JP6073574B2 - Chafer rubber composition and pneumatic tire - Google Patents

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Description

本発明は、チェーファー用ゴム組成物及びそれを用いたチェーファーを有する空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a chafer and a pneumatic tire having a chafer using the same.

従来から、タイヤの転がり抵抗を低減して発熱を抑えることにより、車両を低燃費化することが行われている。近年、タイヤによる車両の低燃費化への要請は大きくなっており、トレッド、サイドウォール、内部部材のみならず、チェーファーに使用されるゴム組成物の低燃費化が要請されている。 Conventionally, the fuel consumption of a vehicle has been reduced by reducing tire rolling resistance and suppressing heat generation. In recent years, there has been a growing demand for lower fuel consumption of vehicles using tires, and there has been a demand for lower fuel consumption of rubber compositions used for chafers as well as treads, sidewalls, and internal members.

ゴム組成物の低発熱化を図る方法として、低補強性の充填剤を用いる方法、充填剤の量を低減させる方法、充填剤としてシリカを用いる方法などが知られている。しかし、これらの方法では、ゴム組成物の補強性が低下するため、破壊強度が低下してしまう。このように、低燃費性と破壊強度を同時に改善することは困難であった。 As a method for reducing the heat generation of the rubber composition, a method using a low reinforcing filler, a method for reducing the amount of the filler, a method using silica as a filler, and the like are known. However, in these methods, since the reinforcing property of the rubber composition is lowered, the breaking strength is lowered. Thus, it has been difficult to improve the fuel efficiency and the breaking strength at the same time.

また、チェーファーは、空気入りタイヤのビード部において、リムと接触する部分(チェーフィング部分)を保護するための部材であり、優れた引き裂き強さを示す天然ゴムが広く使用されているが、天然ゴムは他の合成ゴムに比べてムーニー粘度が高く加工性が悪いため、通常しゃっ解剤を添加して素練りを行い、ムーニー粘度を低下させてから使用される。そのため、天然ゴムを使用する場合、生産性が低下してしまう。更に、素練りによって天然ゴムの分子鎖が切断されるため、天然ゴムが本来有する高分子量ポリマーの特性(低燃費性、耐屈曲亀裂成長性など)が失われてしまうという問題もあった。 Further, the chafer is a member for protecting a portion (chaefing portion) that contacts the rim in the bead portion of the pneumatic tire, and natural rubber that exhibits excellent tear strength is widely used. Natural rubber has a Mooney viscosity higher than that of other synthetic rubbers and has poor processability. Therefore, natural rubber is usually used after mastication by adding a chelating agent and lowering the Mooney viscosity. Therefore, productivity is reduced when natural rubber is used. Further, since the molecular chain of natural rubber is cleaved by mastication, there is a problem that the characteristics (low fuel consumption, bending crack growth resistance, etc.) of the high molecular weight polymer inherent to natural rubber are lost.

特許文献1には、蛋白質量の指標である総窒素含有率が0.1質量%以下となるように脱蛋白処理された天然ゴムを含有し、強度、低燃費性、加工性が良好なゴム組成物が開示されているが、良好な加工性を有しながら、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性を改善するという点について未だ改善の余地がある。 Patent Document 1 contains natural rubber deproteinized so that the total nitrogen content, which is an index of protein mass, is 0.1% by mass or less, and has good strength, low fuel consumption, and good processability. Although the composition has been disclosed, there is still room for improvement in terms of improving fuel economy and flex crack growth resistance while having good processability.

特開平6−329838号公報JP-A-6-329838

本発明は、前記課題を解決し、加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性をバランスよく改善できるチェーファー用ゴム組成物及びそれを用いたチェーファーを有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention provides a rubber composition for a chafer that solves the above-mentioned problems and can improve workability, fuel efficiency and bending crack growth resistance in a well-balanced manner, and a pneumatic tire having a chafer using the same. Objective.

本発明は、リン含有量が200ppm以下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み、ゴム成分100質量%中の上記改質天然ゴムの含有量が5質量%以上であるチェーファー用ゴム組成物に関する。 The present invention includes a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less and carbon black and / or a white filler, and the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 5% by mass or more. It is related with the rubber composition for chafers which is.

上記天然ゴムは、窒素含有量が0.3質量%以下、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下であることが好ましい。 The natural rubber preferably has a nitrogen content of 0.3% by mass or less and a gel content measured as a toluene insoluble content of 20% by mass or less.

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

上記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理し、ケン化天然ゴムラテックスを調製する工程(A)、上記ケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムをアルカリ処理する工程(B)、及びゴム中に含まれるリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄する工程(C)を行って得られるものであることが好ましい。 The modified natural rubber is a step of saponifying natural rubber latex to prepare a saponified natural rubber latex (A), and a step of alkali-treating the agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex ( B) and the step (C) of washing until the phosphorus content contained in the rubber is 200 ppm or less are preferred.

