JP6011152B2 - Rubber composition for tire - Google Patents

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Description

本発明は、コロイダル特性を制御したカーボンブラックを配合し転がり抵抗を低減しながら、タイヤにしたときの操縦安定性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供する。   The present invention provides a rubber composition for a tire that improves the handling stability when used in a tire to a level higher than the conventional level while blending carbon black with controlled colloidal characteristics to reduce rolling resistance.

近年、空気入りタイヤに対する要求性能として、操縦安定性が優れると共に、燃費性能が優れることが求められている。特に燃費性能を向上することは、地球環境問題への関心の高まりに伴いますます重要になっている。燃費性能を向上するためには転がり抵抗を低減することが知られている。このため空気入りタイヤを構成するゴム組成物の発熱を抑え、タイヤにしたときの転がり抵抗を小さくすることが行われている。ゴム組成物の発熱性の指標としては一般に動的粘弾性測定による60℃のtanδが用いられ、ゴム組成物のtanδ(60℃)が小さいほど発熱性が小さくなる。   In recent years, as a required performance for pneumatic tires, it is required to have excellent steering stability and excellent fuel efficiency. In particular, improving fuel efficiency is becoming more and more important with increasing interest in global environmental issues. In order to improve fuel efficiency, it is known to reduce rolling resistance. For this reason, heat generation of the rubber composition constituting the pneumatic tire is suppressed to reduce the rolling resistance when the tire is formed. Generally, 60 ° C. tan δ by dynamic viscoelasticity measurement is used as an index of exothermic property of the rubber composition. The smaller the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition, the smaller the exothermic property.

ゴム組成物のtanδ(60℃)を小さくする方法として、特許文献1は変性ブタジエンを含むゴム成分にシリカ及びシランカップリング剤を配合することを提案している。しかし近年の転がり抵抗を更に低減する要望や、低転がり抵抗と操縦安定性、耐摩耗性とを高次にバランスさせる要望が強く、シリカ配合系だけでなくカーボンブラックからも上述した性能を向上させることが望まれている。   As a method for reducing the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition, Patent Document 1 proposes blending silica and a silane coupling agent with a rubber component containing a modified butadiene. However, there is a strong demand for further reducing rolling resistance in recent years and a high balance between low rolling resistance, steering stability, and wear resistance, and the above-mentioned performance is improved not only from silica-containing systems but also from carbon black. It is hoped that.

カーボンブラックによりゴム組成物のtanδ(60℃)を小さくする方法として、例えばカーボンブラックの配合量を少なくしたり、カーボンブラックの比表面積を大きくしたり、アグリゲート(凝集体)のサイズを小さくしたりすることが挙げられる。しかし、このような方法では、ゴム硬度、弾性率などの機械的特性が低下し、タイヤにしたとき操縦安定性が低下するという問題がある。   As a method for reducing the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition with carbon black, for example, the amount of carbon black is reduced, the specific surface area of carbon black is increased, or the size of the aggregate (aggregate) is reduced. Can be mentioned. However, such a method has a problem that mechanical properties such as rubber hardness and elastic modulus are lowered, and steering stability is lowered when the tire is formed.

特許文献2は、主に比表面積(BET比表面積、CTAB比表面積、沃素吸着指数IA)、DBP構造値、ストークス直径Dst等を調整したカーボンブラックを配合することにより、ゴム組成物を低発熱化することを提案している。しかし、このゴム組成物では、ゴム組成物の低発熱性と操縦安定性とを両立する効果が必ずしも十分ではなく更なる改良が求められていた。   Patent Document 2 mainly reduces the heat generation of a rubber composition by blending carbon black with adjusted specific surface area (BET specific surface area, CTAB specific surface area, iodine adsorption index IA), DBP structure value, Stokes diameter Dst, etc. Propose to do. However, in this rubber composition, the effect of achieving both low exothermic property and steering stability of the rubber composition is not always sufficient, and further improvement has been demanded.

一方、特許文献3は、ジエン系ゴムにカシュー変性フェノール樹脂及びメチレン供与体を配合し、ゴム弾性率の温度依存性を小さくして操縦安定性能の変化を抑制することを提案している。しかし、このゴム組成物では、タイヤにしたときの操縦安定性能の変化を抑制するのに有効であるものの、転がり抵抗を低減する効果が必ずしも十分ではなく更なる改良が求められていた。   On the other hand, Patent Document 3 proposes that a cashew modified phenolic resin and a methylene donor are blended with a diene rubber to reduce the temperature dependence of the rubber elastic modulus and suppress the change in steering stability performance. However, although this rubber composition is effective in suppressing changes in steering stability performance when used as a tire, the effect of reducing rolling resistance is not always sufficient, and further improvement has been demanded.

特開2010−132872号公報JP 2010-132872 A 特表2004−519552号公報Special table 2004-519552 gazette 特許第4458186号公報Japanese Patent No. 4458186

本発明の目的は、コロイダル特性を制御したカーボンブラックを配合し転がり抵抗を低減しながら、タイヤにしたときの操縦安定性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire that improves the handling stability when it is made into a tire, while reducing rolling resistance by blending carbon black with controlled colloidal characteristics. It is in.

上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100重量部に対し、ノボラック型フェノール樹脂及びメチレン供与体を合計で1〜50重量部配合すると共に、カーボンブラック30〜100重量部を含む補強性充填剤を60〜100重量部配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dstが145nm以上、窒素吸着比表面積N2SAが45〜70m2/g、沃素吸着量IA(単位mg/g)に対する前記窒素吸着比表面積N2SAの比N2SA/IAが1.00〜1.40であり、前記カーボンブラックのN 2 SAが55m 2 /g以下のとき、前記ストークス径のモード径Dstが180nm以下であり、前記カーボンブラックのN 2 SAが55m 2 /gを超えるとき、前記ストークス径のモード径Dstが下記の式(1)の関係を満たすことを特徴とする。
Dst<1979×(N 2 SA) -0.61 (1)
(式中、Dstは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径(nm)、N 2 SAは窒素吸着比表面積(m 2 /g)である。)
In the tire rubber composition of the present invention that achieves the above object, a total of 1 to 50 parts by weight of a novolac type phenol resin and a methylene donor is blended with 100 parts by weight of a diene rubber, and 30 to 100 parts by weight of carbon black. A rubber composition for a tire containing 60 to 100 parts by weight of a reinforcing filler containing a part, wherein a mode diameter Dst in a mass distribution curve of the Stokes diameter of the carbon black aggregate is 145 nm or more, a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA is 45~70m 2 / g, the ratio N 2 SA / IA of the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA for iodine adsorption amount IA (units mg / g) is Ri der 1.00 to 1.40, the carbon when black N 2 SA is less than 55m 2 / g, the mode diameter Dst Stokes diameter is not more 180nm or less, of the carbon black N 2 SA When more than 55m 2 / g, the mode diameter Dst of the Stokes diameter is characterized by satisfying the relation of the following equation (1).
Dst <1979 × (N 2 SA) −0.61 (1)
(In the formula, Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, and N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g).)

