JP6006168B2 - Base tread rubber composition and heavy duty tire - Google Patents

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本発明は、ベーストレッドゴム組成物及び該ゴム組成物を用いて作製した重荷重用タイヤに関する。 The present invention relates to a base tread rubber composition and a heavy duty tire manufactured using the rubber composition.

輸送業界では、燃料代の高騰に伴う経費増大、環境規制の導入による出費増大の理由から、トラック、バスなどの重荷重車にも低燃費性に優れたタイヤが望まれており、近年の低燃費化の要請の高まりで更なる検討が不可欠である。重荷重用タイヤのベーストレッドなどには、天然ゴムが多用されているため、タイヤ全体の低燃費化には、天然ゴムの低燃費化も進めることが必要となっている。 In the transportation industry, tires with excellent fuel efficiency are also desired for heavy-duty vehicles such as trucks and buses due to the increase in expenses due to soaring fuel costs and the increase in expenses due to the introduction of environmental regulations. Further study is indispensable due to the increasing demand for fuel efficiency. Since natural rubber is frequently used in the base tread of heavy duty tires, it is necessary to promote the reduction in fuel consumption of natural rubber in order to reduce the fuel consumption of the entire tire.

天然ゴムの改質による低燃費化として、例えば、特許文献1には、天然ゴムラテックスに界面活性剤を加えて洗浄処理する方法が開示されている。しかし、この方法で蛋白質やゲル分をある程度低減できるものの、充分なレベルではなく、tanδの更なる低減が望まれている。タイヤ用のゴムには耐熱老化性などの性能も要求されているが、特許文献1の方法では耐熱性が不充分で低燃費性と耐熱老化性の両立という点の改善も望まれている。 For example, Patent Document 1 discloses a method of adding a surfactant to natural rubber latex and performing a cleaning process as fuel efficiency reduction by modifying natural rubber. However, although the protein and gel content can be reduced to some extent by this method, it is not a sufficient level and further reduction of tan δ is desired. The tire rubber is also required to have performance such as heat aging resistance. However, the method of Patent Document 1 is insufficient in heat resistance, and improvement of both low fuel consumption and heat aging resistance is also desired.

また、天然ゴムは、他の合成ゴムに比べて高ムーニー粘度で加工性が悪く、通常しゃっ解剤を添加して素練りを行い、ムーニー粘度を低下させた後に使用しているため、生産性が悪い。更に、素練りにより天然ゴムの分子鎖が切断されることで、天然ゴムが本来有する高分子量ポリマーの特性(良好な耐摩耗性、低燃費性、ゴム強度など)が失われるという問題もある。 In addition, natural rubber has a high Mooney viscosity compared to other synthetic rubbers and has poor processability, and is usually used after mastication with a masticant added to reduce Mooney viscosity. The nature is bad. Furthermore, the molecular chain of natural rubber is cleaved by mastication, which causes a problem that the characteristics (good wear resistance, low fuel consumption, rubber strength, etc.) of the high molecular weight polymer inherent to natural rubber are lost.

一方、ゴム配合の低燃費化として、カーボンブラックや白色充填剤の含有量を減少する方法も知られているが、その場合も、耐摩耗性及びゴム強度の低下という問題が生じる。このように、重荷重用タイヤのベーストレッドなどにおいて、低燃費性、耐熱老化性、耐摩耗性及びゴム強度をバランス良く改善させることが求められている。 On the other hand, a method of reducing the content of carbon black or white filler is also known as a method of reducing fuel consumption of rubber blending. However, in this case as well, there are problems of wear resistance and rubber strength reduction. Thus, in the base tread of a heavy duty tire, etc., it is required to improve the fuel economy, heat aging resistance, wear resistance and rubber strength in a well-balanced manner.

特許第3294901号公報Japanese Patent No. 3294901

本発明は、前記課題を解決し、低燃費性、耐熱老化性、耐摩耗性及びゴム強度をバランス良く改善した重荷重用タイヤのベーストレッドゴム組成物及び該ゴム組成物を用いて作製した重荷重用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 base tread rubber composition for a heavy duty tire having improved fuel economy, heat aging resistance, wear resistance and rubber strength in a well-balanced manner, and a heavy load produced using the rubber composition The object is to provide a tire.

本発明は、高純度化され、かつpHが2〜7に調整された改質天然ゴムと、カーボンブラック及び/又は白色充填剤とを含む重荷重用タイヤのベーストレッドゴム組成物に関する。 The present invention relates to a base tread rubber composition for a heavy duty tire, which comprises a modified natural rubber having a high purity and a pH adjusted to 2 to 7, and carbon black and / or a white filler.

前記改質天然ゴムは、天然ゴムの非ゴム成分を除去した後、酸性化合物で処理して得られ、pHが2〜7であることが好ましい。 The modified natural rubber is preferably obtained by removing the non-rubber component of the natural rubber and then treating with an acidic compound, and the pH is 2-7.

前記改質天然ゴムのリン含有量が200ppm以下であることが好ましい。 The phosphorus content of the modified natural rubber is preferably 200 ppm or less.

前記改質天然ゴムの窒素含有量が0.15質量%以下であることが好ましい。 The nitrogen content of the modified natural rubber is preferably 0.15% by mass or less.

前記改質天然ゴムは、ケン化天然ゴムラテックスをゴム中のリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄し、更に酸性化合物で処理して得られ、pHが2〜7であることが好ましい。 The modified natural rubber is obtained by washing a saponified natural rubber latex until the phosphorus content in the rubber is 200 ppm or less, and further treating with an acidic compound, and the pH is preferably 2-7.

前記改質天然ゴムは、脱蛋白天然ゴムラテックスをゴム中の窒素含有量が0.15質量%以下になるまで洗浄し、更に酸性化合物で処理して得られ、pHが2〜7であることが好ましい。 The modified natural rubber is obtained by washing the deproteinized natural rubber latex until the nitrogen content in the rubber is 0.15% by mass or less, and further treating with an acidic compound, and the pH is 2-7. Is preferred.

ゴム成分100質量%中の前記改質天然ゴムの含有量が5質量%以上であり、ゴム成分100質量部に対して、前記カーボンブラック及び/又は白色充填剤の含有量が5〜150質量部であることが好ましい。 The content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 5% by mass or more, and the content of the carbon black and / or the white filler is 5 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is preferable that

本発明はまた、前記ベーストレッドゴム組成物を用いて作製した重荷重用タイヤに関する。 The present invention also relates to a heavy duty tire produced using the base tread rubber composition.

本発明によれば、高純度化され、かつpHが2〜7に調整された改質天然ゴムと、カーボンブラック及び/又は白色充填剤と含む重荷重用タイヤのベーストレッドゴム組成物であるので、低燃費性、耐熱老化性、耐摩耗性及びゴム強度をバランス良く改善できる。 According to the present invention, since it is a base tread rubber composition for a heavy-duty tire comprising a highly-purified modified natural rubber whose pH is adjusted to 2 to 7, and carbon black and / or a white filler, Low fuel consumption, heat aging resistance, wear resistance and rubber strength can be improved in a well-balanced manner.

本発明の重荷重用タイヤのベーストレッドゴム組成物は、高純度化され、かつpHが2〜7に調整された改質天然ゴムと、カーボンブラック及び/又は白色充填剤と含む。 The base tread rubber composition of the heavy duty tire of the present invention includes a modified natural rubber that is highly purified and has a pH adjusted to 2 to 7, and carbon black and / or a white filler.

前記改質天然ゴムは、高純度化され、かつpHが2〜7に調整されたものである。タンパク質、リン脂質などの非ゴム成分を除去して高純度化するとともに、ゴムのpHを適切な値にコントロールした改質天然ゴムであるため、低燃費性、耐摩耗性及びゴム強度が改善される。また、非ゴム成分の除去やゴムが塩基性又は強酸性となることで、ゴムの劣化が進行し易くなるが、ゴムのpHを所定範囲に調整することで、保存中の分子量の低下が抑制されるので、良好な耐熱老化性が得られる。従って、低燃費性、耐熱老化性、耐摩耗性及びゴム強度の性能バランスを顕著に改善できる。 The modified natural rubber is highly purified and has a pH adjusted to 2-7. Non-rubber components such as proteins and phospholipids are removed to improve the purity, and the modified natural rubber controls the rubber pH to an appropriate value, improving fuel economy, wear resistance, and rubber strength. The Also, the removal of non-rubber components and the rubber becoming basic or strongly acidic facilitates the deterioration of the rubber, but the adjustment of the pH of the rubber to a predetermined range suppresses the decrease in molecular weight during storage. Therefore, good heat aging resistance can be obtained. Therefore, the performance balance of low fuel consumption, heat aging resistance, wear resistance and rubber strength can be remarkably improved.

ここで、高純度化とは、天然ポリイソプレノイド成分以外のリン脂質、タンパク質等の不純物を取り除くことである。天然ゴムは、イソプレノイド成分が、前記不純物成分に被覆されているような構造となっており、前記成分を取り除くことにより、イソプレノイド成分の構造が変化して、配合剤との相互作用が変わってエネルギーロスが減ったり、耐久性が向上し、より良いゴム組成物を得ることができると推察される。 Here, high purification means removing impurities such as phospholipids and proteins other than natural polyisoprenoid components. Natural rubber has a structure in which the isoprenoid component is covered with the impurity component. By removing the component, the structure of the isoprenoid component changes, and the interaction with the compounding agent changes, resulting in energy. It is presumed that loss can be reduced, durability can be improved, and a better rubber composition can be obtained.

高純度化され、かつpHが2〜7に調整された改質天然ゴムとしては、非ゴム成分量を低減して高純度化され、かつゴムのpHが2〜7の改質天然ゴムであれば特に限定されず、具体的には、(1)天然ゴムの非ゴム成分を除去した後、酸性化合物で処理して得られ、pHが2〜7である改質天然ゴム、(2)ケン化天然ゴムラテックスを洗浄し、更に酸性化合物で処理して得られ、pHが2〜7である改質天然ゴム、(3)脱蛋白天然ゴムラテックスを洗浄し、更に酸性化合物で処理して得られ、pHが2〜7である改質天然ゴム、等が挙げられる。 The modified natural rubber having a high purity and a pH adjusted to 2 to 7 may be a modified natural rubber having a high purity by reducing the amount of non-rubber components and having a rubber pH of 2 to 7. Specifically, (1) modified natural rubber obtained by removing non-rubber components of natural rubber and then treating with an acidic compound, and having a pH of 2 to 7, (2) Ken Natural rubber latex is washed and further treated with an acidic compound, modified natural rubber having a pH of 2 to 7, and (3) deproteinized natural rubber latex is washed and further treated with an acidic compound. And modified natural rubber having a pH of 2 to 7.

