる。 Examples of the methylene donor include hexamethylenetetramine (HMT), hexamethoxymethylol melamine (HMMM), hexamethylol melamine pentamethyl ether (HMMPME), and Sumikanol 507A.

メチレン供与体の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは1.2質量部以上である。0.2質量部未満では、コードとの接着性が充分に得られず、タイヤの耐久性が低下する傾向がある。該メチレン供与体の含有量は、好ましくは5.0質量部以下、好ましくは4.0質量部以下である。5.0質量部を超えると、混練り加工性、低発熱性、破壊強度が低下する傾向がある。 The content of the methylene donor is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 1.2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 0.2 parts by mass, sufficient adhesion with the cord cannot be obtained, and the durability of the tire tends to decrease. The content of the methylene donor is preferably 5.0 parts by mass or less, and preferably 4.0 parts by mass or less. When it exceeds 5.0 parts by mass, kneadability, low heat build-up, and breaking strength tend to decrease.

本発明では、特定の棒状シリカが使用されることが好ましい。これにより、良好な耐空気透過性、操縦安定性が得られる。特に、特定の棒状シリカと共に上記変性ジエン系ゴム(特に、上記変性BR、上記変性SBR)を配合した場合、操縦安定性を相乗的に向上でき、更に、混練り加工性、低発熱性をも向上できる。 In the present invention, it is preferable to use a specific rod-like silica. Thereby, good air permeation resistance and steering stability can be obtained. In particular, when the above-mentioned modified diene rubber (particularly the above-mentioned modified BR and the above-mentioned modified SBR) is blended with a specific rod-like silica, the steering stability can be improved synergistically, and further, kneadability and low heat build-up can be achieved. It can be improved.

棒状シリカは、球状の形状を有する通常のシリカとは異なり、棒状又は針状の形状を有し、その表面にシラノール基を有する無機材料(シリカ)である。棒状シリカとしては、例えば、セピオライト、パリゴルスカイト、アタパルジャイト、シロタイル、ラフリナイト、ファルコンドアイト、イモゴライト等が挙げられる。なかでも、不純物が少なく、シラノール基が多いという理由から、セピオライト、アタパルジャイトが好ましい。 Unlike ordinary silica having a spherical shape, rod-shaped silica is an inorganic material (silica) having a rod-like or needle-like shape and having a silanol group on the surface thereof. Examples of the rod-like silica include sepiolite, palygorskite, attapulgite, sirotile, rafrinite, falconite, imogolite and the like. Of these, sepiolite and attapulgite are preferred because they have few impurities and many silanol groups.

棒状シリカの表面には、シラノール基が存在している。そのため、シランカップリング剤を配合することにより、シランカップリング剤を介してゴム分子と棒状シリカを結合でき、棒状シリカを配合した効果を充分に得ることができる。また、上記変性ジエン系ゴムと併用することにより、変性ジエン系ゴムと、棒状シリカとの間に直接強い相互作用を形成させることができる。そのため、棒状シリカを配合した効果をより充分に得ることができる。 Silanol groups are present on the surface of the rod-like silica. Therefore, by mix | blending a silane coupling agent, a rubber molecule and rod-shaped silica can be couple | bonded through a silane coupling agent, and the effect which mix | blended rod-shaped silica can fully be acquired. Further, when used in combination with the modified diene rubber, a strong interaction can be directly formed between the modified diene rubber and the rod-like silica. Therefore, the effect of blending rod-like silica can be obtained more sufficiently.

棒状シリカは、繊維状材料であるセピオライト鉱物[MgSi1230(OH)(HO)・8(HO)]を解繊して得られたものを好適に使用できる。セピオライト鉱物の構造は、Si−O四面体が3本連結して繊維方向に平行なSi−O四面体リボンを形成し、このリボンは八面体配位のマグネシウムイオンによって結び付けられ、タルク構造に似た2:1型を形成する。これらが互いに粘着して繊維束を形成しており、凝集物を形成し得る。 Rod-like silica, can be suitably used those obtained by fibrillating sepiolite mineral is fibrous material [Mg 8 Si 12 O 30 ( OH) 4 (H 2 O) 4 · 8 (H 2 O)] . The structure of sepiolite mineral is formed by connecting three Si-O tetrahedrons to form a Si-O tetrahedral ribbon parallel to the fiber direction. The ribbons are connected by octahedrally coordinated magnesium ions and resemble a talc structure. Form a 2: 1 mold. These adhere to each other to form a fiber bundle, which can form an aggregate.

上記凝集物は工業的工程、例えば微粉化(粉砕)または化学的修飾(例えば、欧州特許第170299号公報を参照)などで分裂(解繊)可能であり、それによって直径がナノメートルの繊維、即ち剥離(解繊)した棒状シリカ(セピオライト)が生じ得る。本発明では、セピオライト鉱物の解繊方法は特に限定されないが、棒状シリカ(セピオライト)の繊維としての形状を実質的に壊すことなく解繊することが好ましい。このような解繊方法としては、例えば、湿式粉砕法(例えば、欧州特許第170299号公報、特開平5−97488号公報、欧州特許第85200094−4号公報等に記載の方法)等が挙げられる。 The agglomerates can be broken (defibrated) by industrial processes such as pulverization (grinding) or chemical modification (see for example EP 170299), whereby fibers of nanometer diameter, That is, exfoliated (defibrated) rod-like silica (sepiolite) can be produced. In the present invention, the method for defibrating sepiolite minerals is not particularly limited, but it is preferable to defibrate without substantially breaking the shape of rod-like silica (sepiolite) as a fiber. Examples of such a defibrating method include a wet pulverization method (for example, a method described in European Patent No. 170299, Japanese Patent Laid-Open No. 5-97488, European Patent No. 85200094-4, etc.) and the like. .