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100重量部に対し、ノボラック型フェノール樹脂及びメチレン供与体を合計で1〜50重量部配合すると共に、カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dstが145nm以上、窒素吸着比表面積N2SAが45〜70m2/g、沃素吸着量IA(単位mg/g)に対する前記窒素吸着比表面積N2SAの比N2SA/IAが1.00〜1.40であるカーボンブラックを30〜100重量部を含む補強性充填剤を60〜100重量部配合するようにしたので、ゴム組成物のtanδ(60℃)を小さくし転がり抵抗を小さくしながら、タイヤにしたときの操縦安定性を従来レベル以上に向上することができる。 The rubber composition for tires of the present invention contains 1 to 50 parts by weight of a novolac type phenol resin and a methylene donor in total with 100 parts by weight of a diene rubber, and a mass distribution of Stokes diameters of carbon black aggregates. mode diameter Dst in the curve is above 145 nm, a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA is 45~70m 2 / g, the ratio N 2 SA / IA of the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA for iodine adsorption amount IA (units mg / g) 60 to 100 parts by weight of reinforcing filler containing 30 to 100 parts by weight of carbon black having a 1.00 to 1.40 is blended, so that tan δ (60 ° C.) of the rubber composition is reduced and rolled. While reducing the resistance, the handling stability when the tire is made can be improved to a level higher than the conventional level.

尚、本発明において、前記カーボンブラックのストークス径のモード径Dstの上限は、上記のように、N2SAが55m2/g以下のときDstが180nm以下であり、N2SAが55m2/gを超えるときDstが下記の式(1)の関係を満たす。
Dst<1979×(N2SA)-0.61 (1)
(式中、Dstは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径(nm)、N2SAは窒素吸着比表面積(m2/g)である。)
In the present invention, the upper limit of the mode diameter Dst Stokes diameter of the carbon black, as described above, it is Dst is 180nm or less when N 2 SA is less than 55m 2 / g, N 2 SA is 55m 2 / Dst when more than g is to satisfy the relationship of equation (1) below.
Dst <1979 × (N 2 SA) −0.61 (1)
(In the formula, Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, and N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g).)

前記ノボラック型フェノール樹脂がカシューオイルで変性された樹脂であることが好ましい。   The novolac phenol resin is preferably a resin modified with cashew oil.

本発明のタイヤ用ゴム組成物でビードフィラーを構成した空気入りタイヤは、転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良しながら、操縦安定性を従来レベル以上に向上することができる。   The pneumatic tire in which the bead filler is constituted by the tire rubber composition of the present invention can improve steering stability to a level higher than the conventional level while reducing rolling resistance and improving fuel efficiency.

本発明のタイヤ用ゴム組成物でランフラットタイヤの左右のサイドウォール部の断面三日月形のゴム補強層を構成した空気入りタイヤは、通常の走行時には転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良しながら、操縦安定性を従来レベル以上に向上することができる。またランフラット走行時には、ランフラット走行性能に優れると共に、サイドウォール部の断面三日月形のゴム補強層の発熱が抑制されるため耐久性能にも優れる。   A pneumatic tire comprising a rubber reinforcing layer having a crescent-shaped cross section of the left and right sidewall portions of a run-flat tire with the rubber composition for tires of the present invention, while reducing rolling resistance during normal running and improving fuel economy performance, Steering stability can be improved beyond the conventional level. Further, during run flat running, the run flat running performance is excellent and the durability of the rubber reinforcing layer having a crescent-shaped cross section in the sidewall portion is suppressed.

本発明のタイヤ用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤの実施形態の一例を示すタイヤ子午線方向の断面図である。It is sectional drawing of the tire meridian direction which shows an example of embodiment of the pneumatic tire using the rubber composition for tires of this invention.

本発明のタイヤ用ゴム組成物を適用するタイヤは、空気入りタイヤであれば特に限定されるものではなく、例えば乗用車用空気入りタイヤ、トラック・バス用空気入りタイヤ、空気入りランフラットタイヤ等に使用することができる。空気入りランフラットタイヤとしては、左右のサイドウォール部の断面三日月形のゴム補強層を構成したサイド補強方式のランフラットタイヤが挙げられる。図1は、サイド補強方式のランフラットタイヤの一例を示すタイヤ子午線方向の半断面図である。   The tire to which the rubber composition for a tire of the present invention is applied is not particularly limited as long as it is a pneumatic tire. For example, a pneumatic tire for passenger cars, a pneumatic tire for trucks and buses, a pneumatic run flat tire, etc. Can be used. Examples of the pneumatic run-flat tire include a side-reinforced run-flat tire in which a crescent-shaped rubber reinforcement layer in the left and right sidewall portions is formed. FIG. 1 is a half cross-sectional view in the tire meridian direction showing an example of a side reinforcing type run-flat tire.

図1において、ランフラットタイヤは、トレッド部1、サイドウォール部2及びビード部3を有し、その内側に2プライのカーカス6が左右一対のビードコア4,4間に、ビードコア4及びビードフィラー5を包み込むように内側から外側に折り返されるように装架され、トレッド部1のカーカス6の外周側に、複数プライ(図では2プライ)からなるベルト層7がタイヤ1周にわたって配置されたラジアル構造になっている。タイヤの最内周側には、インナーライナー層9が配置されている。また、左右のサイドウォール部2,2には、それぞれカーカス6の内側に断面三日月形のゴム補強層8,8が内挿されている。なお、断面三日月形のゴム補強層を内挿する位置は図示の例に限定されるものではなく、2枚のカーカス6の間に内挿するものであってもよい。   In FIG. 1, the run flat tire has a tread portion 1, a sidewall portion 2, and a bead portion 3, and a two-ply carcass 6 is interposed between a pair of left and right bead cores 4 and 4, and a bead core 4 and a bead filler 5. A radial structure in which a belt layer 7 composed of a plurality of plies (2 plies in the figure) is disposed over the circumference of the tire on the outer peripheral side of the carcass 6 of the tread portion 1 so as to be folded back from the inside to wrap the tire It has become. An inner liner layer 9 is disposed on the innermost peripheral side of the tire. In addition, rubber reinforcing layers 8 and 8 having a crescent-shaped cross section are inserted inside the carcass 6 in the left and right sidewall portions 2 and 2, respectively. The position where the rubber reinforcing layer having a crescent-shaped cross section is inserted is not limited to the illustrated example, and may be inserted between the two carcass 6.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ビードフィラー5及び/又は断面三日月形のゴム補強層8に好適に使用することができる。なおランフラットタイヤ以外の空気入りタイヤのビードフィラーにも好適に使用することができる。   The rubber composition for tires of the present invention can be suitably used for the bead filler 5 and / or the rubber reinforcing layer 8 having a crescent-shaped cross section. In addition, it can use suitably also for the bead filler of pneumatic tires other than a run flat tire.