このように、前記改質天然ゴムは、ケン化天然ゴムラテックスや脱蛋白天然ゴムラテックスを、蒸留水などで水洗し、更に酸性化合物で処理する製法等により調製できるが、水洗に用いた蒸留水のpHに比べて、酸性化合物の処理により酸性側にシフトさせ、pHの値を下げることが重要である。通常、蒸留水のpHが7.00ということはなく、5〜6程度であるが、この場合は、酸性化合物の処理によりpHの値を5〜6よりも酸性側に低下させることが重要となる。具体的には、水洗に用いる水のpH値より、酸性化合物の処理でpH値を0.2〜2低下させることが好ましい。 As described above, the modified natural rubber can be prepared by a method of washing a saponified natural rubber latex or a deproteinized natural rubber latex with distilled water or the like and further treating with an acidic compound. It is important to lower the pH value by shifting to the acidic side by treatment with an acidic compound. Usually, the pH of distilled water is not 7.00 and is about 5 to 6, but in this case, it is important to reduce the pH value to the acidic side from 5 to 6 by treatment with an acidic compound. Become. Specifically, it is preferable to lower the pH value by 0.2 to 2 by treatment with an acidic compound, rather than the pH value of water used for washing.

前記改質天然ゴムのpHは2〜7であり、好ましくは3〜6、より好ましくは4〜6である。上記範囲内に調整することで、耐熱老化性の低下が防止され、低燃費性、耐熱老化性、耐摩耗性及びゴム強度の性能バランスを顕著に改善できる。なお、改質天然ゴムのpHは、ゴムを各辺2mm角以内の大きさに切って蒸留水に浸漬し、マイクロ波を照射しながら90℃で15分間抽出し、浸漬水をpHメーターを用いて測定された値であり、具体的には後述の実施例に記載の方法で測定する。ここで、抽出については、超音波洗浄器などで1時間抽出してもゴム内部から完全に水溶性成分を抽出することはできないため、正確に内部のpHを知ることはできないが、本手法で抽出することでゴムの実体を知ることが可能になる点を本発明者は見出したものである。 The modified natural rubber has a pH of 2-7, preferably 3-6, more preferably 4-6. By adjusting within the above range, deterioration of heat aging resistance is prevented, and the performance balance of low fuel consumption, heat aging resistance, wear resistance and rubber strength can be remarkably improved. The pH of the modified natural rubber is cut into a size of 2 mm square or less on each side, soaked in distilled water, extracted at 90 ° C. for 15 minutes while irradiating with microwaves, and the soaked water was measured using a pH meter Specifically, it is measured by the method described in the examples described later. Here, regarding extraction, even if it is extracted for 1 hour with an ultrasonic cleaner or the like, the water-soluble component cannot be completely extracted from the inside of the rubber, so the internal pH cannot be accurately determined. The present inventor has found that the substance of rubber can be known by extracting.

前記改質天然ゴムは、前記(1)〜(3)等、各種方法により高純度化したものであり、例えば、該改質天然ゴム中のリン含有量は、好ましくは200ppm以下、より好ましくは150ppm以下である。200ppmを超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなったり、tanδが上昇し低燃費性を改善できないおそれがある。なお、リン含有量は、ICP発光分析等、従来の方法で測定できる。リンは、天然ゴムに含まれるリン脂質に由来するものと考えられる。 The modified natural rubber is purified by various methods such as (1) to (3). For example, the phosphorus content in the modified natural rubber is preferably 200 ppm or less, more preferably It is 150 ppm or less. If it exceeds 200 ppm, the Mooney viscosity may increase during storage and processability may deteriorate, or tan δ may increase and fuel economy may not be improved. The phosphorus content can be measured by a conventional method such as ICP emission analysis. Phosphorus is considered to be derived from phospholipids contained in natural rubber.

前記改質天然ゴムは、人工の老化防止剤を含んでいる場合、アセトン中に室温(25℃)下で48時間浸漬した後の窒素含有量が0.15質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましい。0.15質量%を超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなったり、低燃費性の改善効果が充分に得られないおそれがある。高純度化した天然ゴムは天然ゴムが元々有しているといわれる天然の老化防止剤成分が除去されているため、長期の保存で劣化するおそれがある。そのため、人工の老化防止剤が添加されることがある。上記窒素含有量は、アセトン抽出によりゴム中の人工の老化防止剤を除去した後の測定値である。窒素含有量は、ケルダール法、微量窒素量計等、従来の方法で測定できる。窒素は、タンパク質やアミノ酸に由来するものである。 When the modified natural rubber contains an artificial anti-aging agent, the nitrogen content after being immersed in acetone at room temperature (25 ° C.) for 48 hours is preferably 0.15% by mass or less, More preferably, it is 0.1 mass% or less. If it exceeds 0.15% by mass, the Mooney viscosity may increase during storage, resulting in poor processability, and the effect of improving fuel economy may not be sufficiently obtained. Highly purified natural rubber may be deteriorated by long-term storage because the natural anti-aging component, which is said to be inherent to natural rubber, has been removed. Therefore, an artificial anti-aging agent may be added. The nitrogen content is a measured value after removing an artificial anti-aging agent in rubber by extraction with acetone. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method or trace nitrogen meter. Nitrogen is derived from proteins and amino acids.

前記(1)〜(3)などの高純度化され、かつpHが2〜7に調整された改質天然ゴムは、(製法1)天然ゴムラテックスをケン化処理する工程1−1と、ケン化天然ゴムラテックスを洗浄する工程1−2と、酸性化合物で処理する工程1−3とを含む製造方法、(製法2)天然ゴムラテックスを脱蛋白処理する工程2−1と、脱蛋白天然ゴムラテックスを洗浄する工程2−2と、酸性化合物で処理する工程2−3とを含む製造方法、等により調製できる。 The modified natural rubber having a high purity such as (1) to (3) and having a pH adjusted to 2 to 7 includes (Production method 1) Step 1-1 of saponifying natural rubber latex, A production method comprising a step 1-2 for washing the natural rubber latex and a step 1-3 for treating with the acidic compound, (Production method 2) a step 2-1 for deproteinizing the natural rubber latex, and a deproteinized natural rubber It can be prepared by a production method including the step 2-2 for washing the latex and the step 2-3 for treating with the acidic compound.

〔製法1〕
(工程1−1)
工程1−1では、天然ゴムラテックスをケン化処理する。これにより、ゴム中のリン脂質やタンパク質が分解され、非ゴム成分が低減されたケン化天然ゴムラテックスが調製される。
[Production method 1]
(Step 1-1)
In step 1-1, natural rubber latex is saponified. Thereby, saponified natural rubber latex in which phospholipids and proteins in the rubber are decomposed and non-rubber components are reduced is prepared.

天然ゴムラテックスはヘベア樹などの天然ゴムの樹木の樹液として採取され、ゴム分のほか水、タンパク質、脂質、無機塩類などを含み、ゴム中のゲル分は種々の不純物の複合的な存在に基づくものと考えられている。本発明では、天然ゴムラテックスとして、ヘベア樹をタッピングして出てくる生ラテックス(フィールドラテックス)、あるいは遠心分離法やクリーミング法によって濃縮した濃縮ラテックス(精製ラテックス、常法によりアンモニアを添加したハイアンモニアラテックス、亜鉛華とTMTDとアンモニアによって安定化させたLATZラテックスなど)を使用できる。 Natural rubber latex is collected as sap of natural rubber trees such as Hevea, and contains rubber, water, proteins, lipids, inorganic salts, etc., and the gel content in rubber is based on the complex presence of various impurities. It is considered a thing. In the present invention, as natural rubber latex, raw latex (field latex) produced by tapping Hevea tree, or concentrated latex concentrated by centrifugal separation or creaming (refined latex, high ammonia to which ammonia is added by a conventional method) Latex, zinc oxide, TMTD, and LATZ latex stabilized with ammonia can be used.

ケン化処理の方法としては、例えば、特開2010−138359号公報、特開2010−174169号公報に記載の方法により好適に行うことができ、具体的には下記方法などで実施できる。 As a method for the saponification treatment, for example, the method described in JP 2010-138359 A and JP 2010-174169 A can be suitably performed, and specifically, the following method can be used.

ケン化処理は、天然ゴムラテックスに、アルカリと、必要に応じて界面活性剤を添加して所定温度で一定時間、静置することで実施でき、必要に応じて撹拌などを行っても良い。 The saponification treatment can be performed by adding an alkali and, if necessary, a surfactant to natural rubber latex and allowing to stand at a predetermined temperature for a certain period of time. Stirring may be performed as necessary.

ケン化処理に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが好ましいが、これらに限定されない。界面活性剤としては特に限定されず、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩などの公知のアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられるが、ゴムを凝固させず良好にケン化できるという点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩などのアニオン系界面活性剤が好適である。ケン化処理において、アルカリ及び界面活性剤の添加量、ケン化処理の温度及び時間は、適宜設定すればよい。 The alkali used for the saponification treatment is preferably sodium hydroxide or potassium hydroxide, but is not limited thereto. The surfactant is not particularly limited, and examples include known anionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether sulfate salts, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants. Anionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether sulfates are preferred because they can be saponified. In the saponification treatment, the addition amount of alkali and surfactant, the temperature and time of the saponification treatment may be appropriately set.

(工程1−2)
工程1−2では、前記工程1−1で得られたケン化天然ゴムラテックスを洗浄する。該洗浄により、タンパク質などの非ゴム成分を除去する。
(Step 1-2)
In step 1-2, the saponified natural rubber latex obtained in step 1-1 is washed. By the washing, non-rubber components such as proteins are removed.