湿式粉砕法の一例を具体的に説明すると、まず、水分を含んだ状態の棒状シリカ(セピオライト)を2mm以下の粒度になるまで粉砕する。粉砕後、懸濁液の固形分濃度が5〜25%となるように水を加えた後、分散剤(例えば、ヘキサメタリン酸アルカリ塩)を添加する。次に、高せん断力を有する撹拌機を使用して懸濁液を5〜15分間撹拌する。撹拌の際には、まず、低回転で2〜7分間撹拌し、次に、高速回転で2〜8分間撹拌する。次に、上澄みをデカンテーション又は遠心分離によリ分離することにより、繊維としての形状を実質的に壊すことなく解繊された棒状シリカ(セピオライト)を得ることができる。 An example of the wet pulverization method will be specifically described. First, rod-shaped silica (sepiolite) containing water is pulverized to a particle size of 2 mm or less. After pulverization, water is added so that the solid content concentration of the suspension is 5 to 25%, and then a dispersant (for example, an alkali salt of hexametaphosphate) is added. The suspension is then stirred for 5-15 minutes using a stirrer with high shear. At the time of stirring, the mixture is first stirred for 2 to 7 minutes at a low rotation, and then stirred for 2 to 8 minutes at a high rotation. Next, by separating the supernatant by decantation or centrifugation, rod-shaped silica (sepiolite) that has been defibrated without substantially breaking the shape as a fiber can be obtained.

なお、本発明におけるセピオライトは、アタパルジャイト(パリゴルスカイトとしても知られる)をも含む概念である。アタパルジャイトは、アタパルジャイトが有する単位格子の方が若干小さい(繊維長が小さい)以外はセピオライトと構造的及び化学的にほとんど同一である。 The sepiolite in the present invention is a concept including attapulgite (also known as palygorskite). Attapulgite is structurally and chemically almost identical to sepiolite, except that the unit cell of attapulgite is slightly smaller (fiber length is shorter).

棒状シリカの平均幅は、好ましくは3nm以上、より好ましくは5nm以上である。3nm未満であると、表面積が大きくなり、ゴムへの分散が悪くなる傾向がある。棒状シリカの平均幅は、好ましくは35nm以下、より好ましくは30nm以下である。35nmを超えると、アスペクト比が小さくなり、充分な低発熱性が得られない傾向がある。 The average width of the rod-like silica is preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more. If it is less than 3 nm, the surface area tends to be large, and the dispersion into rubber tends to be poor. The average width of the rod-like silica is preferably 35 nm or less, more preferably 30 nm or less. If it exceeds 35 nm, the aspect ratio tends to be small, and sufficient low heat build-up tends not to be obtained.

棒状シリカの平均長さは、好ましくは50nm以上、より好ましくは100nm以上、より好ましくは300nm以上である。50nm未満であると、アスペクト比が小さくなり、充分な低発熱性が得られない傾向がある。棒状シリカの平均長さは、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下、更に好ましくは2μm以下である。5μmを超えると、破壊の起点になるため、耐屈曲疲労性が悪化する傾向がある。 The average length of the rod-like silica is preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, and more preferably 300 nm or more. If it is less than 50 nm, the aspect ratio tends to be small, and sufficient low heat build-up tends not to be obtained. The average length of the rod-like silica is preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less, and still more preferably 2 μm or less. If it exceeds 5 μm, it becomes a starting point of fracture, so that the bending fatigue resistance tends to deteriorate.

棒状シリカのアスペクト比(平均長さ/平均幅)は、好ましくは2以上、より好ましくは5以上である。2未満であると、充分な低発熱性が得られない傾向がある。棒状シリカのアスペクト比の上限は特に限定されず、上記形状の範囲内で、大きければ大きいほど好ましい。 The aspect ratio (average length / average width) of the rod-like silica is preferably 2 or more, more preferably 5 or more. If it is less than 2, there is a tendency that sufficient low exothermic property cannot be obtained. The upper limit of the aspect ratio of the rod-like silica is not particularly limited, and it is preferably as large as possible within the range of the above shape.

図1は、棒状シリカ(セピオライト)の概略構造を示す模式図である。図1に示すように、棒状シリカ(セピオライト)は、針状又は長い繊維状(棒状)の形状を有している。セピオライトの幅、厚み、長さは、それぞれ図1のX、Y、Zに相当する。言い換えると、セピオライトの幅(X)とは、主面(平面視したときに面積が最大となる面)の短辺の長さであり、セピオライトの厚み(Y)とは、主面に対する法線方向の長さであり、セピオライトの長さ(Z)とは、主面の長辺の長さである。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic structure of rod-like silica (sepiolite). As shown in FIG. 1, rod-like silica (sepiolite) has a needle shape or a long fiber shape (rod shape). The width, thickness, and length of sepiolite correspond to X, Y, and Z in FIG. In other words, the sepiolite width (X) is the length of the short side of the main surface (the surface having the largest area when viewed in plan), and the sepiolite thickness (Y) is the normal to the main surface. It is the length in the direction, and the sepiolite length (Z) is the length of the long side of the main surface.

なお、本明細書において、棒状シリカの平均幅は、透過型電子顕微鏡により測定した棒状シリカのXの平均値(例えば、100個の棒状シリカのXを測定し、算出した平均値)である。また、本明細書において、棒状シリカの平均長さは、透過型電子顕微鏡により測定した棒状シリカのZの平均値(例えば、100個の棒状シリカのZを測定し、算出した平均値)である。 In the present specification, the average width of the rod-shaped silica is an average value of X of the rod-shaped silica measured by a transmission electron microscope (for example, an average value calculated by measuring X of 100 rod-shaped silica). In the present specification, the average length of the rod-shaped silica is an average value of Z of the rod-shaped silica measured by a transmission electron microscope (for example, an average value calculated by measuring Z of 100 rod-shaped silica). .