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ジエン系ゴムは、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられる天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が挙げられる。なかでも天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムが好ましい。これらジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。   In the rubber composition for tires of the present invention, examples of the diene rubber include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber and the like that are usually used in tire rubber compositions. Of these, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber are preferable. These diene rubbers can be used alone or as any blend.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ノボラック型フェノール樹脂及びメチレン供与体を必ず含む。ノボラック型フェノール樹脂及びメチレン供与体を含むことにより、ゴム組成物のゴム硬度及び弾性率を高くし、タイヤにしたときの操縦安定性を維持・向上することができる。   The rubber composition for tires of the present invention necessarily contains a novolac type phenol resin and a methylene donor. By including the novolac type phenol resin and the methylene donor, the rubber hardness and elastic modulus of the rubber composition can be increased, and the steering stability when the tire is formed can be maintained and improved.

本発明では、ノボラック型フェノール樹脂としては、タイヤ用ゴム組成物に通常配合されるものを使用することができる。例えばフェノール、クレゾール、レゾルシン、tert−ブチルフェノールのフェノール類またはこれらの混合物とホルムアルデヒドとを、塩酸、蓚酸等の酸触媒の存在下において縮合反応させることによって製造したものが例示される。またノボラック型フェノール樹脂を油で変性して得られたノボラック型変性フェノール樹脂が挙げられ、ノボラック型フェノール樹脂の変性に用いられる上記の油の例としては、ロジン油、トール油、カシュー油、リノール酸、オレイン酸、リノレイン酸が挙げられる。なかでも、フェノール樹脂、カシュー変性フェノール樹脂が好ましい。これらノボラック型フェノール樹脂は、単独又は任意の混合物で使用することができる。   In the present invention, as the novolac type phenolic resin, those usually compounded in a tire rubber composition can be used. Examples thereof include those produced by a condensation reaction of phenol, cresol, resorcin, tert-butylphenol phenols or a mixture thereof with formaldehyde in the presence of an acid catalyst such as hydrochloric acid or oxalic acid. In addition, novolak-type modified phenol resins obtained by modifying novolak-type phenol resins with oils can be mentioned. Examples of the oils used for the modification of novolak-type phenol resins include rosin oil, tall oil, cashew oil, and linol. Examples include acids, oleic acid, and linolenic acid. Of these, phenol resins and cashew-modified phenol resins are preferable. These novolac-type phenol resins can be used alone or in any mixture.

これらノボラック型フェノール樹脂は、市販品を用いることができる。フェノール樹脂としては、例えば住友化学社製スミカノール620等を例示することができる。カシュー変性フェノール樹脂としては、例えば住友ベークライト社製スミライトレジンPR−YR−170、同PR−150、大日本インキ化学工業社製フェノライトA4−1419等を例示することができる。   A commercial item can be used for these novolak type phenol resins. Examples of the phenol resin include Sumikalol 620 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. Examples of cashew-modified phenolic resins include Sumitomo Resin PR-YR-170 and PR-150 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Phenolite A4-1419 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., and the like.

本発明では、上述したノボラック型フェノール樹脂の硬化剤として、メチレン供与体を使用する。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及びメチロール化メラミン誘導体が例示される。メチロール化メラミン誘導体としては、ヘキサメトキシメチロールメラミン、ペンタメトキシメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ペンタメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサキス−(メトキシメチル)メラミン、N,N′,N″−トリメチル−N,N′,N″−トリメチロールメラミン、N,N′,N″−トリメチロールメラミン、N−メチロールメラミンN,N′−(メトキシメチル)メラミン、N,N′,N″−トリブチル−N,N′,N″−トリメチロールメラミン等が挙げられる。なかでもヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチロールメラミン、ペンタメトキシメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ペンタメトキシメチルメラミンが好ましい。メチレン供与体は、これらを単独あるいは組み合わせて使用することができる。   In the present invention, a methylene donor is used as a curing agent for the above-described novolak type phenol resin. Examples of methylene donors include hexamethylenetetramine and methylolated melamine derivatives. Examples of methylolated melamine derivatives include hexamethoxymethylol melamine, pentamethoxymethylol melamine, hexamethoxymethyl melamine, pentamethoxymethyl melamine, hexaethoxymethyl melamine, hexakis- (methoxymethyl) melamine, N, N ', N "-trimethyl- N, N ', N "-trimethylolmelamine, N, N', N" -trimethylolmelamine, N-methylolmelamine N, N '-(methoxymethyl) melamine, N, N', N "-tributyl-N , N ′, N ″ -trimethylolmelamine, etc. Among them, hexamethylenetetramine, hexamethoxymethylolmelamine, pentamethoxymethylolmelamine, hexamethoxymethylmelamine, and pentamethoxymethylmelamine are preferable. These can be used alone or in combination.

ヘキサメチレンテトラミンとしては、例えば三新化学工業社製サンセラーHT−PO等を例示することができる。ヘキサメトキシメチルメラミン(HMMM)としては、例えばCYTEC INDUSTRIES社製CYREZ 964RPC等を例示することができる。ペンタメトキシメチルメラミン(PMMM)としては、例えばBARA CHEMICAL Co.,LTD.社製スミカノール507A等を例示することができる。   Examples of hexamethylenetetramine include Sunseller HT-PO manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd. Examples of hexamethoxymethylmelamine (HMMM) include CYREZ 964RPC manufactured by CYTEC INDUSTRIES. Examples of pentamethoxymethylmelamine (PMMM) include BARA CHEMICAL Co. , LTD. An example is Sumikanol 507A manufactured by the company.

本発明において、ノボラック型フェノール樹脂及びメチレン供与体の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、ノボラック型フェノール樹脂及びメチレン供与体の合計が1〜50重量部、好ましくは3〜35重量部にする。特に、空気入りタイヤにおいてビードフィラーに使用する場合には10〜35重量部にすることが好ましい。ノボラック型フェノール樹脂及びメチレン供与体の合計量が1重量部未満であると、ゴム組成物のゴム硬度及び弾性率を十分に高くすることができない。またノボラック型フェノール樹脂及びメチレン供与体の合計量が50重量部を超えると、ゴム組成物の発熱性が大きくなり、タイヤにしたときの転がり抵抗が悪化する。   In the present invention, the compounding amount of the novolac phenol resin and the methylene donor is 1 to 50 parts by weight, preferably 3 to 35 parts by weight, based on 100 parts by weight of the diene rubber. To. In particular, when used as a bead filler in a pneumatic tire, the amount is preferably 10 to 35 parts by weight. When the total amount of the novolak type phenol resin and the methylene donor is less than 1 part by weight, the rubber hardness and elastic modulus of the rubber composition cannot be sufficiently increased. On the other hand, when the total amount of the novolak type phenolic resin and the methylene donor exceeds 50 parts by weight, the exothermic property of the rubber composition increases, and the rolling resistance when the tire is formed deteriorates.