工程1−2は、例えば、前記工程1−1で得られたケン化天然ゴムラテックスを凝集させて凝集ゴムを作製した後、得られた凝集ゴムを塩基性化合物で処理し、更に洗浄することにより実施できる。具体的には、凝集ゴムの作製後に、水で希釈して水溶性成分を水層に移して、水を除去することで非ゴム成分を除去でき、更に凝集後に塩基性化合物で処理することで凝集時にゴム内に閉じ込められた非ゴム成分を再溶解させることができる。これにより、凝集ゴム中に強く付着したタンパク質などの非ゴム成分を除去できる。 Step 1-2 includes, for example, aggregating the saponified natural rubber latex obtained in Step 1-1 to produce an agglomerated rubber, and then treating the obtained agglomerated rubber with a basic compound and further washing. Can be implemented. Specifically, after the agglomerated rubber is produced, the non-rubber component can be removed by diluting with water and transferring the water-soluble component to the aqueous layer and removing the water, and further by treating with a basic compound after agglomeration. Non-rubber components confined in the rubber during agglomeration can be redissolved. Thereby, non-rubber components such as protein strongly adhered to the agglomerated rubber can be removed.

凝集方法としては、ギ酸、酢酸、硫酸などの酸を添加してpHを調整し、必要に応じて更に高分子凝集剤を添加する方法などが挙げられる。これにより、大きな凝集塊ではなく、直径数mm〜1mm以下から、20mm程度の粒状ゴムが形成され、塩基性化合物処理によりタンパク質などが充分に除去される。上記pHは、好ましくは3.0〜5.0、より好ましくは3.5〜4.5の範囲に調整される。 Examples of the aggregating method include a method of adjusting the pH by adding an acid such as formic acid, acetic acid or sulfuric acid, and further adding a polymer flocculant as necessary. Thereby, not a large aggregate but a granular rubber having a diameter of about 20 mm is formed from a diameter of several mm to 1 mm or less, and proteins and the like are sufficiently removed by the basic compound treatment. The pH is preferably adjusted in the range of 3.0 to 5.0, more preferably 3.5 to 4.5.

高分子凝集剤としては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの塩化メチル4級塩の重合体などのカチオン性高分子凝集剤、アクリル酸塩の重合体などのアニオン系高分子凝集剤、アクリルアミド重合体などのノニオン性高分子凝集剤、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの塩化メチル4級塩−アクリル酸塩の共重合体などの両性高分子凝集剤などが挙げられる。高分子凝集剤の添加量は、適宜選択できる。 Examples of polymer flocculants include cationic polymer flocculants such as methyl chloride quaternary salt polymer of dimethylaminoethyl (meth) acrylate, anionic polymer flocculants such as acrylate polymer, and acrylamide polymer. Nonionic polymer flocculants such as, and amphoteric polymer flocculants such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate methyl chloride quaternary salt-acrylate copolymer. The addition amount of the polymer flocculant can be selected as appropriate.

次いで、得られた凝集ゴムに対して、塩基性化合物による処理が施される。ここで、塩基性化合物としては特に限定されないが、タンパク質などの除去性能の点から、塩基性無機化合物が好適である。 Next, the resulting agglomerated rubber is treated with a basic compound. Here, although it does not specifically limit as a basic compound, A basic inorganic compound is suitable from the point of removal performance, such as protein.

塩基性無機化合物としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物などの金属水酸化物;アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩などの金属炭酸塩;アルカリ金属炭酸水素塩などの金属炭酸水素塩;アルカリ金属リン酸塩などの金属リン酸塩;アルカリ金属酢酸塩などの金属酢酸塩;アルカリ金属水素化物などの金属水素化物;アンモニアなどが挙げられる。 Examples of basic inorganic compounds include metal hydroxides such as alkali metal hydroxides and alkaline earth metal hydroxides; metal carbonates such as alkali metal carbonates and alkaline earth metal carbonates; alkali metal hydrogen carbonates and the like Metal phosphates such as alkali metal phosphates; metal acetates such as alkali metal acetates; metal hydrides such as alkali metal hydrides; ammonia and the like.

アルカリ金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。アルカリ土類金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどが挙げられる。アルカリ金属炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどが挙げられる。アルカリ土類金属炭酸塩としては、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどが挙げられる。アルカリ金属炭酸水素塩としては、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどが挙げられる。アルカリ金属リン酸塩としては、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウムなどが挙げられる。アルカリ金属酢酸塩としては、酢酸ナトリウム、酢酸カリウムなどが挙げられる。アルカリ金属水素化物としては、水素化ナトリウム、水素化カリウムなどが挙げられる。 Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like. Examples of the alkaline earth metal hydroxide include magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and barium hydroxide. Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate. Examples of the alkaline earth metal carbonate include magnesium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate and the like. Examples of the alkali metal hydrogen carbonate include lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, and potassium hydrogen carbonate. Examples of the alkali metal phosphate include sodium phosphate and sodium hydrogen phosphate. Examples of the alkali metal acetate include sodium acetate and potassium acetate. Examples of the alkali metal hydride include sodium hydride and potassium hydride.

なかでも、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属炭酸水素塩、金属リン酸塩、アンモニアが好ましく、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アンモニアがより好ましく、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムが更に好ましい。上記塩基性化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Of these, metal hydroxides, metal carbonates, metal hydrogen carbonates, metal phosphates, and ammonia are preferable, alkali metal carbonates, alkali metal hydrogen carbonates, and ammonia are more preferable, and sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate are more preferable. preferable. The said basic compound may be used independently and may use 2 or more types together.

凝集ゴムを塩基性化合物で処理する方法は、凝集ゴムを上記塩基性化合物に接触させる方法であれば特に限定されず、例えば、凝集ゴムを塩基性化合物の水溶液に浸漬する方法、凝集ゴムに塩基性化合物の水溶液を噴霧する方法などが挙げられる。塩基性化合物の水溶液は、各塩基性化合物を水で希釈、溶解することで調製できる。 The method for treating the agglomerated rubber with the basic compound is not particularly limited as long as the agglomerated rubber is brought into contact with the basic compound. For example, the method of immersing the agglomerated rubber in an aqueous solution of the basic compound, And a method of spraying an aqueous solution of the active compound. An aqueous solution of a basic compound can be prepared by diluting and dissolving each basic compound with water.

上記水溶液100質量%中の塩基性化合物の含有量は、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上である。0.1質量%未満では、タンパク質を充分に除去できないおそれがある。該含有量は、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。10質量%を超えると、多量の塩基性化合物が必要なわりにタンパク質分解量が増えるわけではなく、効率が悪い傾向がある。 The content of the basic compound in 100% by mass of the aqueous solution is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more. If it is less than 0.1% by mass, the protein may not be sufficiently removed. The content is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. If it exceeds 10% by mass, a large amount of basic compound is required, but the amount of proteolysis does not increase, and the efficiency tends to be poor.

上記処理温度は適宜選択すればよいが、好ましくは10〜50℃、より好ましくは15〜35℃である。また、処理時間は、通常、1分以上であり、好ましくは10分以上、より好ましくは30分以上である。1分未満であると、本発明の効果が良好に得られないおそれがある。上限に制限はないが、生産性の点から、好ましくは48時間以下、より好ましくは24時間以下、更に好ましくは16時間以下である。 Although the said processing temperature should just be selected suitably, Preferably it is 10-50 degreeC, More preferably, it is 15-35 degreeC. Moreover, processing time is 1 minute or more normally, Preferably it is 10 minutes or more, More preferably, it is 30 minutes or more. If it is less than 1 minute, the effects of the present invention may not be obtained satisfactorily. The upper limit is not limited, but is preferably 48 hours or less, more preferably 24 hours or less, and still more preferably 16 hours or less from the viewpoint of productivity.

塩基性化合物の処理後、洗浄処理が行われる。該洗浄処理により、タンパク質などの非ゴム成分を除去できる。洗浄方法としては、例えば、ゴム分を水で希釈して洗浄後、遠心分離する方法、静置してゴムを浮かせ、水相のみを排出してゴム分を取り出す方法が挙げられる。洗浄回数は、タンパク質などの非ゴム成分を所望量に低減することが可能な任意の回数を採用できるが、乾燥ゴム300gに対して水1000mLを加えて撹拌した後に脱水するという洗浄サイクルを繰り返す手法なら、3回(3サイクル)以上が好ましく、5回(5サイクル)以上がより好ましく、7回(7サイクル)以上が更に好ましい。 After the basic compound treatment, a washing treatment is performed. By the washing treatment, non-rubber components such as proteins can be removed. Examples of the washing method include a method of diluting a rubber component with water and washing and then centrifuging, and a method of allowing the rubber component to float by standing and discharging only the aqueous phase and taking out the rubber component. The number of washings can be any number of times that can reduce non-rubber components such as proteins to a desired amount, but a method of repeating a washing cycle of adding 1000 mL of water to 300 g of dry rubber and stirring and then dehydrating Then, 3 times (3 cycles) or more is preferable, 5 times (5 cycles) or more is more preferable, and 7 times (7 cycles) or more is more preferable.

洗浄処理は、ゴム中のリン含有量が200ppm以下及び/又は窒素含有量が0.15質量%以下になるまで洗浄するものであることが好ましい。洗浄処理でリン脂質やタンパク質が充分に除去されることで、低燃費性、耐摩耗性、ゴム強度や加工性が改善される。 The washing treatment is preferably carried out until the phosphorus content in the rubber is 200 ppm or less and / or the nitrogen content is 0.15 mass% or less. By sufficiently removing phospholipids and proteins by washing treatment, fuel economy, wear resistance, rubber strength and processability are improved.

(工程1−3)
工程1−3では、工程1−2で得られた洗浄後のゴムに酸性化合物による処理が施される。塩基性化合物の処理などに起因して耐熱老化性が低下する傾向があるが、更に酸性化合物で処理することで、そのような問題を防止し、良好な耐熱老化性が得られる。
(Step 1-3)
In Step 1-3, the washed rubber obtained in Step 1-2 is treated with an acidic compound. Although heat aging resistance tends to decrease due to the treatment of a basic compound or the like, further treatment with an acidic compound prevents such problems and provides good heat aging resistance.