棒状シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上である。1質量部未満では、棒状シリカを配合した効果が充分に得られないおそれがある。また、該棒状シリカの含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは10質量部以下、特に好ましくは5質量部以下である。50質量部を超えると、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性が悪化する傾向がある。 The content of the rod-like silica is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 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 effect of blending rod-like silica may not be sufficiently obtained. Further, the content of the rod-like silica is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, still more preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or less. If it exceeds 50 parts by mass, kneadability, low heat build-up, and bending fatigue resistance tend to deteriorate.

本発明のゴム組成物は、棒状シリカ、シリカとともに、シランカップリング剤を含有することが好ましい。
シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、スルフィド系、メルカプト系、ビニル系、アミノ系、グリシドキシ系、ニトロ系、クロロ系シランカップリング剤などが挙げられる。なかでも、本発明の効果が良好に得られるという理由から、スルフィド系が好ましい。
The rubber composition of the present invention preferably contains a silane coupling agent together with rod-like silica and silica.
As the silane coupling agent, any silane coupling agent conventionally used in combination with silica can be used in the rubber industry. For example, sulfide type, mercapto type, vinyl type, amino type, glycidoxy type, nitro type And chloro-based silane coupling agents. Among these, a sulfide system is preferable because the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.

スルフィド系シランカップリング剤としては、本発明の効果が良好に得られるという理由から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、3−トリメ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が好ましく、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドがより好ましい。 As the sulfide-based silane coupling agent, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3- Triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, and 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide are preferable, and bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide is more preferable.

また、低発熱性の改善には、メルカプト系のシランカップリング剤を併用することが効果的で、具体的には、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などが挙げられ、商品名としては、例えばデグッサ社製のSi363、Momentive社製のNXT−Z45などが挙げられる。 In order to improve low heat buildup, it is effective to use a mercapto-based silane coupling agent in combination. Specifically, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercapto Examples include ethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, and the like. Examples of the trade name include Si363 manufactured by Degussa, NXT-Z45 manufactured by Momentive, and the like.

シランカップリング剤の含有量は、棒状シリカ及びシリカの合計含有量100質量部に対して、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上である。3質量部未満では、棒状シリカ、シリカを充分に分散させることができず、低発熱性や耐屈曲疲労性が悪化してしまうおそれがある。また、該シランカップリング剤の含有量は、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。15質量部を超えると、余分なシランカップリング剤が残存し、得られるゴム組成物の混練り加工性及び耐屈曲疲労性の悪化を招くおそれがある。 The content of the silane coupling agent is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the total content of rod-like silica and silica. If the amount is less than 3 parts by mass, the rod-like silica and silica cannot be sufficiently dispersed, and the low heat buildup and the bending fatigue resistance may be deteriorated. Further, the content of the silane coupling agent is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less. When the amount exceeds 15 parts by mass, an excess silane coupling agent remains, which may cause deterioration of kneading processability and bending fatigue resistance of the resulting rubber composition.

本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、耐屈曲疲労性を向上でき、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がよりバランスよく得られる。使用できる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。カーボンブラックは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black. As a result, the bending fatigue resistance can be improved, and kneadability, low heat generation, bending fatigue resistance, adhesion to the cord, air permeation resistance, and steering stability can be obtained in a more balanced manner. Examples of carbon black that can be used include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited. Carbon black may be used independently and may use 2 or more types together.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は50m/g以上が好ましく、90m/g以上がより好ましい。NSAが50m/g未満では、充分な補強性が得られず、充分な耐屈曲疲労性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのNSAは150m/g以下が好ましく、130m/g以下がより好ましい。NSAが150m/gを超えると、未加硫時の粘度が非常に高くなり、混練り加工性が悪化する傾向がある。また、低発熱性が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217−2:2001に準拠して測定される。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 50 m 2 / g or more, and more preferably 90 m 2 / g or more. When N 2 SA is less than 50 m 2 / g, sufficient reinforcing property cannot be obtained, and sufficient bending fatigue resistance tends to be not obtained. Also, N 2 SA of carbon black is preferably 150 meters 2 / g or less, more preferably 130m 2 / g. When N 2 SA exceeds 150 m 2 / g, the viscosity at the time of unvulcanization becomes very high, and the kneading processability tends to deteriorate. In addition, low exothermicity tends to deteriorate.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is measured according to JIS K6217-2: 2001.

本発明のゴム組成物にカーボンブラックが配合される場合、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3質量部以上である。3質量部未満の場合、カーボンブラックを配合した効果が充分に得られないおそれがある。また、カーボンブラックの含有量は、好ましくは60質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。60質量部を超えると、低発熱性、混練り加工性が悪化する傾向がある。 When carbon black is blended in the rubber composition of the present invention, the carbon black content is preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 3 parts by mass, the effect of blending carbon black may not be sufficiently obtained. The carbon black content is preferably 60 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and still more preferably 10 parts by mass or less. When it exceeds 60 parts by mass, low heat build-up and kneading workability tend to deteriorate.

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、クレー等の補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、オイル、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention includes compounding agents generally used in the production of rubber compositions, such as reinforcing fillers such as clay, zinc oxide, stearic acid, various anti-aging agents, oils Further, vulcanizing agents such as wax and sulfur, vulcanization accelerators and the like can be appropriately blended.

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)、N,N’−ジフェニルグアニジン(DPG)などが挙げられる。なかでも、本発明の効果が良好に得られるという理由からTBBS、CBS、DZ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。 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), N, N′-diphenylguanidine (DPG), and the like. Of these, sulfenamide-based vulcanization accelerators such as TBBS, CBS, and DZ are preferred, and TBBS is more preferred because the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.

本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。 As a method for producing the rubber composition of the present invention, a known method can be used. For example, the above components are kneaded using a rubber kneader such as an open roll or a Banbury mixer, and then vulcanized. Can be manufactured.