上記白色充填剤がシリカであることが好ましい。 The white filler is preferably silica.

本発明はまた、前記ゴム組成物を用いて作製したチェーファーを有する空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a pneumatic tire having a chafer manufactured using the rubber composition.

本発明によれば、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムと、カーボンブラック及び/又は白色充填剤とを含むチェーファー用ゴム組成物であるので、加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性をバランスよく改善できる。 According to the present invention, since it is a rubber composition for chafers containing a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less and carbon black and / or white filler, processability, low fuel consumption, and flex crack resistance Can improve growth in a well-balanced manner.

本発明のチェーファー用ゴム組成物は、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム(HPNR:Highly Purified Natural Rubber)を含むゴム成分に対して、カーボンブラック及び/又は白色充填剤が配合されている。天然ゴム(NR)中に含まれるリン脂質を低減、除去したHPNR(好ましくはタンパク質やゲル分も除去したHPNR)を用いることでNRの使用に比べて、更なる低燃費化を図ることができる。 The rubber composition for a chafer according to the present invention includes carbon black and / or white filler added to a rubber component containing a modified natural rubber (HPNR) having a phosphorus content of 200 ppm or less. Yes. By using HPNR (preferably HPNR from which protein and gel content have also been removed) in which phospholipids contained in natural rubber (NR) have been reduced and removed, fuel consumption can be further reduced compared to the use of NR. .

また、HPNRを配合した未加硫ゴム組成物はムーニー粘度が低く加工性に優れ、特段素練り工程を行わなくても充分に混練りできるため、素練りによるゴム物性(ゴム強度など)の低下を防止できる。そのため、天然ゴムが本来有するゴム物性を維持できるので、良好なゴム強度(破壊特性)を得ることもできる。更に、HPNRはTSRなどが含むゴミ成分(小石、木屑など)を含まず、該成分の除去工程が必要ないため、生産性に優れ、ゴミ成分に起因するゴム破壊の心配もない。従って、優れた加工性(生産性)を得つつ、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性をバランスよく改善できる。 In addition, unvulcanized rubber composition containing HPNR has low Mooney viscosity and excellent processability, and can be sufficiently kneaded without any special mastication process, resulting in decreased physical properties of rubber (such as rubber strength) due to mastication. Can be prevented. For this reason, the rubber properties inherent to natural rubber can be maintained, so that good rubber strength (destructive properties) can be obtained. Furthermore, HPNR does not contain dust components (pebbles, wood chips, etc.) contained in TSR and the like, and does not require a removal process of the components, so that it is excellent in productivity and there is no worry of rubber breakage due to dust components. Therefore, it is possible to improve the fuel efficiency and the flex crack growth resistance in a balanced manner while obtaining excellent workability (productivity).

上記改質天然ゴムは、リン含有量が200ppm以下である。200ppmを超えると、リンが天然ゴム中でネットワークを形成し、ゲル量の増加やムーニー粘度の上昇につながると推察される。また、加硫ゴムのtanδが上昇する傾向があり、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性をバランス良く改善できないおそれがある。該リン含有量は、150ppm以下が好ましく、100ppm以下がより好ましい。ここで、リン含有量は、例えばICP発光分析等、従来の方法で測定できる。なお、リンはリン脂質(リン化合物)に由来するものである。 The modified natural rubber has a phosphorus content of 200 ppm or less. If it exceeds 200 ppm, it is assumed that phosphorus forms a network in natural rubber, leading to an increase in gel amount and an increase in Mooney viscosity. Further, tan δ of the vulcanized rubber tends to increase, and there is a possibility that low fuel consumption and bending crack growth resistance cannot be improved in a well-balanced manner. The phosphorus content is preferably 150 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less. Here, the phosphorus content can be measured by a conventional method such as ICP emission analysis. Phosphorus is derived from phospholipids (phosphorus compounds).

改質天然ゴムは、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。「実質的にリン脂質が存在しない」とは、天然ゴム試料をクロロホルムで抽出し、抽出物の31P−NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在しない状態を表す。−3ppm〜1ppmに存在するリンのピークとは、リン脂質におけるリンのリン酸エステル構造に由来するピークである。 The modified natural rubber is preferably substantially free of phospholipids. “Substantially free of phospholipid” represents a state in which a natural rubber sample is extracted with chloroform and a peak due to phospholipid does not exist at −3 ppm to 1 ppm in 31 P-NMR measurement of the extract. The peak of phosphorus present at -3 ppm to 1 ppm is a peak derived from the phosphate structure of phosphorus in the phospholipid.