酸性化合物としては特に限定されず、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸、メタリン酸、ほう酸、ボロン酸、スルファニル酸、スルファミン酸などの無機酸;ギ酸、酢酸、グリコール酸、シュウ酸、プロピオン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、グルタル酸、グルコン酸、乳酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、サリチル酸、メタンスルホン酸、イタコン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、スチレンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、バルビツール酸、アクリル酸、メタクリル酸、桂皮酸、4−ヒドロキシ安息香酸、アミノ安息香酸、ナフタレンジスルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、トルエンスルフィン酸、ベンゼンスルフィン酸、α−レゾルシン酸、β−レゾルシン酸、γ−レゾルシン酸、没食子酸、フロログリシン、スルホサリチル酸、アスコルビン酸、エリソルビン酸、ビスフェノール酸などの有機酸などが挙げられる。なかでも、酢酸、硫酸、ギ酸などが好ましい。上記酸性化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The acidic compound is not particularly limited, and inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, metaphosphoric acid, boric acid, boronic acid, sulfanilic acid, sulfamic acid; formic acid, acetic acid, glycolic acid, oxalic acid, propion Acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, maleic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, glutaric acid, gluconic acid, lactic acid, aspartic acid, glutamic acid, salicylic acid, methanesulfonic acid, Itaconic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, naphthalenedisulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, styrenesulfonic acid, trifluoroacetic acid, barbituric acid, acrylic acid, methacrylic acid, cinnamic acid, 4-hydroxybenzoic acid, aminobenzoic acid , Naphthalene disulfonic acid, hydroxybenze Examples include organic acids such as sulfonic acid, toluenesulfinic acid, benzenesulfinic acid, α-resorcinic acid, β-resorcinic acid, γ-resorcinic acid, gallic acid, phloroglicin, sulfosalicylic acid, ascorbic acid, erythorbic acid, and bisphenolic acid. It is done. Of these, acetic acid, sulfuric acid, formic acid and the like are preferable. The said acidic compound may be used independently and may use 2 or more types together.

凝集ゴムを酸で処理する方法は、凝集ゴムを上記酸性化合物に接触させる方法であれば特に限定されず、例えば、凝集ゴムを酸性化合物の水溶液に浸漬する方法、凝集ゴムに酸性化合物の水溶液を噴霧する方法などが挙げられる。酸性化合物の水溶液は、各酸性化合物を水で希釈、溶解することで調製できる。 The method of treating the agglomerated rubber with an acid is not particularly limited as long as the agglomerated rubber is brought into contact with the acidic compound. For example, a method of immersing the agglomerated rubber in an aqueous solution of the acidic compound, an aqueous solution of the acidic compound in the agglomerated rubber The method of spraying etc. are mentioned. An aqueous solution of an acidic compound can be prepared by diluting and dissolving each acidic compound with water.

上記水溶液100質量%中の酸性化合物の含有量は特に限定されないが、下限は好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上であり、上限は好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。該含有量が上記範囲内であると、良好な耐熱老化性が得られる。 The content of the acidic compound in 100% by mass of the aqueous solution is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and the upper limit is preferably 15% by mass or less. More preferably, it is 10 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or less. When the content is within the above range, good heat aging resistance can be obtained.

上記処理温度は適宜選択すればよいが、好ましくは10〜50℃、より好ましくは15〜35℃である。また、処理時間は、通常、好ましくは3秒以上であり、より好ましくは10秒以上、更に好ましくは30秒以上である。3秒未満であると、充分に中和できず、本発明の効果が良好に得られないおそれがある。上限に制限はないが、生産性の点から、好ましくは24時間以下、より好ましくは10時間以下、更に好ましくは5時間以下である。 Although the said processing temperature should just be selected suitably, Preferably it is 10-50 degreeC, More preferably, it is 15-35 degreeC. The treatment time is usually preferably 3 seconds or more, more preferably 10 seconds or more, and further preferably 30 seconds or more. If it is less than 3 seconds, it cannot be sufficiently neutralized and the effects of the present invention may not be obtained satisfactorily. Although there is no restriction | limiting in an upper limit, From the point of productivity, Preferably it is 24 hours or less, More preferably, it is 10 hours or less, More preferably, it is 5 hours or less.

酸性化合物の水溶液への浸漬などの処理では、pHを6以下に調整することが好ましい。
このような中和により、優れた耐熱老化性が得られる。該pHの上限は、より好ましくは5以下、更に好ましくは4.5以下である。下限は特に限定されず、浸漬時間にもよるが、酸が強すぎるとゴムが劣化したり、廃水処理が面倒になるため、好ましくは1以上、より好ましくは2以上である。なお、浸漬処理は、酸性化合物の水溶液中に凝集ゴムを放置しておくこと等で実施できる。
In the treatment such as immersion of the acidic compound in an aqueous solution, the pH is preferably adjusted to 6 or less.
By such neutralization, excellent heat aging resistance is obtained. The upper limit of the pH is more preferably 5 or less, still more preferably 4.5 or less. The lower limit is not particularly limited, and although it depends on the immersion time, it is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, because if the acid is too strong, the rubber deteriorates or the wastewater treatment becomes troublesome. The immersion treatment can be performed by leaving the agglomerated rubber in an acidic compound aqueous solution.

処理後に、酸性化合物の処理に使用した該化合物を除去した後、処理後の凝集ゴムの洗浄処理を適宜実施してもよい。洗浄処理としては、上記と同様の方法が挙げられ、例えば、洗浄を繰り返すことで非ゴム成分を更に低減し、所望の含有量に調整すればよい。また、酸性化合物の処理後の凝集ゴムをロール式の絞り機等で絞ってシート状などにしてもよい。凝集ゴムを絞る工程を追加することで、凝集ゴムの表面と内部のpHを均一にすることができ、所望の性能を持つゴムが得られる。必要に応じて、洗浄や絞り工程を実施した後、クレーパーに通して裁断し、乾燥することにより、前記改質天然ゴムが得られる。なお、乾燥は特に限定されず、例えば、TSRを乾燥させるために使用されるトロリー式ドライヤー、真空乾燥機、エアドライヤー、ドラムドライヤー等の通常の乾燥機を用いて実施できる。 After the treatment, the compound used for the treatment of the acidic compound may be removed, and then the agglomerated rubber after the treatment may be appropriately washed. Examples of the cleaning treatment include the same methods as described above. For example, the non-rubber component may be further reduced by repeating the cleaning and adjusted to a desired content. Further, the agglomerated rubber after the treatment with the acidic compound may be squeezed with a roll type squeezer or the like to form a sheet. By adding a step of squeezing the agglomerated rubber, the pH of the agglomerated rubber surface and inside can be made uniform, and a rubber having a desired performance can be obtained. If necessary, the modified natural rubber can be obtained by carrying out a washing and squeezing step, then cutting through a creper and drying. In addition, drying is not specifically limited, For example, it can implement using normal dryers, such as a trolley-type dryer used in order to dry TSR, a vacuum dryer, an air dryer, and a drum dryer.

〔製法2〕
(工程2−1)
工程2−1では、天然ゴムラテックスを脱蛋白処理する。これにより、タンパク質などの非ゴム成分が除去された脱蛋白天然ゴムラテックスが調製できる。工程2−1で使用する天然ゴムラテックスとしては、前記と同様のものが挙げられる。
[Production method 2]
(Step 2-1)
In step 2-1, the natural rubber latex is deproteinized. Thereby, a deproteinized natural rubber latex from which non-rubber components such as proteins are removed can be prepared. Examples of the natural rubber latex used in Step 2-1 include those described above.

脱蛋白処理の方法としては、タンパク質の除去が可能な公知の方法を特に制限なく採用でき、例えば、天然ゴムラテックスに蛋白質分解酵素を添加して蛋白質を分解させる方法などが挙げられる。 As a method for deproteinization, a known method capable of removing a protein can be used without particular limitation, and examples thereof include a method of degrading a protein by adding a proteolytic enzyme to natural rubber latex.

脱蛋白処理に使用される蛋白質分解酵素としては特に限定されず、細菌由来のもの、糸状菌由来のもの、酵母由来のもののいずれでも構わない。具体的には、プロテアーゼ、ペプチターゼ、セルラーゼ、ペクチナーゼ、リパーゼ、エステラーゼ、アミラーゼ等を単独又は組み合わせて使用できる。 The proteolytic enzyme used for the deproteinization treatment is not particularly limited, and any of those derived from bacteria, those derived from filamentous fungi, and those derived from yeast may be used. Specifically, protease, peptidase, cellulase, pectinase, lipase, esterase, amylase and the like can be used alone or in combination.

蛋白質分解酵素の添加量は、天然ゴムラテックス中の固形分100質量部に対して、好ましくは0.005質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上、更に好ましくは0.05質量部以上である。下限未満では、蛋白質の分解反応が不十分になるおそれがある。 The amount of proteolytic enzyme added is preferably 0.005 parts by mass or more, more preferably 0.01 parts by mass or more, still more preferably 0.05 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the solid content in the natural rubber latex. It is. If it is less than the lower limit, the protein degradation reaction may be insufficient.

なお、脱蛋白処理において、蛋白質分解酵素と共に界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、両性界面活性剤等が挙げられる。 In the deproteinization treatment, a surfactant may be added together with the proteolytic enzyme. Examples of the surfactant include anionic, cationic, nonionic, and amphoteric surfactants.

(工程2−2)
工程2−2では、前記工程2−1で得られた脱蛋白天然ゴムラテックスを洗浄する。該洗浄により、タンパク質などの非ゴム成分を除去する。
(Process 2-2)
In step 2-2, the deproteinized natural rubber latex obtained in step 2-1 is washed. By the washing, non-rubber components such as proteins are removed.

工程2−2は、例えば、前記工程2−1で得られた脱蛋白天然ゴムラテックスを凝集させて凝集ゴムを作製した後、得られた凝集ゴムを洗浄することにより実施できる。これにより、凝集ゴム中に強く付着したタンパク質などの非ゴム成分を除去できる。 Step 2-2 can be performed, for example, by aggregating the deproteinized natural rubber latex obtained in Step 2-1 to produce an aggregated rubber, and then washing the obtained aggregated rubber. Thereby, non-rubber components such as protein strongly adhered to the agglomerated rubber can be removed.