本発明のゴム組成物は、タイヤの各部材に使用できるが、なかでも、タイヤコードにゴムを被覆して得られる部材(例えば、カーカス、ブレーカー(ベルト)、バンド等)(特に、カーカス)に好適に適用できる。具体的には、特開2009−13220号公報の図面等に示されるカーカス、特開2003−94918号公報の図面等に示されるブレーカー、特開平6−270606号公報の図面等に示されるバンド等に使用される。 The rubber composition of the present invention can be used for each member of a tire. Among them, a member obtained by coating a tire cord with rubber (for example, carcass, breaker (belt), band, etc.) (particularly carcass). It can be suitably applied. Specifically, the carcass shown in the drawings of JP 2009-13220 A, the breaker shown in the drawings of JP 2003-94918 A, the band shown in the drawings of JP 6-270606 A, etc. Used for.

本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法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コードに被覆してカーカス等の形状に成形した後、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した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造することができる。 The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition. That is, if necessary, a rubber composition containing various additives is coated on a tire cord at an unvulcanized stage and formed into a shape such as a carcass, and then bonded together with other tire members to form an unvulcanized tire. After forming, a tire can be manufactured by heating and pressurizing in a vulcanizer.

本発明で使用できるタイヤコードとしては、有機繊維コード、スチールコード、有機繊維とスチールのハイブリッドコードなどが挙げられる。具体的には、タイヤ用スチールコード、2+2/0.23(線経0.23mmの2本と2本のコードを和して撚り合せたタイヤコード)、黄銅メッキ付高張力コードなどが挙げられる。 Examples of tire cords that can be used in the present invention include organic fiber cords, steel cords, and hybrid cords of organic fibers and steel. Specifically, steel cords for tires, 2 + 2 / 0.23 (tire cords obtained by adding and twisting two cords having a wire diameter of 0.23 mm), high-tension cords with brass plating, and the like can be given. .

本発明の空気入りタイヤでは、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がバランスよく得られる上記ゴム組成物を用いてタイヤコードにゴムを被覆して得られる部材が作製されるため、インナーライナー層の軽量化が可能となり、空気入りタイヤの低燃費性をより向上できる。 In the pneumatic tire of the present invention, the tire cord is coated with rubber using the above rubber composition that provides a good balance between low heat build-up, bending fatigue resistance, cord adhesion, air permeability resistance, and steering stability. Therefore, the inner liner layer can be reduced in weight, and the fuel efficiency of the pneumatic tire can be further improved.

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤ等として好適に用いられ、特に乗用車用タイヤとしてより好適に用いられる。 The pneumatic tire of the present invention is preferably used as a tire for passenger cars, a tire for trucks and buses, a tire for motorcycles, a tire for competition, and the like, and more preferably used as a tire for passenger cars.

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。なお、薬品は必要に応じて定法に従い精製を行った。
高アンモニアタイプの天然ゴムラテックス:野村貿易(株)製のHytex
ノニオン系乳化剤:花王(株)製のエマルゲン106
シクロヘキサン:関東化学(株)製
1,3−ブタジエン:東京化成工業(株)製
テトラメチルエチレンジアミン:関東化学(株)製
n−ブチルリチウム:関東化学(株)製の1.6M n−ブチルリチウムヘキサン溶液
変性剤:アヅマックス社製の3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン(式(1)において、R、R及びR=メトキシ基、R及びR=メチル基、n=3)
2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール:大内新興化学工業(株)製のノクラック200
Hereinafter, various chemicals used in the production examples will be described together. In addition, the chemical | medical agent refine | purified according to the usual method as needed.
High ammonia type natural rubber latex: Hytex made by Nomura Trading Co., Ltd.
Nonionic emulsifier: Emulgen 106 manufactured by Kao Corporation
Cyclohexane: Kanto Chemical Co., Ltd. 1,3-Butadiene: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Tetramethylethylenediamine: Kanto Chemical Co., Ltd. n-Butyllithium: Kanto Chemical Co., Ltd. 1.6M n-Butyllithium Hexane solution modifier: 3-dimethylaminopropyltrimethoxysilane manufactured by AMAX Co. (in formula (1), R 1 , R 2 and R 3 = methoxy group, R 4 and R 5 = methyl group, n = 3)
2,6-di-tert-butyl-p-cresol: NOCRACK 200 manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

下記製造例により得られたENR、EBR、変性BRについて下記の評価を行った。
(エポキシ化率)
得られたENR又はEBRを重水素化クロロホルムに溶解し、核磁気共鳴(NMR(日本電子(株)製のJNM−ECAシリーズ))分光分析により、エポキシ化されていないジエンユニット数とエポキシ化されたジエンユニット数の比を求め、以下の算出式を用いて算出した。
(エポキシ化率E%)=(ゴムの主鎖に含まれるエポキシの数)/(ゴムの主鎖に含まれるジエンユニットの数(エポキシ化されたユニットも含む))×100
(数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw))
数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)(東ソー(株)製HLC−8220GPC、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMALTPORE HZ−M)を用い、標準ポリスチレンより換算した。
(ビニル含量)
ビニル含量(1,2−結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法により測定した。
The following evaluation was performed on ENR, EBR, and modified BR obtained in the following production examples.
(Epoxidation rate)
The obtained ENR or EBR is dissolved in deuterated chloroform and epoxidized with the number of non-epoxidized diene units by nuclear magnetic resonance (NMR (JNM-ECA series manufactured by JEOL Ltd.)) spectroscopic analysis. The ratio of the number of diene units was determined and calculated using the following formula.
(Epoxidation rate E%) = (number of epoxies contained in the main chain of rubber) / (number of diene units contained in the main chain of rubber (including epoxidized units)) × 100
(Number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw))
The number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are gel permeation chromatograph (GPC) (HLC-8220GPC manufactured by Tosoh Corporation, detector: differential refractometer, column: TSKGEL SUPERMALTPORE manufactured by Tosoh Corporation). HZ-M) and converted from standard polystyrene.
(Vinyl content)
The vinyl content (1,2-bonded butadiene unit amount) was measured by infrared absorption spectrum analysis.