本発明で使用するノボラック型フェノール樹脂とメチレン供与体の重量比は、ノボラック型フェノール樹脂/メチレン供与体が、好ましくは3/1〜30/1、より好ましくは5/1〜20/1にするとよい。ノボラック型フェノール樹脂/メチレン供与体の重量比が3/1より小さいとメチレン供与体の量がフェノール樹脂の量より多すぎるため、メチレン供与体が残存しフェノール樹脂の架橋密度が高くなり過ぎて脆性破壊が起き易くなる。またノボラック型フェノール樹脂/メチレン供与体の重量比が30/1より大きいとメチレン供与体の量が足らず、樹脂の架橋密度が低すぎて効果的でない。   The weight ratio of the novolak type phenolic resin and the methylene donor used in the present invention is preferably 3/1 to 30/1, more preferably 5/1 to 20/1, for the novolak type phenolic resin / methylene donor. Good. If the weight ratio of novolak type phenol resin / methylene donor is less than 3/1, the amount of methylene donor is too much than the amount of phenol resin, so that the methylene donor remains and the crosslink density of the phenol resin becomes too high and brittle. Destruction is likely to occur. On the other hand, if the weight ratio of novolak type phenol resin / methylene donor is larger than 30/1, the amount of methylene donor is insufficient, and the crosslinking density of the resin is too low to be effective.

本発明のタイヤ用ゴム組成物では、特定の凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dst、DBP吸収量、窒素吸着比表面積N2SA及び沃素吸着量IAに対する窒素吸着比表面積の比N2SA/IAを限定した新規のカーボンブラックを配合することにより、粒子径が大きいカーボンブラックを用いてゴム組成物のtanδ(60℃)を小さくしながら、タイヤにしたときの操縦安定性を維持・向上することができる。このカーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し30〜100重量部、好ましくは50〜100重量部にする。このカーボンブラックの配合量が30重量部未満であると、タイヤにしたときの操縦安定性が悪化する。また、このカーボンブラックの配合量が100重量部を超えると、tanδ(60℃)が大きくなると共に、タイヤにしたときの操縦安定性が却って悪化する。 In the tire rubber composition of the present invention, the ratio N of the nitrogen adsorption specific surface area to the mode diameter Dst, DBP absorption, nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA and iodine adsorption IA in the Stokes diameter mass distribution curve of a specific aggregate. 2 By blending a new carbon black with limited SA / IA, maintaining the steering stability when used as a tire while reducing the tan δ (60 ° C) of the rubber composition using carbon black with a large particle size・ I can improve. The compounding amount of the carbon black is 30 to 100 parts by weight, preferably 50 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. When the blending amount of the carbon black is less than 30 parts by weight, steering stability when used as a tire is deteriorated. On the other hand, when the blending amount of the carbon black exceeds 100 parts by weight, tan δ (60 ° C.) is increased, and steering stability when the tire is formed is deteriorated.

本発明で必ず使用するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積N2SAが45〜70m2/g、好ましくは48〜62m2/gである。N2SAが45m2/g未満であると、タイヤにしたときの操縦安定性が低下する。N2SAが70m2/gを超えると、tanδ(60℃)が大きくなる。N2SAは、JIS K6217−2に準拠して、測定するものとする。 The carbon black that is always used in the present invention has a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of 45 to 70 m 2 / g, preferably 48 to 62 m 2 / g. When N 2 SA is less than 45 m 2 / g, steering stability when used as a tire is lowered. When N 2 SA exceeds 70 m 2 / g, tan δ (60 ° C.) increases. N 2 SA shall be measured according to JIS K6217-2.

また、このカーボンブラックの沃素吸着量IA(単位mg/g)に対する窒素吸着比表面積N2SAの比N2SA/IAは1.00〜1.40、好ましくは1.01〜1.27にする。このコロイダル特性の比N2SA/IAが1.00未満であると、ゴム組成物のtanδ(60℃)を小さくすることができない。また比N2SA/IAが1.40を超えると、表面活性が高すぎて混合性が悪化することになる。沃素吸着量IAは、JIS K6217−1に準拠して、測定するものとする。 The ratio N 2 SA / IA of the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA to the iodine adsorption amount IA (unit: mg / g) of the carbon black is 1.00 to 1.40, preferably 1.01 to 1.27. To do. When the colloidal characteristic ratio N 2 SA / IA is less than 1.00, tan δ (60 ° C.) of the rubber composition cannot be reduced. On the other hand, if the ratio N 2 SA / IA exceeds 1.40, the surface activity is too high and the mixing property is deteriorated. The iodine adsorption amount IA is measured according to JIS K6217-1.

また、このカーボンブラックのDBP吸収量は、好ましくは100〜160ml/100g、より好ましくは110〜150ml/100gである。DBP吸収量が100ml/100g未満であると補強性が低下し過ぎてしまうためタイヤにしたときの操縦安定性が低下する。またゴム組成物の混合加工性が低下しカーボンブラックの分散性が悪化するのでカーボンブラックの補強性能が十分に得られない。DBP吸収量が160ml/100gを超えると、タイヤにしたときの操縦安定性が却って悪化する。また粘度の上昇により加工性が悪化する。DBP吸収量は、JIS K6217−4吸油量A法に準拠して、測定するものとする。   The DBP absorption amount of this carbon black is preferably 100 to 160 ml / 100 g, more preferably 110 to 150 ml / 100 g. When the DBP absorption amount is less than 100 ml / 100 g, the reinforcing property is excessively lowered, so that the steering stability when the tire is made is lowered. Further, since the mixing processability of the rubber composition is lowered and the dispersibility of the carbon black is deteriorated, the reinforcing performance of the carbon black cannot be sufficiently obtained. If the DBP absorption amount exceeds 160 ml / 100 g, the steering stability when the tire is made deteriorates. In addition, workability deteriorates due to an increase in viscosity. The DBP absorption amount shall be measured according to JIS K6217-4 oil absorption amount A method.