凝集方法は、前記工程1−2と同様の方法で実施できる。更に必要に応じて、前述したような塩基性化合物で処理しても良い。凝集ゴムの作製後、洗浄処理が行われる。該洗浄処理は、前記工程1−2と同様の方法で実施でき、これにより、タンパク質などの非ゴム成分を除去できる。なお、洗浄処理は、前記と同様の理由により、ゴム中のリン含有量が200ppm以下及び/又は窒素含有量が0.15質量%以下になるまで洗浄するものであることが好ましい。 The aggregation method can be carried out in the same manner as in Step 1-2. Furthermore, you may process with a basic compound as mentioned above as needed. After the production of the agglomerated rubber, a cleaning process is performed. The washing treatment can be performed by the same method as in Step 1-2, and thereby non-rubber components such as proteins can be removed. The cleaning treatment is preferably performed until the phosphorus content in the rubber is 200 ppm or less and / or the nitrogen content is 0.15 mass% or less for the same reason as described above.

(工程2−3)
工程2−3では、工程2−2で得られた洗浄後のゴムに酸性化合物による処理が施される。塩基性化合物での処理はもちろん、酸凝集においても酸量が少ない場合、最終的に得られたゴムを水で抽出した際、アルカリ性〜中性になることに起因して耐熱老化性が低下する傾向がある。一般的に、好適に脱蛋白できるという理由から、蛋白質分解酵素として、アルカリ領域に至適pHを有する酵素が使用されており、当該酵素反応は、至適pHに合わせてアルカリ条件下で行われることが多い。その後、凝集の時に酸性下で凝固されるが、そのゴムを水洗しただけでは、後述する抽出でpHが抽出液よりも上がり、この場合に特に耐熱老化性の低下が大きかった。これに対して、凝固後、必要に応じて塩基性化合物で処理後に、酸性化合物で処理することで、そのような問題を防止し、良好な耐熱老化性が得られる。
(Step 2-3)
In step 2-3, the washed rubber obtained in step 2-2 is treated with an acidic compound. When the acid amount is small in acid aggregation as well as in the treatment with a basic compound, the heat aging resistance is reduced due to the fact that the finally obtained rubber becomes alkaline to neutral when extracted with water. Tend. In general, an enzyme having an optimum pH in the alkaline region is used as a proteolytic enzyme because it can be suitably deproteinized, and the enzyme reaction is performed under alkaline conditions in accordance with the optimum pH. There are many cases. Thereafter, it is coagulated under acidity at the time of agglomeration, but if the rubber is washed only with water, the pH will be higher than that of the extract by the extraction described later, and in this case, particularly the heat aging resistance is greatly reduced. On the other hand, such a problem can be prevented and good heat aging resistance can be obtained by treatment with an acidic compound after solidification, if necessary, after solidification.

酸性化合物としては、前記工程1−3と同様のものが挙げられる。また、凝集ゴムを酸で処理する方法は、凝集ゴムを上記酸性化合物に接触させる方法であれば特に限定されず、例えば、凝集ゴムを酸性化合物の水溶液に浸漬する方法、凝集ゴムに酸性化合物の水溶液を噴霧する方法などが挙げられる。酸性化合物の水溶液は、各酸性化合物を水で希釈、溶解することで調製できる。 Examples of the acidic compound include the same ones as in Step 1-3. The method of treating the agglomerated rubber with an acid is not particularly limited as long as the agglomerated rubber is brought into contact with the acidic compound. For example, the method of immersing the agglomerated rubber in an aqueous solution of the acidic compound, Examples include a method of spraying an aqueous solution. An aqueous solution of an acidic compound can be prepared by diluting and dissolving each acidic compound with water.

上記水溶液100質量%中の酸性化合物の含有量は特に限定されないが、下限は好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.03質量%以上であり、上限は好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。該含有量が上記範囲内であると、良好な耐熱老化性が得られる。 The content of the acidic compound in 100% by mass of the aqueous solution is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.03% by mass or more, and the upper limit is preferably 15% by mass or less. More preferably, it is 10 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or less. When the content is within the above range, good heat aging resistance can be obtained.

上記処理温度、処理時間は適宜選択すればよく、前記工程1−3と同様の温度を採用すればよい。また、酸性化合物の水溶液への浸漬などの処理では、pHを前記工程1−3と同様の値に調整することが好ましい。 What is necessary is just to select the said process temperature and process time suitably, and should just employ | adopt the temperature similar to the said process 1-3. In the treatment such as immersion of the acidic compound in an aqueous solution, the pH is preferably adjusted to the same value as in Step 1-3.

処理後に、酸性化合物の処理に使用した該化合物を除去した後、処理後の凝集ゴムの洗浄処理を適宜実施しても良い。洗浄処理としては、上記と同様の方法が挙げられ、例えば、洗浄を繰り返すことで非ゴム成分を更に低減し、所望の含有量に調整すればよい。洗浄処理終了後、乾燥することにより、前記改質天然ゴムが得られる。なお、乾燥は特に限定されず、前述の手法などを採用できる。 After the treatment, the compound used for the treatment of the acidic compound may be removed, and then the agglomerated rubber after the treatment may be appropriately washed. Examples of the cleaning treatment include the same methods as described above. For example, the non-rubber component may be further reduced by repeating the cleaning and adjusted to a desired content. The modified natural rubber is obtained by drying after the washing treatment. In addition, drying is not specifically limited, The above-mentioned method etc. are employable.

本発明のゴム組成物において、ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、特に好ましくは100質量%である。5質量%未満であると、改質天然ゴムの効果を充分に発揮できないおそれがある。 In the rubber composition of the present invention, the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, particularly preferably. 100% by mass. If it is less than 5% by mass, the effect of the modified natural rubber may not be sufficiently exhibited.

改質天然ゴム以外に使用できるゴム成分としては、天然ゴム(非改質)(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)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)などが挙げられる。 Rubber components that can be used other than modified natural rubber include natural rubber (non-modified) (NR), epoxidized natural rubber (ENR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), and styrene butadiene rubber (SBR). Styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and the like.

本発明のゴム組成物は、カーボンブラック及び/又は白色充填剤を含む。前記改質天然ゴムにこれらのフィラーを配合することで、補強効果が得られ、本発明の効果が充分に得られる。 The rubber composition of the present invention contains carbon black and / or a white filler. By blending these fillers with the modified natural rubber, a reinforcing effect can be obtained, and the effects of the present invention can be sufficiently obtained.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は好ましくは5m/g以上、より好ましくは15m/g以上である。また該NSAは、好ましくは200m/g以下、より好ましくは180m/g以下、更に好ましくは100m/g以下、特に好ましくは60m/g以下である。5m/g未満であると、充分な補強効果が得られない傾向があり、200m/gを超えると、低燃費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 5 m 2 / g or more, more preferably 15 m 2 / g or more. The N 2 SA is preferably 200 m 2 / g or less, more preferably 180 m 2 / g or less, still more preferably 100 m 2 / g or less, and particularly preferably 60 m 2 / g or less. When it is less than 5 m 2 / g, there is a tendency that a sufficient reinforcing effect cannot be obtained, and when it exceeds 200 m 2 / g, there is a tendency that fuel efficiency is lowered.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

白色充填剤としては、ゴム工業で一般的に使用されているもの、たとえば、シリカ、炭酸カルシウム、セリサイトなどの雲母、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク、アルミナ、酸化チタンなどを使用できる。 As white filler, those commonly used in the rubber industry, for example, mica such as silica, calcium carbonate, sericite, aluminum hydroxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, clay, talc, alumina, titanium oxide Etc. can be used.

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。該含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。上記範囲内であると、良好な低燃費性、耐摩耗性及びゴム強度が得られる。 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. The content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less. Within the above range, good fuel economy, wear resistance and rubber strength can be obtained.

白色充填剤を含む場合、その含有量は、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。該含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。上記範囲内であると、良好な低燃費性、耐摩耗性及びゴム強度が得られる。 When the white filler is included, the content thereof 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. The content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less. Within the above range, good fuel economy, wear resistance and rubber strength can be obtained.

本発明のゴム組成物において、カーボンブラック及び白色充填剤の合計含有量は、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、更に好ましくは20質量部以上である。該含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。上記範囲内であると、良好な低燃費性、耐摩耗性及びゴム強度が得られる。 In the rubber composition of the present invention, the total content of carbon black and white filler is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and still more preferably 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. That's it. The content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less. Within the above range, good fuel economy, wear resistance and rubber strength can be obtained.

本発明のゴム組成物には、上記の材料以外にも、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、軟化剤(オイル、ワックスなど)、加硫剤(硫黄、有機過酸化物など)、加硫促進剤(スルフェンアミド系、グアニジン系加硫促進剤など)などのタイヤ工業において一般的に用いられている各種材料が適宜配合されていてもよい。 In addition to the above materials, the rubber composition of the present invention includes zinc oxide, stearic acid, various antioxidants, softeners (oil, wax, etc.), vulcanizing agents (sulfur, organic peroxides, etc.), additives Various materials generally used in the tire industry such as a sulfur accelerator (sulfenamide-based, guanidine-based vulcanization accelerator, etc.) may be appropriately blended.

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、上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などにより製造できる。 As a method for producing the rubber composition of the present invention, known methods 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、タイヤのベーストレッドに使用できる。ベーストレッドとは、多層構造を有するトレッドの内層部であり、2層構造〔表面層(キャップトレッド)及び内面層(ベーストレッド)〕からなるトレッドでは内面層である。具体的には、当該ベーストレッドは、特開2008−285628号公報の図1、特開2008−303360号公報の図1などに示される部材である。 The rubber composition of the present invention can be used for a tire base tread. The base tread is an inner layer portion of a tread having a multilayer structure, and is an inner surface layer in a tread having a two-layer structure [a surface layer (cap tread) and an inner surface layer (base tread)]. Specifically, the base tread is a member shown in FIG. 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 2008-285628, FIG. 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 2008-303360, or the like.