(製造例1)
高アンモニアタイプの天然ゴムラテックス(固形分60%)1500gを、攪拌棒、滴下ロート、コンデンサーを備えた5Lの容器に入れ、固形分が30%になるように蒸留水1.5Lを加えて希釈し、20℃に調整した。これにノニオン系乳化剤9gを攪拌しながら加えた。次に、ラテックスのpHが5〜6の範囲で推移するように2.8%アンモニア水で調整しながら、濃度2.5mol/Lの過酢酸800gをゆっくりと添加した。添加後、室温で5時間反応させた後、ギ酸またはメタノールを少しずつ加え、ゴム成分のみを凝固させたのち、蒸留水で数回洗浄し、乾燥させてENR(重合体1)を調製した。得られたENRのエポキシ化率は4.9モル%であった。
(Production Example 1)
1500 g of high ammonia type natural rubber latex (solid content 60%) is put into a 5 L container equipped with a stir bar, dropping funnel and condenser, and diluted with 1.5 L of distilled water so that the solid content becomes 30%. And adjusted to 20 ° C. To this, 9 g of nonionic emulsifier was added with stirring. Next, 800 g of peracetic acid with a concentration of 2.5 mol / L was slowly added while adjusting with 2.8% aqueous ammonia so that the pH of the latex was in the range of 5-6. After the addition, the mixture was reacted at room temperature for 5 hours, and then formic acid or methanol was added little by little to solidify only the rubber component, and then washed several times with distilled water and dried to prepare ENR (Polymer 1). The epoxidation rate of the obtained ENR was 4.9 mol%.

(製造例2)
高アンモニアタイプの天然ゴムラテックス(固形分60%)1500gを、攪拌棒、滴下ロート、コンデンサーを備えた5Lの容器に入れ、固形分が30%になるように蒸留水1.5Lを加えて希釈し、20℃に調整した。これにノニオン系乳化剤9gを攪拌しながら加えた。次に、ラテックスのpHが5〜6の範囲で推移するように2.8%アンモニア水で調整しながら、濃度12.5mol/Lの過酢酸800gをゆっくりと添加した。添加後、室温で5時間反応させた後、ギ酸またはメタノールを少しずつ加え、ゴム成分のみを凝固させたのち、蒸留水で数回洗浄し、乾燥させてENR(重合体2)を調製した。得られたENRのエポキシ化率は25.1モル%であった。
(Production Example 2)
1500 g of high ammonia type natural rubber latex (solid content 60%) is put into a 5 L container equipped with a stir bar, dropping funnel and condenser, and diluted with 1.5 L of distilled water so that the solid content becomes 30%. And adjusted to 20 ° C. To this, 9 g of nonionic emulsifier was added with stirring. Next, 800 g of peracetic acid having a concentration of 12.5 mol / L was slowly added while adjusting with 2.8% aqueous ammonia so that the pH of the latex was in the range of 5-6. After the addition, the mixture was reacted at room temperature for 5 hours, and then formic acid or methanol was added little by little to solidify only the rubber component, and then washed several times with distilled water and dried to prepare ENR (polymer 2). The epoxidation rate of the obtained ENR was 25.1 mol%.

(製造例3)
攪拌棒、滴下ロート、コンデンサーを備えた5Lの容器中でBR(宇部興産(株)製のBRI50B(数平均分子量(Mn)=190000、シス含量=98質量%))300gをトルエン3Lに溶解し、ギ酸4gを投入した後、濃度30質量%の過酸化水素水12gを滴下し、温度40℃で4時間攪拌しながら反応させた。反応後に炭酸カルシウム水溶液を添加しポリマー溶液をpH7に調整した後、エタノール中に滴下し、析出させたポリマーを分離、乾燥させて、EBR(重合体3)を調製した。得られたEBRのエポキシ化率は4.1モル%、数平均分子量(Mn)は190000であった。
(Production Example 3)
In a 5 L container equipped with a stirrer, a dropping funnel and a condenser, 300 g of BR (BRI50B manufactured by Ube Industries, Ltd. (number average molecular weight (Mn) = 19000, cis content = 98 mass%)) was dissolved in 3 L of toluene. After adding 4 g of formic acid, 12 g of hydrogen peroxide solution having a concentration of 30% by mass was added dropwise and reacted at a temperature of 40 ° C. with stirring for 4 hours. After the reaction, an aqueous calcium carbonate solution was added to adjust the polymer solution to pH 7. Then, the solution was dropped into ethanol, and the precipitated polymer was separated and dried to prepare EBR (Polymer 3). The obtained EBR had an epoxidation rate of 4.1 mol% and a number average molecular weight (Mn) of 190000.

(製造例4)
攪拌棒、滴下ロート、コンデンサーを備えた5Lの容器中でBR(宇部興産(株)製のBR150B(数平均分子量(Mn)=190000、シス含量=98質量%))300gをトルエン3Lに溶解し、ギ酸4gを投入した後、濃度30質量%の過酸化水素水60gを滴下し、温度40℃で4時間攪拌しながら反応させた。反応後に炭酸カルシウム水溶液を添加しポリマー溶液をpH7に調整した後、エタノール中に滴下し、析出させたポリマーを分離、乾燥させて、EBR(重合体4)を調製した。得られたEBRのエポキシ化率は25.3モル%、数平均分子量(Mn)は190000であった。
(Production Example 4)
In a 5 L vessel equipped with a stir bar, dropping funnel and condenser, 300 g of BR (BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (number average molecular weight (Mn) = 19000, cis content = 98 mass%)) was dissolved in 3 L of toluene. After adding 4 g of formic acid, 60 g of hydrogen peroxide solution having a concentration of 30% by mass was added dropwise and reacted at a temperature of 40 ° C. with stirring for 4 hours. After the reaction, an aqueous calcium carbonate solution was added to adjust the polymer solution to pH 7. Then, the solution was dropped into ethanol, and the precipitated polymer was separated and dried to prepare EBR (polymer 4). The obtained EBR had an epoxidation rate of 25.3 mol% and a number average molecular weight (Mn) of 190000.