本発明で必ず使用するカーボンブラックは、凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dst(以下「ストークス径Dst」ということがある。)が、145nm以上、好ましくは150nm以上である。ストークス径Dstを145nm以上にすることにより、ゴム組成物のtanδ(60℃)を小さくしながら、タイヤにしたときの操縦安定性を維持・向上することができる。本発明において、凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dstとは、カーボンブラックを遠心沈降させ、光学的に得た凝集体のストークス径の質量分布曲線における最大頻度のモード径をいう。本発明において、DstはJIS K6217−6ディスク遠心光沈降法による凝集体分布の求め方に準拠して、測定するものとする。   The carbon black used in the present invention has a mode diameter Dst (hereinafter sometimes referred to as “Stokes diameter Dst”) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregates of 145 nm or more, preferably 150 nm or more. By setting the Stokes diameter Dst to 145 nm or more, it is possible to maintain and improve the steering stability when the tire is made while reducing the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition. In the present invention, the mode diameter Dst in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate refers to the mode diameter of the maximum frequency in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate obtained by centrifugal sedimentation of carbon black. In the present invention, Dst is measured according to the method for obtaining the aggregate distribution by JIS K6217-6 disc centrifugal light sedimentation method.

またストークス径Dstの上限は、カーボンブラックの窒素吸着比表面積N2SAとの関係で決定される。すなわちカーボンブラックのN2SAが45m2/g以上55m2/g以下のとき、ストークス径Dstは、180nm以下である。またカーボンブラックのN2SAが55m2/gを超え70m2/g以下のとき、ストークス径Dstは、下記の式(1)の関係を満たす。
Dst<1979×(N2SA)-0.61 (1)
(式(1)中、Dstは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径(nm)、N2SAは窒素吸着比表面積(m2/g)である。)
The upper limit of the Stokes diameter Dst is determined in relation to the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of carbon black. That is, when the N 2 SA of the carbon black is less than 45 m 2 / g or more 55m 2 / g, the Stokes diameter Dst is Ru der 1 80 nm or less. And when the N 2 SA of the carbon black is less than 55m 2 / g to greater than 70m 2 / g, the Stokes diameter Dst is satisfying a relation of the following Symbol formula (1).
Dst <1979 × (N 2 SA) −0.61 (1)
(In Formula (1), Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, and N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g).)

カーボンブラックのストークス径Dstの上限を上述した範囲にすることにより、カーボンブラックの生産性及びコストの両立ができる。   By making the upper limit of the Stokes diameter Dst of carbon black within the above-described range, both productivity and cost of carbon black can be achieved.

すなわち本発明では、N2SAが45〜70m2/gの範囲において、比N2SA/IAを1.00〜1.40、ストークスDstを145nm以上にした特定のカーボンブラックを使用する。このようなカーボンブラックは、凝集体のストークス径が大きく、ゴム組成物のtanδ(60℃)を小さくすると共に、ゴムに対する補強性能を高くするため、タイヤにしたときの操縦安定性を従来レベル以上に向上することができる。 That is, in the present invention, specific carbon black having a ratio N 2 SA / IA of 1.00 to 1.40 and a Stokes Dst of 145 nm or more is used in a range of N 2 SA of 45 to 70 m 2 / g. Such carbon black has a large Stokes diameter of the aggregate, reduces the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition, and enhances the reinforcing performance against the rubber. Can be improved.

上述したコロイダル特性を有するカーボンブラックは、例えば、カーボンブラック製造炉における原料油導入条件、燃料油及び原料油の供給量、燃料油燃焼率、反応時間(最終原料油導入位置から反応停止までの燃焼ガスの滞留時間)などの製造条件を調整して製造することができる。   Carbon black having the colloidal characteristics described above is, for example, feedstock introduction conditions, fuel oil and feedstock supply rate, fuel oil combustion rate, reaction time (combustion from the last feedstock introduction position to reaction stoppage) in the carbon black production furnace. The production conditions such as gas residence time) can be adjusted.

本発明のタイヤ用ゴム組成物では、上述したカーボンブラックを含む補強性充填剤をジエン系ゴム100重量部に対し60〜100重量部配合する。補強性充填剤の配合量が60重量部未満であると、ゴム組成物の補強性が十分に得られない。また補強性充填剤の配合量が100重量部を超えるとタイヤにしたときの転がり抵抗が大きくなる。   In the tire rubber composition of the present invention, 60-100 parts by weight of the reinforcing filler containing carbon black described above is blended with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. When the compounding amount of the reinforcing filler is less than 60 parts by weight, the reinforcing property of the rubber composition cannot be sufficiently obtained. Moreover, when the compounding quantity of a reinforcing filler exceeds 100 weight part, rolling resistance when it is set as a tire will become large.

補強性充填剤としては、上述の特定のカーボンブラックのほか、例えば上述の特定のカーボンブラック以外のカーボンブラック、シリカ、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、活性亜鉛華等を例示することができる。なかでも上述の特定のカーボンブラック以外のカーボンブラック、シリカ、クレーが好ましい。尚、上述の特定のカーボンブラック以外のカーボンブラックとは、上述の特定のカーボンブラックの特定要件のうち少なくとも一つを満たさないものである。   As the reinforcing filler, in addition to the above-mentioned specific carbon black, for example, carbon black other than the above-mentioned specific carbon black, silica, clay, mica, talc, calcium carbonate, aluminum oxide, titanium oxide, activated zinc white, etc. It can be illustrated. Of these, carbon black, silica, and clay other than the specific carbon black described above are preferable. Carbon blacks other than the specific carbon black described above do not satisfy at least one of the specific requirements for the specific carbon black described above.

本発明のゴム組成物において、補強性充填剤としてシリカを配合する場合、シリカの配合量は、ゴム成分100重量部に対し0〜70重量部、より好ましくは0〜50重量部にすると良い。シリカの配合量をこのような範囲にすることにより、ゴム組成物の低発熱性とタイヤにしたときの操縦安定性とを両立する。シリカの配合量が70重量部を超えるとタイヤにしたときの耐久性が低下する。   In the rubber composition of the present invention, when silica is compounded as a reinforcing filler, the compounding amount of silica is 0 to 70 parts by weight, more preferably 0 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. By setting the blending amount of silica in such a range, the low exothermic property of the rubber composition and the handling stability when made into a tire are compatible. When the compounding amount of silica exceeds 70 parts by weight, durability when used as a tire is lowered.

シリカとしてはCTAB比表面積が好ましくは80〜300m2/gにするとよい。シリカのCTABが80m2/g未満であると、ゴム組成物に対する補強性が不十分となりタイヤにしたときの耐久性が不足する。またシリカのCTABが300m2/gを超えると、発熱性が悪化しタイヤにしたときの転がり抵抗が大きくなる。なおシリカのCTAB比表面積は、ISO 9277に準拠して求めるものとする。 Silica preferably has a CTAB specific surface area of 80 to 300 m 2 / g. If the CTAB of silica is less than 80 m 2 / g, the reinforcing property to the rubber composition is insufficient, and the durability when the tire is made is insufficient. On the other hand, if the CTAB of silica exceeds 300 m 2 / g, the heat generation is deteriorated and the rolling resistance is increased when the tire is formed. Note that the CTAB specific surface area of silica is determined according to ISO 9277.