本発明の重荷重用タイヤは、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、未加硫の段階でベース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。なお、本発明の重荷重用タイヤは、トラック・バスなどに好適に使用できる。 The heavy duty tire of the present invention is produced by a normal method using the rubber composition. That is, if necessary, a rubber composition containing various additives is extruded in accordance with the shape of the base tread at an unvulcanized stage, molded by a normal method on a tire molding machine, After bonding together with the tire member to form an unvulcanized tire, the tire can be manufactured by heating and pressing in a vulcanizer. The heavy duty tire of the present invention can be suitably used for trucks and 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。
以下に、実施例で用いた各種薬品について説明する。
フィールドラテックス:ムヒバラテックス社から入手したフィールドラテックス
エマールE−27C(界面活性剤):花王(株)製のエマールE−27C(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、有効成分27質量%)
NaOH:和光純薬工業(株)製のNaOH
Wingstay L(老化防止剤):ELIOKEM社製のWingstay L(ρ−クレゾールとジシクロペンタジエンとの縮合物をブチル化した化合物)
エマルビンW(界面活性剤):LANXESS社製のエマルビンW(芳香族ポリグリコールエーテル)
タモールNN9104(界面活性剤):BASF社製のタモールNN9104(ナフタレンスルホン酸/ホルムアルデヒドのナトリウム塩)
Van gel B(界面活性剤):Vanderbilt社製のVan gel B(マグネシウムアルミニウムシリケートの水和物)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックN550(NSA:42m/g)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
ステアリン酸:日油(株)製のビーズステアリン酸つばき
老化防止剤6C:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン)(6PPD)
不溶性硫黄:日本乾溜工業(株)製のセイミ硫黄(オイル分:10%)
加硫促進剤TBBS(NS):大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS
The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
The various chemicals used in the examples are described below.
Field Latex: Field Latex Emar E-27C (surfactant) obtained from Muhiba Latex Co., Ltd .: Emar E-27C (Polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate, 27% by mass of active ingredient) manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Wingstay L (anti-aging agent): WINGSTAY L (compound obtained by butylating the condensate of ρ-cresol and dicyclopentadiene) manufactured by ELIOKEM
Emulvin W (surfactant): Emalvin W (aromatic polyglycol ether) manufactured by LANXESS
Tamol NN9104 (surfactant): Tamol NN9104 manufactured by BASF (Naphthalenesulfonic acid / formaldehyde sodium salt)
Van gel B (surfactant): Van gel B (magnesium aluminum silicate hydrate) manufactured by Vanderbilt
Carbon black: Dia Black N550 (N 2 SA: 42 m 2 / g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Zinc oxide: 2 types of zinc oxides manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Stearic acid: Beads stearic acid anti-aging agent manufactured by NOF Corporation 6C: NOCRACK 6C (N-phenyl) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical -N '-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine) (6PPD)
Insoluble sulfur: Seimi sulfur (oil content: 10%) manufactured by Nihon Kiboshi Kogyo Co., Ltd.
Vulcanization accelerator TBBS (NS): Noxeller NS manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

<実施例及び比較例>
(老化防止剤分散体の調製)
水 462.5gにエマルビンW 12.5g、タモールNN9104 12.5g、Van gel B 12.5g、Wingstay L 500g(合計1000g)をボールミルで16時間混合し、老化防止剤分散体を調製した。
<Examples and Comparative Examples>
(Preparation of anti-aging agent dispersion)
462.5 g of water was mixed with 12.5 g of Emulvin W, 12.5 g of Tamol NN9104, 12.5 g of Van gel B, and 500 g of Wingstay L (total of 1000 g) for 16 hours by a ball mill to prepare an antioxidant dispersion.

(製造例1)
フィールドラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、該ラテックス1000gに、10%エマールE−27C水溶液25gと25%NaOH水溶液60gを加え、室温で24時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。次いで、老化防止剤分散体6gを添加し、2時間撹拌した後、更に水を添加してゴム濃度15%(w/v)となるまで希釈した。次いで、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加してpHを4.0に調整した後、カチオン系高分子凝集剤を添加し、2分間撹拌し、凝集させた。これにより得られた凝集物(凝集ゴム)の直径は0.5〜5mm程度であった。得られた凝集物を取り出し、2質量%の炭酸ナトリウム水溶液1000mlに、常温で4時間浸漬した後、ゴムを取出した。これに、水2000mlを加えて2分間撹拌し、極力水を取り除く作業を7回繰り返した。その後、水500mlを添加し、pH4になるまで2質量%ギ酸を添加し、15分間放置した。更に、水を極力取り除き、再度水を添加して2分間撹拌する作業を3回繰返した後、水しぼりロールで水を絞ってシート状にした後、90℃で4時間乾燥して固形ゴムを得た。
(Production Example 1)
After adjusting the solid content concentration (DRC) of the field latex to 30% (w / v), 25 g of 10% Emar E-27C aqueous solution and 60 g of 25% NaOH aqueous solution were added to 1000 g of the latex and saponified for 24 hours at room temperature. Reaction was performed to obtain a saponified natural rubber latex. Next, 6 g of the anti-aging dispersion was added and stirred for 2 hours, and then further diluted with water to a rubber concentration of 15% (w / v). Next, formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0, and then a cationic polymer flocculant was added and stirred for 2 minutes for aggregation. The diameter of the aggregate (aggregated rubber) thus obtained was about 0.5 to 5 mm. The obtained agglomerates were taken out and immersed in 1000 ml of a 2% by weight aqueous sodium carbonate solution at room temperature for 4 hours, and then the rubber was taken out. To this, 2000 ml of water was added and stirred for 2 minutes to remove water as much as possible 7 times. Thereafter, 500 ml of water was added, 2% by mass formic acid was added until pH 4 was reached, and the mixture was allowed to stand for 15 minutes. Further, after removing the water as much as possible, repeating the operation of adding water again and stirring for 2 minutes three times, squeezing the water with a water squeezing roll to form a sheet, and then drying at 90 ° C. for 4 hours to obtain a solid rubber Obtained.

(製造例2)
製造例1においてpH1になるまで2質量%のギ酸を添加したほかは、同様の手順で固形ゴムを得た。
(Production Example 2)
A solid rubber was obtained in the same procedure except that 2% by mass of formic acid was added until pH 1 in Production Example 1.

(製造例3)
製造例1においてpH2になるまで2質量%のギ酸を添加したほかは、同様の手順で固形ゴムを得た。
(Production Example 3)
A solid rubber was obtained in the same procedure except that 2% by mass of formic acid was added until pH 2 in Production Example 1.

(製造例4)
製造例1においてpH3になるまで2質量%のギ酸を添加したほかは、同様の手順で固形ゴムを得た。
(Production Example 4)
A solid rubber was obtained in the same procedure except that 2% by mass of formic acid was added until pH 3 in Production Example 1.

(製造例5)
製造例1においてpH5になるまで2質量%のギ酸を添加したほかは、同様の手順で固形ゴムを得た。
(Production Example 5)
A solid rubber was obtained by the same procedure except that 2% by mass of formic acid was added until pH 5 in Production Example 1.

(比較製造例1)
フィールドラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、該ラテックス1000gに、10%エマールE−27C水溶液25gと25%NaOH水溶液60gを加え、室温で24時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。次いで、老化防止剤分散体6gを添加し、2時間撹拌した後、更に水を添加してゴム濃度15%(w/v)となるまで希釈した。次いで、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加してpHを4.0に調整した後、カチオン系高分子凝集剤を添加し、2分間撹拌し、凝集させた。これにより得られた凝集物(凝集ゴム)の直径は3〜15mm程度であった。得られた凝集物を取り出し、2質量%の炭酸ナトリウム水溶液1000mlに、常温で4時間浸漬した後、ゴムを取出した。これに、水1000mlを加えて2分間撹拌し、極力水を取り除く作業を1回行った。その後、水500mlを添加し、pH4になるまで2質量%ギ酸を添加し、15分間撹拌した。更に、水を極力取り除き、再度水を添加して2分間撹拌する作業を3回繰返した後、90℃で4時間乾燥して固形ゴムを得た。
(Comparative Production Example 1)
After adjusting the solid content concentration (DRC) of the field latex to 30% (w / v), 25 g of 10% Emar E-27C aqueous solution and 60 g of 25% NaOH aqueous solution were added to 1000 g of the latex and saponified for 24 hours at room temperature. Reaction was performed to obtain a saponified natural rubber latex. Next, 6 g of the anti-aging dispersion was added and stirred for 2 hours, and then further diluted with water to a rubber concentration of 15% (w / v). Next, formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0, and then a cationic polymer flocculant was added and stirred for 2 minutes for aggregation. The diameter of the aggregate (aggregated rubber) thus obtained was about 3 to 15 mm. The obtained agglomerates were taken out and immersed in 1000 ml of a 2% by weight aqueous sodium carbonate solution at room temperature for 4 hours, and then the rubber was taken out. To this, 1000 ml of water was added and stirred for 2 minutes to remove water as much as possible. Thereafter, 500 ml of water was added, 2% by mass formic acid was added until pH 4 was reached, and the mixture was stirred for 15 minutes. Further, the operation of removing water as much as possible, adding water again and stirring for 2 minutes was repeated 3 times, and then dried at 90 ° C. for 4 hours to obtain a solid rubber.

(比較製造例2)
製造例1において炭酸ナトリウム水溶液で処理し、水洗を7回繰り返した後、2質量%ギ酸による酸処理をすることなく、水しぼりロールで水を絞ってシート状にしたほかは、同様の手順で固形ゴムを得た。
(Comparative Production Example 2)
The same procedure was followed, except that it was treated with an aqueous sodium carbonate solution in Production Example 1 and washed with water seven times, and then the sheet was formed by squeezing water with a water squeezing roll without acid treatment with 2% by mass formic acid. A solid rubber was obtained.