改質天然ゴムにおいて、窒素含有量は好ましくは0.3質量%以下、より好ましくは0.15質量%以下である。窒素含有量が0.3質量%を超えると、タンパク質が天然ゴム中でネットワークを形成し、ゲル量の増加やムーニー粘度の上昇につながると推察される。また、加硫ゴムのtanδが上昇する傾向があり、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性をバランス良く改善できないおそれがある。窒素含有量は、例えばケルダール法など、従来の方法で測定できる。窒素は、蛋白質に由来するものである。 In the modified natural rubber, the nitrogen content is preferably 0.3% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or less. If the nitrogen content exceeds 0.3% by mass, it is presumed that the protein forms a network in natural rubber, leading to an increase in gel amount and an increase in Mooney viscosity. Further, tan δ of the vulcanized rubber tends to increase, and there is a possibility that low fuel consumption and bending crack growth resistance cannot be improved in a well-balanced manner. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method. Nitrogen is derived from protein.

改質天然ゴム中のゲル含有率は、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、7質量%以下が更に好ましい。20質量%を超えると、フィラーの分散性が悪化する、ムーニー粘度が高くなるなど、加工性が低下する傾向があり、また、上記バランスを改善できないおそれもある。ゲル含有率とは、非極性溶媒であるトルエンに対する不溶分として測定した値を意味し、以下においては単に「ゲル含有率」または「ゲル分」と称することがある。ゲル分の含有率の測定方法は次のとおりである。まず、天然ゴム試料を脱水トルエンに浸し、暗所に遮光して1週間放置後、トルエン溶液を1.3×10rpmで30分間遠心分離して、不溶のゲル分とトルエン可溶分とを分離する。不溶のゲル分にメタノールを加えて固形化した後、乾燥し、ゲル分の質量と試料の元の質量との比からゲル含有率が求められる。 The gel content in the modified natural rubber is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 7% by mass or less. When it exceeds 20% by mass, the dispersibility of the filler deteriorates, the Mooney viscosity increases, and the workability tends to be lowered, and the balance may not be improved. The gel content means a value measured as an insoluble content with respect to toluene which is a nonpolar solvent, and may be simply referred to as “gel content” or “gel content” below. The measuring method of the content rate of a gel part is as follows. First, a natural rubber sample is soaked in dehydrated toluene, light-shielded in the dark and left for 1 week, and then the toluene solution is centrifuged at 1.3 × 10 5 rpm for 30 minutes to obtain an insoluble gel content and a toluene soluble content. Isolate. Methanol is added to the insoluble gel and solidified, and then dried, and the gel content is determined from the ratio between the mass of the gel and the original mass of the sample.

改質天然ゴムは、例えば、特開2010−138359号公報に記載の製法などで得られるが、なかでも、天然ゴムラテックスをケン化処理し、ケン化天然ゴムラテックスを調製する工程(A)、該ケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムをアルカリ処理する工程(B)、及びゴム中に含まれるリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄する工程(C)を含む製造方法で調製されるものが好ましい。該製法により、リン含有量、窒素含有量などを効果的に減量できる。また、該製法により得られる改質天然ゴムを使用することで、加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性を顕著に改善でき、これらの性能が高い次元で得られる。また、酸で凝集させた際、残存する酸をアルカリ処理で中和することで、酸によるゴムの劣化を防ぐだけでなく、ゴム中の窒素含有量を一層低減できる。 The modified natural rubber can be obtained, for example, by the production method described in JP 2010-138359 A. Among them, the process (A) of preparing a saponified natural rubber latex by saponifying the natural rubber latex, A production method comprising a step (B) of subjecting the agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex to an alkali treatment and a step (C) of washing until the phosphorus content contained in the rubber is 200 ppm or less. What is prepared is preferred. By this manufacturing method, phosphorus content, nitrogen content, etc. can be reduced effectively. Moreover, by using the modified natural rubber obtained by the production method, processability, fuel efficiency and bending crack growth resistance can be remarkably improved, and these performances can be obtained at a high level. Further, when the acid is agglomerated with the acid, the remaining acid is neutralized with an alkali treatment to not only prevent the rubber from being deteriorated by the acid but also to further reduce the nitrogen content in the rubber.

上記製造方法において、ケン化処理は、天然ゴムラテックスに、アルカリと、必要に応じて界面活性剤を添加して所定温度で一定時間、静置することにより行うことができる。なお、必要に応じて撹拌などを行っても良い。上記製造方法によれば、天然ゴムのリン含有量、窒素含有量を抑えることができる。 In the production method described above, 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 time. In addition, you may perform stirring etc. as needed. According to the above production method, the phosphorus content and nitrogen content of natural rubber can be suppressed.