(製造例5)
高アンモニアタイプの天然ゴムラテックス(固形分60%)1500gを、攪拌棒、滴下ロート、コンデンサーを備えた5Lの容器に入れ、固形分が30%になるように蒸留水1.5Lを加えて希釈し、20℃に調整した。これにノニオン系乳化剤9gを攪拌しながら加えた。次に、ラテックスのpHが5〜6の範囲で推移するように2.8%アンモニア水で調整しながら、濃度25mol/Lの過酢酸1200gをゆっくりと添加した。添加後、室温で5時間反応させた後、ギ酸またはメタノールを少しずつ加え、ゴム成分のみを凝固させたのち、蒸留水で数回洗浄し、乾燥させてENR(重合体5)を調製した。得られたENRのエポキシ化率は72.4モル%であった。
(Production Example 5)
1500 g of high ammonia type natural rubber latex (solid content 60%) is put into a 5 L container equipped with a stir bar, dropping funnel and condenser, and diluted with 1.5 L of distilled water so that the solid content becomes 30%. And adjusted to 20 ° C. To this, 9 g of nonionic emulsifier was added with stirring. Next, 1200 g of peracetic acid having a concentration of 25 mol / L was slowly added while adjusting with 2.8% aqueous ammonia so that the pH of the latex was in the range of 5-6. After the addition, the mixture was reacted at room temperature for 5 hours, and then formic acid or methanol was added little by little to coagulate the rubber component, followed by washing several times with distilled water and drying to prepare ENR (polymer 5). The epoxidation rate of the obtained ENR was 72.4 mol%.

(製造例6)
十分に窒素置換した耐圧容器にシクロヘキサン15000ml、1,3−ブタジエン900mmol、テトラメチルエチレンジアミン0.2mmol、n−ブチルリチウム0.12mmolを加えて、40℃で48時間攪拌した。その後、変性剤0.12mmolを加えて反応を止め、反応溶液に2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール1gを添加後、再沈殿精製により変性ブタジエンゴム(変性BR)(重合体6)を得た。重量平均分子量(Mw)は、460000、ビニル含量は34質量%であった。
(Production Example 6)
15000 ml of cyclohexane, 900 mmol of 1,3-butadiene, 0.2 mmol of tetramethylethylenediamine and 0.12 mmol of n-butyllithium were added to a pressure-resistant container sufficiently purged with nitrogen, and stirred at 40 ° C. for 48 hours. Thereafter, 0.12 mmol of a modifier was added to stop the reaction, 1 g of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was added to the reaction solution, and then modified butadiene rubber (modified BR) (polymer 6) by reprecipitation purification. ) The weight average molecular weight (Mw) was 460000, and the vinyl content was 34% by mass.

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:TSR20
BR:宇部興産(株)製のBR150B
重合体1:上記製造例1で製造したエポキシ化天然ゴム
重合体2:上記製造例2で製造したエポキシ化天然ゴム
重合体3:上記製造例3で製造したエポキシ化ブタジエンゴム
重合体4:上記製造例4で製造したエポキシ化ブタジエンゴム
重合体5:上記製造例5で製造したエポキシ化天然ゴム
重合体6:上記製造例6で製造した変性ブタジエンゴム(末端変性ブタジエンゴム)
棒状シリカ:TOLSA社製のPANGEL AD(長さ:200〜2000nm、幅:5〜30nm、セピオライト鉱物の湿式粉砕品)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のN220(DBP吸油量:115ml/100g、チッ素吸着比表面積(NSA):110m/g)
シリカ:デグッサ社製のULTRASIL VN3(球状のシリカ、窒素吸着比表面積(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)
アロマオイル:ジャパンエナジー社製のプロセスX−140
変性レゾルシン樹脂:住友化学(株)製のスミカノール620(レゾルシン・アルキルフェノール・ホルマリン共重合体(上記式(2)のR:アルキル基、m:2〜5の樹脂))
メチレン供与体:スミカノール507A(約65質量%のメチロールメラミン樹脂と約35質量%のシリカ及びオイルとの混合物)
老化防止剤:フレキシス社製サントフレックス13
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)製の酸化亜鉛2種
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 together.
NR: TSR20
BR: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
Polymer 1: Epoxidized natural rubber polymer produced in Production Example 1 above: Epoxidized natural rubber polymer produced in Production Example 2 above: Epoxidized butadiene rubber polymer produced in Production Example 3 above: Epoxidized butadiene rubber polymer produced in Production Example 4: Epoxidized natural rubber polymer produced in Production Example 5 above: Modified butadiene rubber produced in Production Example 6 (terminally modified butadiene rubber)
Rod-like silica: PANGEL AD (length: 200 to 2000 nm, width: 5 to 30 nm, wet pulverized product of sepiolite mineral) manufactured by TOLSA
Carbon black: N220 manufactured by Cabot Japan Co., Ltd. (DBP oil absorption: 115 ml / 100 g, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA): 110 m 2 / g)
Silica: ULTRASIL VN3 manufactured by Degussa (spherical silica, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA): 175 m 2 / g)
Silane coupling agent: Si75 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Degussa
Aroma oil: Process X-140 manufactured by Japan Energy
Modified resorcin resin: Sumikanol 620 (resorcin / alkylphenol / formalin copolymer (R: alkyl group in the above formula (2), m: resin of 2 to 5)) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Methylene donor: Sumicanol 507A (mixture of about 65% by weight methylol melamine resin with about 35% by weight silica and oil)
Anti-aging agent: Santoflex 13 from Flexis
Stearic acid: Stearic acid “椿” manufactured by NOF Corporation
Zinc oxide: Zinc oxide manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd .: Noxeller NS (N-tert-butyl manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.) -2-Benzothiazolylsulfenamide)

実施例及び比較例
表2に示す配合処方に従い、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4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12分間、2mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
Examples and Comparative Examples In accordance with the formulation 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 4 minutes under the condition of 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized with a 2 mm thick mold at 170 ° C. for 12 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.