(製造例6)
市販のハイアンモニアラテックス〔マレイシアのムヒバラテックス社製、固形ゴム分62.0%〕を、0.12%のナフテン酸ソーダ水溶液で希釈して、固形ゴム分を10%にし、更に燐酸二水素ナトリウムを添加してpHを9.2に調整した。そしてゴム分10gに対して、蛋白質分解酵素(アルカラーゼ2.0M)を0.87gの割合で添加し、更にpHを9.2に再調整した後、37℃で24時間維持した。
次に、酵素処理を完了したラテックスに、ノニオン系界面活性剤〔花王社製の商品名エマルゲン810〕の1%水溶液を加えてゴム分濃度を8%に調整し、11,000r.p.m.の回転速度で30分間遠心分離した。次に、遠心分離により生じたクリーム状留分を、上記エマルゲン810の1%水溶液に分散して、ゴム分濃度が8%になるように調整した後、再度、11,000r.p.m.の回転速度で30分間遠心分離した。この操作を2回繰り返した後、得られたクリーム状留分を蒸留水に分散して、固形ゴム分60%の脱蛋白ゴムラテックスを調製した。
このラテックスに2質量%ギ酸をpH4になるまで添加し、更にカチオン系高分子凝集剤を添加して0.5〜5mmのゴム粒を得た。これの水を極力取り除き、水をゴム分10gに対して50g添加の上、2質量%ギ酸をpH3になるまで添加した。30分後ゴムを引き上げ、クレーパーでシート化した後、90℃で4時間乾燥し、固形ゴムを得た。
(Production Example 6)
Commercially available high-ammonia latex (manufactured by Mujiba Latex of Malaysia, solid rubber content 62.0%) is diluted with 0.12% sodium naphthenate aqueous solution to make the solid rubber content 10%, and dihydrogen phosphate. Sodium was added to adjust the pH to 9.2. And with respect to 10g of rubber | gum, after adding proteolytic enzyme (Alcalase 2.0M) in the ratio of 0.87g and adjusting pH again to 9.2, it maintained at 37 degreeC for 24 hours.
Next, a 1% aqueous solution of a nonionic surfactant (trade name Emulgen 810 manufactured by Kao Corporation) was added to the latex that had been subjected to the enzyme treatment to adjust the rubber concentration to 8%, and 11,000 r. p. m. The solution was centrifuged at a rotation speed of 30 minutes. Next, the cream-like fraction produced by centrifugation was dispersed in a 1% aqueous solution of Emulgen 810 to adjust the rubber concentration to 8%. p. m. The solution was centrifuged at a rotation speed of 30 minutes. After repeating this operation twice, the obtained creamy fraction was dispersed in distilled water to prepare a deproteinized rubber latex having a solid rubber content of 60%.
To this latex, 2% by mass formic acid was added until the pH reached 4, and a cationic polymer flocculant was further added to obtain rubber particles of 0.5 to 5 mm. The water was removed as much as possible, 50 g of water was added to 10 g of rubber, and 2% by mass formic acid was added until pH 3 was reached. After 30 minutes, the rubber was pulled up, formed into a sheet with a creper, and then dried at 90 ° C. for 4 hours to obtain a solid rubber.

(製造例7)
製造例6において2質量%ギ酸をpH1になるまで添加したほかは、同様の手順で固形ゴムを得た。
(Production Example 7)
A solid rubber was obtained in the same procedure except that 2% by mass formic acid was added until pH 1 in Production Example 6.

(製造例8)
製造例6において2質量%ギ酸をpH2になるまで添加したほかは、同様の手順で固形ゴムを得た。
(Production Example 8)
A solid rubber was obtained in the same procedure except that 2% by mass formic acid was added to pH 2 in Production Example 6.

(製造例9)
製造例6において、0.5〜5mmのゴム粒を得た後、2質量%の炭酸ナトリウム水溶液1000mlに30分間浸漬し、このゴムを引き上げ、乾燥ゴム100gに対して水を350gの割合で足して2分間撹拌後静置して水層を極力捨てる作業を5回繰り返し、その後、水をゴム分10gに対して50g添加の上、2質量%ギ酸をpH3になるまで添加したほかは、同様の手順で固形ゴムを得た。
(Production Example 9)
In Production Example 6, after obtaining a rubber particle of 0.5 to 5 mm, it was immersed in 1000 ml of 2% by weight aqueous sodium carbonate solution for 30 minutes, this rubber was pulled up, and water was added at a ratio of 350 g to 100 g of dry rubber. The process was repeated for 5 minutes after stirring for 2 minutes and the water layer was discarded as much as possible. Thereafter, 50 g of water was added to 10 g of rubber, and 2% by mass formic acid was added until pH 3 was reached. A solid rubber was obtained by the procedure described above.

(製造例10)
製造例6において2質量%ギ酸をpH5になるまで添加したほかは、同様の手順で固形ゴムを得た。
(Production Example 10)
A solid rubber was obtained in the same procedure except that 2% by mass formic acid was added until pH 5 in Production Example 6.

(比較製造例3)
市販のハイアンモニアラテックス〔マレイシアのムヒバラテックス社製、固形ゴム分62.0%〕を、0.12%のナフテン酸ソーダ水溶液で希釈して、固形ゴム分を10%にし、更に燐酸二水素ナトリウムを添加してpHを9.2に調整した。そしてゴム分10gに対して、蛋白質分解酵素(アルカラーゼ2.0M)を0.87gの割合で添加し、更にpHを9.2に再調整した後、37℃で24時間維持した。
次に、酵素処理を完了したラテックスに、ノニオン系界面活性剤〔花王社製の商品名エマルゲン810〕の1%水溶液を加えてゴム分濃度を8%に調整し、11,000r.p.m.の回転速度で30分間遠心分離した。次に、遠心分離により生じたクリーム状留分を、上記エマルゲン810の1%水溶液に分散して、ゴム分濃度が8%になるように調整した後、再度、11,000r.p.m.の回転速度で30分間遠心分離した。この操作をもう一度繰り返した後、得られたクリーム状留分を蒸留水に分散して、固形ゴム分60%の脱蛋白ゴムラテックスを調製した。
このラテックスにゴムが固まるまで50質量%ギ酸を添加し、凝固したゴムを取り出した。このゴムをクレーパーで水で洗いながらシート化した後、90℃で4時間乾燥し、固形ゴムを得た。
(Comparative Production Example 3)
Commercially available high-ammonia latex (manufactured by Mujiba Latex of Malaysia, solid rubber content 62.0%) is diluted with 0.12% sodium naphthenate aqueous solution to make the solid rubber content 10%, and dihydrogen phosphate. Sodium was added to adjust the pH to 9.2. And with respect to 10g of rubber | gum, after adding proteolytic enzyme (Alcalase 2.0M) in the ratio of 0.87g and adjusting pH again to 9.2, it maintained at 37 degreeC for 24 hours.
Next, a 1% aqueous solution of a nonionic surfactant (trade name Emulgen 810 manufactured by Kao Corporation) was added to the latex that had been subjected to the enzyme treatment to adjust the rubber concentration to 8%, and 11,000 r. p. m. The solution was centrifuged at a rotation speed of 30 minutes. Next, the cream-like fraction produced by centrifugation was dispersed in a 1% aqueous solution of Emulgen 810 to adjust the rubber concentration to 8%. p. m. The solution was centrifuged at a rotation speed of 30 minutes. After repeating this operation once more, the resulting creamy fraction was dispersed in distilled water to prepare a deproteinized rubber latex having a solid rubber content of 60%.
50% by mass formic acid was added to the latex until the rubber solidified, and the solidified rubber was taken out. The rubber was formed into a sheet while being washed with water with a creper and then dried at 90 ° C. for 4 hours to obtain a solid rubber.

(比較製造例4)
比較製造例3において凝固したゴムを取り出した後、0.5質量%炭酸ナトリウム水溶液に1時間浸漬し、次いでクレーパーで水で洗いながらシート化した後、90℃で4時間乾燥したほかは、同様の手順で固形ゴムを得た。
(Comparative Production Example 4)
The rubber solidified in Comparative Production Example 3 was taken out, immersed in an aqueous 0.5% by mass sodium carbonate solution for 1 hour, then formed into a sheet while being washed with water with a creper, and then dried at 90 ° C. for 4 hours. A solid rubber was obtained by the procedure described above.

前記で得られた固形ゴムについて、下記により評価し、結果を表1に示した。 The solid rubber obtained above was evaluated as follows, and the results are shown in Table 1.

<ゴムのpHの測定>
得られたゴム5gを5mm以下(約1〜2×約1〜2×約1〜2(mm))に切断して100mlビーカーに入れ、常温の蒸留水50mlを加えて2分間で90℃に昇温し、その後90℃に保つように調整しながらマイクロ波(300W)を13分(合計15分)照射した。次いで、浸漬水をアイスバスで冷却して25℃とした後、pHメーターを用いて、浸漬水のpHを測定した。
<Measurement of pH of rubber>
5 g of the obtained rubber was cut to 5 mm or less (about 1-2 × about 1-2 × about 1-2 (mm)) and placed in a 100 ml beaker, and 50 ml of distilled water at room temperature was added to 90 ° C. for 2 minutes. The temperature was raised, and then irradiation with microwaves (300 W) was performed for 13 minutes (15 minutes in total) while adjusting the temperature to be maintained at 90 ° C. Next, the immersion water was cooled with an ice bath to 25 ° C., and then the pH of the immersion water was measured using a pH meter.

<窒素含有量の測定>
(アセトン抽出(試験片の作製))
各固形ゴムを1mm角に細断したサンプルを約0.5g用意した。サンプルをアセトン50g中に浸漬して、室温(25℃)で48時間後にゴムを取出し、乾燥させ、各試験片(老化防止剤抽出済み)を得た。
(測定)
得られた試験片の窒素含有量を以下の方法で測定した。
窒素含有量は、微量窒素炭素測定装置「SUMIGRAPH NC95A((株)住化分析センター製)」を用いて、上記で得られたアセトン抽出処理済みの各試験片を分解、ガス化し、そのガスをガスクロマトグラフ「GC−8A((株)島津製作所製)」で分析して窒素含有量を定量した。
<Measurement of nitrogen content>
(Acetone extraction (test piece preparation))
About 0.5 g of a sample obtained by chopping each solid rubber into 1 mm square was prepared. The sample was immersed in 50 g of acetone, and after 48 hours at room temperature (25 ° C.), the rubber was taken out and dried to obtain each test piece (extracted with anti-aging agent).
(Measurement)
The nitrogen content of the obtained test piece was measured by the following method.
The nitrogen content was determined by decomposing and gasifying each of the acetone-extracted test pieces obtained above using a trace nitrogen carbon measuring device “SUMIGRAPH NC95A (manufactured by Sumika Chemical Analysis Center)”. The nitrogen content was quantified by analyzing with a gas chromatograph “GC-8A (manufactured by Shimadzu Corporation)”.