本発明で使用するシリカは、上述した特性を有するシリカであればよく、製品化されたもののなかから適宜選択してもよいし、通常の方法で上述した特性を有するように製造してもよい。シリカの種類としては、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを使用することができる。   The silica used in the present invention is not limited as long as it has the above-described characteristics, and may be appropriately selected from those manufactured, or may be manufactured to have the above-described characteristics by a normal method. . As the type of silica, for example, wet method silica, dry method silica, or surface-treated silica can be used.

本発明のゴム組成物において、シリカを使用するときは、シリカと共にシランカップリング剤を配合してもよく、シリカの分散性を向上しゴム成分との補強性をより高くすることができる。シランカップリング剤を配合する場合は、シリカ配合量に対して好ましくは3〜20重量%、より好ましくは5〜15重量%配合するとよい。シランカップリング剤の配合量がシリカ重量の3重量%未満の場合、シリカの分散性を向上する効果が十分に得られない。また、シランカップリング剤の配合量が20重量%を超えると、シランカップリング剤同士が縮合してしまい、所望の効果を得ることができなくなる。   In the rubber composition of the present invention, when silica is used, a silane coupling agent may be blended together with silica, so that the dispersibility of silica can be improved and the reinforcement with the rubber component can be further enhanced. When mix | blending a silane coupling agent, Preferably it is 3-20 weight% with respect to a silica compounding quantity, More preferably, it is good to mix | blend 5-15 weight%. When the compounding amount of the silane coupling agent is less than 3% by weight of the silica weight, the effect of improving the dispersibility of the silica cannot be sufficiently obtained. Moreover, when the compounding quantity of a silane coupling agent exceeds 20 weight%, silane coupling agents will condense and it will become impossible to acquire a desired effect.

シランカップリング剤としては、特に制限されるものではないが、硫黄含有シランカップリング剤が好ましく、例えばビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラサルファイド、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ジサルファイド、3−トリメトキシ9510シリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。   The silane coupling agent is not particularly limited, but a sulfur-containing silane coupling agent is preferable, for example, bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis- (3-triethoxysilylpropyl) disulfide. Examples thereof include sulfide, 3-trimethoxy 9510 silylpropylbenzothiazole tetrasulfide, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane, and the like.

タイヤ用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、各種無機充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。   Various additives commonly used in tire rubber compositions, such as vulcanization or crosslinking agents, vulcanization accelerators, various inorganic fillers, various oils, anti-aging agents, and plasticizers, for tire rubber compositions These additives can be kneaded by a general method to form a rubber composition, which can be used for vulcanization or crosslinking. As long as the amount of these additives is not contrary to the object of the present invention, a conventional general amount can be used. The rubber composition for tires of the present invention can be produced by mixing the above components using a normal rubber kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤのビードフィラー、ランフラットタイヤにおける断面三日月形のサイド補強ゴム層に好適に使用することができる。これらの部材に本発明のゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、走行時の発熱性が小さくなるので、転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良することができる。同時に、ゴム組成物のゴム硬度、弾性率の改良により、タイヤにしたときの操縦安定性を従来レベル以上に向上することができる。またランフラットタイヤの左右のサイドウォール部の断面三日月形のゴム補強層に使用すると、通常の走行時には転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良しながら、操縦安定性を従来レベル以上に向上することができる。またランフラット走行時には、ランフラット走行性能に優れると共に、サイドウォール部の断面三日月形のゴム補強層の発熱が抑制されるため耐久性能にも優れる。   The rubber composition for a tire of the present invention can be suitably used for a bead filler of a pneumatic tire and a side reinforcing rubber layer having a crescent cross section in a run flat tire. Since the pneumatic tire using the rubber composition of the present invention for these members has low heat generation during running, it can reduce rolling resistance and improve fuel efficiency. At the same time, by improving the rubber hardness and elastic modulus of the rubber composition, the handling stability when the tire is made can be improved to a level higher than the conventional level. In addition, when used in a crescent-shaped rubber reinforcement layer on the left and right sidewalls of run-flat tires, the driving stability can be improved to a level higher than conventional levels while reducing rolling resistance and improving fuel efficiency during normal driving. it can. Further, during run flat running, the run flat running performance is excellent and the durability of the rubber reinforcing layer having a crescent-shaped cross section in the sidewall portion is suppressed.

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, the scope of the present invention is not limited to these Examples.

9種類のカーボンブラック(CB1〜CB9)を使用して20種類のゴム組成物(実施例1〜10、比較例1〜10)を調製した。このうち4種類のカーボンブラック(CB1〜CB4)は市販グレード、5種類のカーボンブラック(CB5〜CB9)は試作品であり、それぞれのコロイダル特性を表1に示した。   20 types of rubber compositions (Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 10) were prepared using 9 types of carbon black (CB1 to CB9). Of these, four types of carbon black (CB1 to CB4) are commercial grades, and five types of carbon black (CB5 to CB9) are prototypes. The colloidal characteristics of each type are shown in Table 1.

Figure 0006011152
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表1において、各略号はそれぞれ下記のコロイダル特性を表わす。
・N2SA:JIS K6217−2に基づいて測定された窒素吸着比表面積
・IA:JIS K6217−1に基づいて測定された沃素吸着量
・CTAB:JIS K6217−3に基づいて測定されたCTAB吸着比表面積
・DBP:JIS K6217−4(非圧縮試料)に基づいて測定されたDBP吸収量
・24M4:JIS K6217−4(圧縮試料)に基づいて測定された24M4−DBP吸収量
・Dst:JIS K6217−6に基づいて測定されたディスク遠心光沈降法による凝集体のストークス径の質量分布曲線の最大値であるモード径
・△D50:JIS K6217−6に基づいて測定されたディスク遠心光沈降法による凝集体のストークス径の質量分布曲線において、その質量頻度が最大点の半分の高さのときの分布の幅(半値幅)
・α:上述したDst及びN2SAを下記式(2)の関係に当てはめたときの係数α
Dst=α×(N2SA)-0.61 (2)
(式中、Dstは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径(nm)、N2SAは窒素吸着比表面積(m2/g)である。)
・N2SA/IA:窒素吸着比表面積N2SAと沃素吸着量IAの比
In Table 1, each abbreviation represents the following colloidal characteristics.
N 2 SA: Nitrogen adsorption specific surface area measured based on JIS K6217-2 IA: Iodine adsorption amount measured based on JIS K6217-1 CTAB: CTAB adsorption measured based on JIS K6217-3 Specific surface area DBP: DBP absorption measured based on JIS K6217-4 (uncompressed sample) 24M4: 24M4-DBP absorption measured based on JIS K6217-4 (compressed sample) Dst: JIS K6217 Mode diameter which is the maximum value of the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate by the disc centrifugal photoprecipitation method measured based on -6. ΔD50: by the disc centrifugal photoprecipitation method measured based on JIS K6217-6 In the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, the distribution width when the mass frequency is half the maximum point (Half width)
Α: Coefficient α when Dst and N 2 SA described above are applied to the relationship of the following formula (2)
Dst = α × (N 2 SA) −0.61 (2)
(In the formula, Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, and N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g).)
N 2 SA / IA: Ratio of nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA and iodine adsorption amount IA