得られた未加硫ゴム組成物を厚み約1mmのシート状に加工し、表1に示すコードの配列体に上下から重ねカーカスを作成した。このカーカスを用いて他のタイヤ部材とはりあわせ、生タイヤを作製し、150℃、35分、25kgfの条件にて加硫を行い、195/65R15サイズの試験用タイヤを作製した。 The obtained unvulcanized rubber composition was processed into a sheet having a thickness of about 1 mm, and a carcass was created by overlapping the cord array shown in Table 1 from above and below. Using this carcass, it was bonded to other tire members to produce a raw tire, and vulcanized under the conditions of 150 ° C., 35 minutes, 25 kgf to produce a test tire of 195 / 65R15 size.

Figure 0005654410
Figure 0005654410

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物、試験用タイヤを用いて以下の試験を行った。 The following tests were performed using the obtained unvulcanized rubber composition, vulcanized rubber composition, and test tire.

(混練り加工性指数)
JIS K6300に準じて、130℃で所定の未加硫ゴム組成物のムーニー粘度を測定した。測定結果を、比較例1を100とした指数で示した。指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工が容易である(混練り加工性に優れる)ことを示す。
(混練り加工性指数)=(比較例1のムーニー粘度)/(各配合のムーニー粘度)×100
(Kneading workability index)
The Mooney viscosity of a predetermined unvulcanized rubber composition was measured at 130 ° C. according to JIS K6300. The measurement results are shown as an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the index, the lower the Mooney viscosity and the easier the processing (excellent kneading processability).
(Kneading workability index) = (Mooney viscosity of Comparative Example 1) / (Mooney viscosity of each formulation) × 100

(低発熱性指数)
(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、周波数10Hz、初期歪み10%および動歪2%の条件下で、70℃における加硫ゴム組成物の損失正接tanδを測定し、比較例1の低発熱性指数を100とし、下記計算式により、各配合のtanδを指数表示した。
なお、低発熱性指数が大きいほど、発熱が小さく、低発熱性(低燃費性)に優れることを示す。
(低発熱性指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Low exothermic index)
The loss tangent tan δ of the vulcanized rubber composition at 70 ° C. was measured under the conditions of a frequency of 10 Hz, an initial strain of 10% and a dynamic strain of 2% using a viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd. The low exothermic index of 1 was set to 100, and tan δ of each formulation was expressed as an index according to the following formula.
In addition, it shows that it is excellent in low exothermic property (low fuel consumption property), so that heat_generation | fever is so small that a low exothermic index is large.
(Low exothermic index) = (tan δ of Comparative Example 1) / (tan δ of each formulation) × 100

(耐屈曲疲労性指数)
(株)上島製作所の定応力/定歪み疲労試験機(FT−3100)を用い、ISO6943の方法に準拠して行った。ダンベル3号の試験片(加硫ゴム組成物)を用いて、1Hz、30%の歪みを繰り返し与え続け、試験片が破断するまでの回数を求め、比較例1を100として指数表示した。指数が大きいほど、耐屈曲疲労性に優れることを示す。
(Bending fatigue resistance index)
Using a constant stress / constant strain fatigue tester (FT-3100) manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd., the test was conducted in accordance with the method of ISO6943. Using a test piece (vulcanized rubber composition) of Dumbbell No. 3, 1 Hz, 30% strain was continuously applied repeatedly, the number of times until the test piece broke was determined, and Comparative Example 1 was set as 100. It shows that it is excellent in bending fatigue resistance, so that an index | exponent is large.

(コードとの接着性)
スチールコードを未加硫ゴム組成物で被覆して成型した後、150℃30分間加硫することによってスチールコード被覆ゴム組成物を作製した。得られたゴム組成物を温度80℃、湿度95%の条件下で150時間湿熱劣化した後、各ゴム組成物のゴムの被覆率(%)を測定した。
ゴムの被覆率は、スチールコードとゴム間を剥離したときの剥離面のゴムの覆われている割合を示し、以下の基準で評価した。
5:100%全面が覆われている
0:全く覆われていない状態
(Adhesiveness with cord)
The steel cord was coated with an unvulcanized rubber composition, molded, and then vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to prepare a steel cord-coated rubber composition. The obtained rubber composition was subjected to wet heat deterioration under conditions of a temperature of 80 ° C. and a humidity of 95% for 150 hours, and then the rubber coverage (%) of each rubber composition was measured.
The rubber coverage was the ratio of the rubber covered on the peeled surface when the steel cord and rubber were peeled, and was evaluated according to the following criteria.
5: 100% of the entire surface is covered 0: Not covered at all

(耐空気透過性指数)
試験用タイヤをJIS規格リム15×6JJに組み付け、初期空気圧300KPaを封入し、90日間室温で放置し、空気圧の低下率を計算した。比較例1の空気圧の低下率を100とし、下記計算式により、各配合の空気圧の低下率を指数表示した。指数が大きいほど、耐空気透過性に優れることを示す。
(耐空気透過性指数)=(比較例1の空気圧の低下率)/(各配合の空気圧の低下率)×100
(Air permeability resistance index)
The test tire was assembled into a JIS standard rim 15 × 6 JJ, sealed with an initial air pressure of 300 KPa, left at room temperature for 90 days, and the rate of decrease in air pressure was calculated. The rate of decrease in air pressure of Comparative Example 1 was set to 100, and the rate of decrease in air pressure of each formulation was displayed as an index according to the following formula. It shows that it is excellent in air permeation resistance, so that an index | exponent is large.
(Air permeability resistance index) = (Air pressure decrease rate of Comparative Example 1) / (Air pressure decrease rate of each formulation) × 100