<リン含有量の測定>
ICP発光分析装置(P−4010、(株)日立製作所製)を使用してリン含有量を求めた。
<Measurement of phosphorus content>
The phosphorus content was determined using an ICP emission spectrometer (P-4010, manufactured by Hitachi, Ltd.).

<ゲル含有率の測定>
1mm×1mmに切断した生ゴムのサンプル約70mgを正確に計り、これに35mLのトルエンを加え1週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率(質量%)を求めた。
ゲル含有率(質量%)=[乾燥後の質量mg/最初のサンプル質量mg]×100
<Measurement of gel content>
About 70 mg of a raw rubber sample cut to 1 mm × 1 mm was accurately weighed, 35 mL of toluene was added thereto, and the mixture was allowed to stand in a cool dark place for 1 week. Subsequently, centrifugation was performed to precipitate a gel component insoluble in toluene, the soluble component of the supernatant was removed, and only the gel component was solidified with methanol, and then dried and the mass was measured. The gel content (mass%) was determined by the following formula.
Gel content (mass%) = [mass mg after drying / mg of initial sample] × 100

<耐熱老化性>
老化前後における各固形ゴムの重量平均分子量を測定し、下記式により分子量保持率を測地することで耐熱老化性を評価した。なお、老化処理は、各ゴムを2〜5mm角に細断し、80℃で72時間オーブン中に保管して実施し、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフを用いてイソプレンを標準物質として測定した。数値が大きいほど、耐熱老化性が優れている。
(耐熱老化性)=老化後の分子量/老化前の分子量×100(%)で表した。
<Heat aging resistance>
The weight average molecular weight of each solid rubber before and after aging was measured, and the heat aging resistance was evaluated by measuring the molecular weight retention rate according to the following formula. The aging treatment is performed by chopping each rubber into 2 to 5 mm squares and storing them in an oven at 80 ° C. for 72 hours. The weight average molecular weight is determined by using isoprene as a standard substance using a gel permeation chromatograph. It was measured. The larger the value, the better the heat aging resistance.
(Heat aging resistance) = Molecular weight after aging / Molecular weight before aging × 100 (%).

Figure 0006006168
Figure 0006006168

表1により、ゴムのpHが2〜7の範囲内の改質天然ゴムは、範囲外のゴムに比べて、耐熱老化性が優れていた。 According to Table 1, the modified natural rubber having a rubber pH in the range of 2 to 7 was excellent in heat aging resistance as compared with the rubber outside the range.

<加硫ゴム組成物の作製>
表2に示す配合処方に従って、1.7Lバンバリーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を混練りした。次に、ロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加して練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を150℃で12分間プレス加硫して加硫物を得た。得られた加硫物を下記により評価し、結果を表2に示した。なお、混練りは、前記製造例、比較製造例で作製した10倍量のゴムを用いて行った。
<Preparation of vulcanized rubber composition>
According to the formulation shown in Table 2, chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded using 1.7 L Banbury. Next, using a roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product and kneaded to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 150 ° C. for 12 minutes to obtain a vulcanized product. The obtained vulcanizates were evaluated as follows, and the results are shown in Table 2. The kneading was performed using 10 times the amount of rubber produced in the production examples and comparative production examples.

<低燃費性:tanδ>
シート状の加硫ゴム組成物から幅1mmまたは2mm、長さ40mmの短冊上試験片を打ち抜き、試験に供した。(株)上島製作所製スペクトロメーターを用いて、動的歪振幅1%、周波数10Hz、温度50℃でtanδを測定した。tanδの値について比較例1を100として指数表示した。数値が小さいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性であることを示している。
<Low fuel consumption: tan δ>
A test piece on a strip having a width of 1 mm or 2 mm and a length of 40 mm was punched out from the sheet-like vulcanized rubber composition and subjected to the test. Using a spectrometer manufactured by Ueshima Seisakusho, tan δ was measured at a dynamic strain amplitude of 1%, a frequency of 10 Hz, and a temperature of 50 ° C. The value of tan δ was expressed as an index with Comparative Example 1 being 100. The smaller the value, the lower the rolling resistance and the lower the fuel consumption.

<耐摩耗性能>
LAT試験機(Laboratory Abrasion and Skid Tester)を用い、荷重100N、速度20km/h、スリップアングル6°の条件にて、各加硫ゴム組成物の容積損失量を測定した。表2の数値は、比較例1の容積損失量を100としたときの相対値である。当該数値が大きいほど耐摩耗性に優れている。
<Abrasion resistance>
Using a LAT tester (Laboratory Abrasion and Skid Tester), the volume loss amount of each vulcanized rubber composition was measured under the conditions of a load of 100 N, a speed of 20 km / h, and a slip angle of 6 °. The numerical values in Table 2 are relative values when the volume loss amount of Comparative Example 1 is 100. The larger the value, the better the wear resistance.

<ゴム強度>
JIS K6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、各加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型試験片を用いて引張試験を実施し、破断強度(TB)及び破断時伸び(EB)を測定し、破壊エネルギー(TB×EB/2)を算出した。そして、比較例1の破壊エネルギーを100とし、下記計算式により、各配合の破壊エネルギーを指数表示した。値が大きいほど、機械的強度が高く、耐カット性や耐セパレーション性に優れることを示す。
(ゴム強度指数)=(各配合の破壊エネルギー)/(比較例1の破壊エネルギー)×100
<Rubber strength>
In accordance with JIS K6251 “vulcanized rubber and thermoplastic rubber—how to obtain tensile properties”, a tensile test was conducted using No. 3 dumbbell-shaped test pieces made of each vulcanized rubber composition, and the breaking strength (TB) and The elongation at break (EB) was measured and the fracture energy (TB × EB / 2) was calculated. And the breaking energy of the comparative example 1 was set to 100, and the breaking energy of each combination was indicated by an index by the following calculation formula. The larger the value, the higher the mechanical strength and the better the cut resistance and separation resistance.
(Rubber strength index) = (Fracture energy of each formulation) / (Fracture energy of Comparative Example 1) × 100

Figure 0006006168
Figure 0006006168

表2により、製造例1〜10の固形ゴムを用いた実施例では、低燃費性、耐熱老化性、耐摩耗性及びゴム強度が顕著に改善されることが明らかとなった。 From Table 2, it was found that in Examples using the solid rubbers of Production Examples 1 to 10, fuel economy, heat aging resistance, wear resistance, and rubber strength were remarkably improved.

Claims (7)

リン含有量が200ppm以下で、かつpHが2〜7である改質天然ゴムと、カーボンブラック及び/又は白色充填剤とを含む重荷重用タイヤのベーストレッドゴム組成物。 A base tread rubber composition for a heavy duty tire, comprising a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less and a pH of 2 to 7 , and carbon black and / or a white filler. 窒素含有量が0.15質量%以下で、かつpHが2〜7である改質天然ゴムと、カーボンブラック及び/又は白色充填剤とを含む重荷重用タイヤのベーストレッドゴム組成物。A base tread rubber composition for a heavy duty tire comprising a modified natural rubber having a nitrogen content of 0.15% by mass or less and a pH of 2 to 7, and carbon black and / or a white filler. ゴム成分100質量%中の前記改質天然ゴムの含有量が5質量%以上であり、
ゴム成分100質量部に対して、前記カーボンブラック及び/又は前記白色充填剤の含有量が5〜150質量部である請求項1又は2記載の重荷重用タイヤのベーストレッドゴム組成物。
The content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 5% by mass or more,
Per 100 parts by mass of the rubber component, the carbon black and / or the white filler content is 5 to 150 parts by mass according to claim 1 or 2 heavy duty base tread rubber composition of the tire according.
天然ゴムの非ゴム成分を除去した後、酸性化合物で処理して、前記改質天然ゴムを得る工程、並びに、Removing the non-rubber component of the natural rubber and then treating with an acidic compound to obtain the modified natural rubber; and
得られた該改質天然ゴムと、前記カーボンブラック及び/又は前記白色充填剤とを混練する工程を含む請求項1〜3のいずれかに記載の重荷重用タイヤのベーストレッドゴム組成物の製造方法。The method for producing a base tread rubber composition for a heavy duty tire according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of kneading the obtained modified natural rubber with the carbon black and / or the white filler. .
ケン化天然ゴムラテックスをゴム中のリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄し、更に酸性化合物で処理して、前記改質天然ゴムを得る工程、並びに、Washing the saponified natural rubber latex until the phosphorus content in the rubber is 200 ppm or less, and further treating with an acidic compound to obtain the modified natural rubber; and
得られた該改質天然ゴムと、前記カーボンブラック及び/又は前記白色充填剤とを混練する工程を含む請求項1又は3記載の重荷重用タイヤのベーストレッドゴム組成物の製造方法。The method for producing a base tread rubber composition for a heavy duty tire according to claim 1 or 3, comprising a step of kneading the resulting modified natural rubber with the carbon black and / or the white filler.
脱蛋白天然ゴムラテックスをゴム中の窒素含有量が0.15質量%以下になるまで洗浄し、更に酸性化合物で処理して、前記改質天然ゴムを得る工程、並びに、Washing the deproteinized natural rubber latex until the nitrogen content in the rubber is 0.15% by mass or less, and further treating with an acidic compound to obtain the modified natural rubber; and
得られた該改質天然ゴムと、前記カーボンブラック及び/又は前記白色充填剤とを混練する工程を含む請求項2又は3記載の重荷重用タイヤのベーストレッドゴム組成物の製造方法。The method for producing a base tread rubber composition for a heavy duty tire according to claim 2 or 3, comprising a step of kneading the obtained modified natural rubber with the carbon black and / or the white filler.
請求項1〜のいずれかに記載のベーストレッドゴム組成物を用いて作製した重荷重用タイヤ。 A heavy duty tire produced using the base tread rubber composition according to any one of claims 1 to 3 .
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