表1において、カーボンブラックCB1〜CB4は、それぞれ以下の市販グレードを表わす。またカーボンブラックCB5〜CB9は以下の製造方法により調製した。
・CB1:東海カーボン社製シーストKH
・CB2:東海カーボン社製シーストNH
・CB3:東海カーボン社製シースト116HM
・CB4:東海カーボン社製シーストF
In Table 1, carbon blacks CB1 to CB4 represent the following commercial grades, respectively. Carbon blacks CB5 to CB9 were prepared by the following manufacturing method.
・ CB1: Seest KH made by Tokai Carbon Co., Ltd.
・ CB2: Tokai Carbon Co., Ltd. Seest NH
・ CB3: Toast Carbon Co., Ltd. Seest 116HM
・ CB4: Toast Carbon Co., Ltd. Seast F

カーボンブラックCB5〜CB9の製造
円筒反応炉を使用して、表2に示すように全空気供給量、燃料油導入量、燃料油燃焼率、原料油導入量、反応時間を変えて、カーボンブラックCB5〜CB9を製造した。
Production of carbon black CB5 to CB9 Using a cylindrical reactor, carbon black CB5 was changed by changing the total air supply amount, fuel oil introduction amount, fuel oil combustion rate, raw material oil introduction amount, reaction time as shown in Table 2. -CB9 was produced.

Figure 0006011152
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タイヤ用ゴム組成物の調製及び評価
上述した9種類のカーボンブラック(CB1〜CB9)を用いて、表3,4に示す配合からなる20種類のゴム組成物(実施例1〜10、比較例1〜10)を調製するに当たり、それぞれ硫黄及び加硫促進剤を除く成分を秤量し、55Lのニーダーで15分間混練した後、そのマスターバッチを放出し室温冷却した。このマスターバッチを55Lのニーダーに供し、硫黄及び加硫促進剤を加え、混合しタイヤ用ゴム組成物を得た。
Preparation and Evaluation of Tire Rubber Composition 20 types of rubber compositions (Examples 1 to 10 and Comparative Example 1) having the composition shown in Tables 3 and 4 using the above-mentioned 9 types of carbon blacks (CB1 to CB9). 10) to 10), the components excluding sulfur and the vulcanization accelerator were weighed and kneaded in a 55 L kneader for 15 minutes, and then the master batch was discharged and cooled to room temperature. This master batch was subjected to a 55 L kneader, and sulfur and a vulcanization accelerator were added and mixed to obtain a tire rubber composition.

得られた20種類のゴム組成物を使用して空気入りタイヤのビードフィラーを構成するようにして、タイヤサイズが195/65R15の空気入りタイヤを加硫成形した。得られた20種類の空気入りタイヤの転がり抵抗及び耐摩耗性を下記に示す方法により評価した。   A pneumatic tire having a tire size of 195 / 65R15 was vulcanized and molded so as to constitute a bead filler of a pneumatic tire using the obtained 20 kinds of rubber compositions. The rolling resistance and wear resistance of the 20 types of pneumatic tires obtained were evaluated by the methods shown below.

尚、表4において、カーボンブラックを2種類用いる例(比較例5及び実施例7)のために「カーボンブラックの種類及び配合量」の欄は2つ設けてある。   In Table 4, for the example of using two types of carbon black (Comparative Example 5 and Example 7), two columns of “type and blending amount of carbon black” are provided.

転がり抵抗
得られたタイヤを標準リム(サイズ15×6Jのホイール)に組み付け、JIS D4230に準拠する室内ドラム試験機(ドラム径1707mm)に取り付け、JIS D4230の「6.4高速性能試験A」に記載される高速耐久性の試験に準拠して高速耐久性試験を実施し、試験荷重2.94kN、速度50km/時の抵抗力を測定し、転がり抵抗とした。得られた結果は、比較例1の値の逆数を100とする指数として表4,5の「転がり抵抗」の欄に示した。この指数が大きいほど転がり抵抗が小さく燃費性能が優れていることを意味する。
Rolling resistance The obtained tire is assembled to a standard rim (size 15 × 6J wheel) and attached to an indoor drum tester (drum diameter 1707 mm) compliant with JIS D4230, which is compliant with “6.4 High-Speed Performance Test A” of JIS D4230. A high-speed durability test was carried out in accordance with the described high-speed durability test, and the resistance force at a test load of 2.94 kN and a speed of 50 km / hour was measured to obtain a rolling resistance. The obtained results are shown in the “Rolling resistance” column of Tables 4 and 5 as an index with the reciprocal of the value of Comparative Example 1 as 100. The larger this index, the smaller the rolling resistance and the better the fuel efficiency.

操縦安定性
得られたタイヤを標準リム(サイズ15×6Jのホイール)に組み付け、国産2.0リットルクラスの試験車両に装着し、空気圧230kPaの条件で乾燥路面からなる1周2.6kmのテストコースを実車走行させ、そのときの操縦安定性を専門パネラー3名による感応評価により採点した。得られた結果は、比較例1の値を100とする指数として表4,5の「操縦安定性」の欄に示した。この指数が大きいほど操縦安定性能が優れていることを意味する。
Steering stability The tires obtained were assembled on a standard rim (size 15 x 6J wheel) and mounted on a domestic 2.0 liter class test vehicle. The course was run on a real vehicle, and the handling stability at that time was scored by a sensitive evaluation by three expert panelists. The obtained results are shown in the “Steering stability” column of Tables 4 and 5 as an index with the value of Comparative Example 1 as 100. The larger this index, the better the steering stability performance.

Figure 0006011152
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なお、表3,4において使用した原材料の種類を下記に示す。
NR:天然ゴム、RSS#3
SBR:スチレン−ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 1502
フェノール樹脂1:カシュー変性フェノール樹脂、住友ベークライト社製スミライトレジン
フェノール樹脂2:オクチルフェノール樹脂、DIC社製DIC−POP
メチレン供与体:ヘキサメチレンテトラミン、大内新興化学工業社製ノクセラー H−PO
CB1〜CB9:上述した表1に示したカーボンブラック
アロマオイル:ジャパンエナジー社製プロセスX−140
亜鉛華:正同化学工業社製酸化亜鉛3種
ステアリン酸:日油社製ビーズステアリン酸
老化防止剤:フレキシス社製SANTOFLEX6PPD
加硫促進剤:大内新興化学工業社製ノクセラーNS−G
硫黄:不溶性硫黄、四国化成社製ミュークロンOT−20、硫黄分80%
The types of raw materials used in Tables 3 and 4 are shown below.
NR: natural rubber, RSS # 3
SBR: styrene-butadiene rubber, Nipol 1502 manufactured by Nippon Zeon
Phenol resin 1: Cashew modified phenolic resin, Sumitomo Bakelite Sumilite resin phenolic resin 2: Octylphenol resin, DIC DIC-POP
Methylene donor: Hexamethylenetetramine, Noxeller H-PO manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
CB1 to CB9: Carbon black aroma oil shown in Table 1 described above: Process X-140 manufactured by Japan Energy
Zinc Hana: Zinc Oxide 3 types manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. Stearic acid: Beads manufactured by NOF Co., Ltd. Stearate anti-aging agent: SANTOFLEX 6PPD manufactured by Flexis
Vulcanization accelerator: Noxeller NS-G manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Sulfur: Insoluble sulfur, Shikoku Kasei Co., Ltd. Mukuron OT-20, sulfur content 80%