(操縦安定性)
試験用タイヤを国産FF2000ccの全輪に装着し、テストコースを実車走行し、ドライバーの官能評価により、操縦安定性を評価した。評価は10点満点とし、比較例1を6点として相対評価した。評点が大きいほど操縦安定性に優れている。
(Maneuvering stability)
The test tires were mounted on all domestic FF2000cc wheels, the vehicle was run on the test course, and the handling stability was evaluated by sensory evaluation of the driver. Evaluation was made into a 10-point full scale, and the comparative example 1 was made into 6 points and relative evaluation was carried out. The greater the score, the better the steering stability.

Figure 0005654410
Figure 0005654410

表2より、特定のエポキシ化率のエポキシ化天然ゴム(ENR)と、特定のエポキシ化率のエポキシ化ブタジエンゴム(EBR)とを含み、これらの合計含有量が特定量以上であり、更にシリカ、変性レゾルシン樹脂をそれぞれ特定量含む実施例は、混練り加工性、低発熱性、耐屈曲疲労性、コードとの接着性、耐空気透過性、操縦安定性がバランスよく得られた。 From Table 2, it contains epoxidized natural rubber (ENR) having a specific epoxidation rate and epoxidized butadiene rubber (EBR) having a specific epoxidation rate, and the total content thereof is a specific amount or more, and further silica. In the examples containing specific amounts of the modified resorcin resins, kneadability, low heat generation, bending fatigue resistance, adhesion to cords, air permeability resistance, and steering stability were obtained in a well-balanced manner.

比較例4,9,10、実施例2より、特定のエポキシ化率のエポキシ化天然ゴム(ENR)と、特定のエポキシ化率のエポキシ化ブタジエンゴム(EBR)とを併用することにより、接着性、耐空気透過性、操縦安定性を相乗的に向上できることが分かった。 From Comparative Examples 4, 9, 10 and Example 2, the adhesiveness can be obtained by using epoxidized natural rubber (ENR) having a specific epoxidation rate and epoxidized butadiene rubber (EBR) having a specific epoxidation rate. It was found that the air permeation resistance and the steering stability can be synergistically improved.

Claims (9)

エポキシ化率が15〜65モル%のエポキシ化天然ゴムと、エポキシ化率が15〜65モル%のエポキシ化ブタジエンゴムとを含み、
前記エポキシ化天然ゴム及び前記エポキシ化ブタジエンゴムの合計含有量がゴム成分100質量%中65質量%以上であり、
ゴム成分100質量部に対して、球状の形状を有する球状シリカを20〜100質量部、
変性レゾルシン樹脂を0.2〜8.0質量部含むタイヤ用ゴム組成物。
An epoxidized natural rubber having an epoxidation rate of 15 to 65 mol%, and an epoxidized butadiene rubber having an epoxidation rate of 15 to 65 mol%,
The total content of the epoxidized natural rubber and the epoxidized butadiene rubber is 65% by mass or more in 100% by mass of the rubber component,
20 to 100 parts by mass of spherical silica having a spherical shape with respect to 100 parts by mass of the rubber component,
A tire rubber composition containing 0.2 to 8.0 parts by mass of a modified resorcin resin.
下記式(1);
Figure 0005654410
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又はアルキル基を表す。nは整数を表す。)で表される化合物により変性されたジエン系ゴムを含む請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。
Following formula (1);
Figure 0005654410
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof. R 4 and R 5 are The tire rubber composition according to claim 1, comprising a diene rubber modified with a compound represented by the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group, and n represents an integer.
平均幅3〜35nm、平均長さ50nm〜5μmの棒状又は針状の形状を有する棒状シリカを含む請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to claim 1 or 2, comprising rod- like silica having a rod- like or needle-like shape having an average width of 3 to 35 nm and an average length of 50 nm to 5 µm. 前記棒状シリカが、セピオライト鉱物を解繊して得られたものである請求項3記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to claim 3, wherein the rod-like silica is obtained by defibrating sepiolite mineral. ゴム成分100質量%中の前記エポキシ化天然ゴムの含有量が10〜90質量%、前記エポキシ化ブタジエンゴムの含有量が10〜90質量%である請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire according to any one of claims 1 to 4, wherein a content of the epoxidized natural rubber in 10% by mass of a rubber component is 10 to 90% by mass, and a content of the epoxidized butadiene rubber is 10 to 90% by mass. Rubber composition. 前記エポキシ化ブタジエンゴムが、シス含量80質量%以上のブタジエンゴムをエポキシ化して得られたものである請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the epoxidized butadiene rubber is obtained by epoxidizing a butadiene rubber having a cis content of 80% by mass or more. 前記変性レゾルシン樹脂が下記式(2)で表される樹脂である請求項1〜6のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
Figure 0005654410
(式中、Rは、同一若しくは異なって、アルキル基又は水酸基を表し、m個のRのうち少なくとも1つはアルキル基である。mは整数を表す。)
The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the modified resorcin resin is a resin represented by the following formula (2).
Figure 0005654410
(In the formula, R is the same or different and represents an alkyl group or a hydroxyl group, and at least one of m Rs is an alkyl group. M represents an integer.)
タイヤコード被覆用ゴム組成物として用いられる請求項1〜7のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 7, which is used as a rubber composition for covering a tire cord. 請求項1〜8のいずれかに記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。 A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1.
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