表3,4から明らかなように実施例1〜10のタイヤ用ゴム組成物は、低転がり抵抗及び操縦安定性が従来レベル(比較例1)以上に向上することが確認された。   As is clear from Tables 3 and 4, it was confirmed that the tire rubber compositions of Examples 1 to 10 were improved in the low rolling resistance and the steering stability to the conventional level (Comparative Example 1) or more.

表3から明らかなように、比較例2のゴム組成物は、カーボンブラックCB2のストークス径Dstが145nm未満であるため、操縦安定性が悪化する。比較例3のゴム組成物は、カーボンブラックCB3のストークス径Dstが145nm未満、比N2SA/IAが1.00未満であるため、操縦安定性が悪化する。比較例4のゴム組成物は、カーボンブラックCB4のN2SAが45m2/g未満、比N2SA/IAが1.00未満であるため、操縦安定性が悪化する。 As is apparent from Table 3, the rubber composition of Comparative Example 2 has poor steering stability because the Stokes diameter Dst of the carbon black CB2 is less than 145 nm. In the rubber composition of Comparative Example 3, since the Stokes diameter Dst of the carbon black CB3 is less than 145 nm and the ratio N 2 SA / IA is less than 1.00, the steering stability is deteriorated. In the rubber composition of Comparative Example 4, since the N 2 SA of the carbon black CB4 is less than 45 m 2 / g and the ratio N 2 SA / IA is less than 1.00, the steering stability is deteriorated.

表4から明らかなように、比較例5のゴム組成物は、本発明カーボンブラックの配合量が30重量部より小さいので転がり抵抗性には大きな効果がみられるが操縦安定性能が悪化する。比較例6のゴム組成物は、カーボンブラックの配合量が100重量部より大きいので転がり抵抗性が悪化する。   As is apparent from Table 4, the rubber composition of Comparative Example 5 has a large effect on rolling resistance because the blending amount of the carbon black of the present invention is smaller than 30 parts by weight, but the steering stability performance deteriorates. In the rubber composition of Comparative Example 6, the rolling resistance is deteriorated because the blending amount of carbon black is larger than 100 parts by weight.

比較例7のゴム組成物は、メチレン供与体を含まないので操縦安定性が悪化する。比較例8のゴム組成物は、フェノール樹脂を含まないので操縦安定性が悪化する。   Since the rubber composition of Comparative Example 7 does not contain a methylene donor, steering stability is deteriorated. Since the rubber composition of Comparative Example 8 does not contain a phenol resin, steering stability is deteriorated.

比較例9のゴム組成物は、フェノール樹脂及びメチレン供与体の合計が1重量部より小さいので操縦安定性が悪化する。比較例10のゴム組成物は、フェノール樹脂及びメチレン供与体の合計が50重量部より大きいので転がり抵抗性が悪化する。またメチレン供与体の量が多すぎてしまい、フェノール樹脂との反応が進みにくくなり操縦安定性も悪化する。   In the rubber composition of Comparative Example 9, the handling stability deteriorates because the sum of the phenol resin and the methylene donor is less than 1 part by weight. In the rubber composition of Comparative Example 10, the rolling resistance is deteriorated because the sum of the phenol resin and the methylene donor is larger than 50 parts by weight. In addition, the amount of the methylene donor is too large, the reaction with the phenol resin is difficult to proceed, and the steering stability is also deteriorated.

Claims (4)

ジエン系ゴム100重量部に対し、ノボラック型フェノール樹脂及びメチレン供与体を合計で1〜50重量部配合すると共に、カーボンブラック30〜100重量部を含む補強性充填剤を60〜100重量部配合したタイヤ用ゴム組成物であって、前記カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dstが145nm以上、窒素吸着比表面積N2SAが45〜70m2/g、沃素吸着量IA(単位mg/g)に対する前記窒素吸着比表面積N2SAの比N2SA/IAが1.00〜1.40であり、前記カーボンブラックのN 2 SAが55m 2 /g以下のとき、前記ストークス径のモード径Dstが180nm以下であり、前記カーボンブラックのN 2 SAが55m 2 /gを超えるとき、前記ストークス径のモード径Dstが下記の式(1)の関係を満たすことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
Dst<1979×(N 2 SA) -0.61 (1)
(式中、Dstは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径(nm)、N 2 SAは窒素吸着比表面積(m 2 /g)である。)
A total of 1-50 parts by weight of a novolac-type phenolic resin and a methylene donor is blended with 100 parts by weight of the diene rubber, and 60-100 parts by weight of a reinforcing filler containing 30-100 parts by weight of carbon black is blended. A rubber composition for a tire, wherein the mode diameter Dst in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the carbon black aggregate is 145 nm or more, the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA is 45 to 70 m 2 / g, and the iodine adsorption amount IA ( Ri ratio N 2 SA / IA is 1.00 to 1.40 der of the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA for the unit mg / g), when N 2 SA of the carbon black is less than 55m 2 / g, the mode diameter Dst Stokes diameter is not more 180nm or less, when the N 2 SA of the carbon black exceeds 55m 2 / g, mode of the Stokes diameter De diameter Dst tire rubber composition characterized by satisfying the relation of the following equation (1).
Dst <1979 × (N 2 SA) −0.61 (1)
(In the formula, Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, and N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g).)
前記ノボラック型フェノール樹脂がカシューオイルで変性された樹脂であることを特徴とする請求項に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to claim 1 , wherein the novolac type phenol resin is a resin modified with cashew oil. 請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物でビードフィラーを構成したことを特徴とする空気入りタイヤ。 A pneumatic tire comprising a bead filler made of the tire rubber composition according to claim 1 . 請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物で、ランフラットタイヤの左右のサイドウォール部の断面三日月形のゴム補強層を構成したことを特徴とする空気入りタイヤ。 A pneumatic tire comprising a rubber reinforcing layer having a crescent-shaped cross section in left and right sidewall portions of a run-flat tire using the tire rubber composition according to claim 1 .
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