天然ゴムラテックスとしては、生ラテックス、精製ラテックス、ハイアンモニアラテックスなどの従来公知のものを使用できる。ケン化処理に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アミン化合物などが挙げられ、良好にケン化できる点及び天然ゴムラテックスの安定性の点から、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。界面活性剤としては、公知の陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤が使用可能であり、なかでも、陰イオン性界面活性剤が好ましく、スルホン酸系の陰イオン性界面活性剤がより好ましい。 As the natural rubber latex, conventionally known latexes such as raw latex, purified latex, and high ammonia latex can be used. Examples of the alkali used for the saponification treatment include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and amine compounds. From the viewpoint of good saponification and the stability of natural rubber latex, sodium hydroxide, Potassium hydroxide is preferred. As the surfactant, known anionic surfactants, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants can be used. Of these, anionic surfactants are preferred, and sulfonic acid anions are preferred. A surfactant is more preferable.

ケン化処理において、アルカリの添加量は適宜設定すればよいが、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、好ましくは0.1〜10質量部、より好ましくは0.3〜5質量部である。また、界面活性剤の添加量は、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、好ましくは0.01〜6.0質量部、より好ましくは0.1〜3.5質量部である。なお、ケン化処理の温度及び時間も適宜設定すればよく、通常は20〜70℃(好ましくは30〜70℃)で1〜72時間(好ましくは3〜48時間)程度である。 In the saponification treatment, the amount of alkali added may be appropriately set, but is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. It is. Moreover, the addition amount of the surfactant is preferably 0.01 to 6.0 parts by mass, more preferably 0.1 to 3.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. The temperature and time of the saponification treatment may be appropriately set, and is usually about 20 to 70 ° C. (preferably 30 to 70 ° C.) and about 1 to 72 hours (preferably 3 to 48 hours).

ケン化反応終了後、反応により得られたケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムを、必要に応じて破砕し、次いで、得られた凝集ゴムや破砕ゴムとアルカリを接触させてアルカリ処理を行う。アルカリ処理により、ゴム中の窒素含有量などを効率的に低減でき、本発明の効果が一層発揮される。凝集方法としては、例えば、ギ酸などの酸を添加する方法が挙げられる。アルカリ処理方法としては、ゴムとアルカリを接触させる方法であれば特に限定されず、例えば、凝集ゴムや破砕ゴムをアルカリに浸漬する方法などが挙げられる。アルカリ処理に使用できるアルカリとしては、例えば、上記ケン化処理におけるアルカリの他に、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸リチウム、炭酸水素リチウムなどのアルカリ金属炭酸塩や、アンモニア水などが挙げられる。なかでも、本発明の効果に優れるという点から、アルカリ金属炭酸塩が好ましく、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムがより好ましく、炭酸ナトリウムが更に好ましい。 After completion of the saponification reaction, the agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex obtained by the reaction is crushed as necessary, and then the obtained agglomerated rubber or crushed rubber is contacted with an alkali. Perform alkali treatment. By the alkali treatment, the nitrogen content in the rubber can be efficiently reduced, and the effects of the present invention are further exhibited. Examples of the aggregation method include a method of adding an acid such as formic acid. The alkali treatment method is not particularly limited as long as it is a method in which rubber and alkali are brought into contact with each other, and examples thereof include a method in which agglomerated rubber and crushed rubber are immersed in alkali. Examples of the alkali that can be used for the alkali treatment include alkali metal carbonates such as potassium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, lithium carbonate, lithium hydrogen carbonate, and ammonia in addition to the alkali in the saponification treatment described above. Water etc. are mentioned. Of these, alkali metal carbonates are preferred, sodium carbonate and potassium carbonate are more preferred, and sodium carbonate is even more preferred from the viewpoint of excellent effects of the present invention.

上記浸漬にてアルカリ処理する場合、好ましくは0.1〜5質量%、より好ましくは0.2〜3質量%の濃度のアルカリ水溶液にゴム(破砕ゴム)を浸漬することにより、処理できる。これにより、ゴム中の窒素量などを一層低減できる。 When the alkali treatment is performed by the above immersion, the treatment can be performed by immersing rubber (crushed rubber) in an alkaline aqueous solution having a concentration of preferably 0.1 to 5 mass%, more preferably 0.2 to 3 mass%. Thereby, the amount of nitrogen in the rubber can be further reduced.

上記浸漬によりアルカリ処理する場合、アルカリ処理の温度は、適宜設定できるが、通常は20〜70℃が好ましい。また、アルカリ処理の時間は、処理温度にもよるが、十分な処理と生産性を併せ考慮すると1〜20時間が好ましく、2〜12時間がより好ましい。 When the alkali treatment is performed by the immersion, the temperature of the alkali treatment can be set as appropriate, but is usually preferably 20 to 70 ° C. The alkali treatment time depends on the treatment temperature, but is preferably 1 to 20 hours, more preferably 2 to 12 hours, considering sufficient treatment and productivity.

アルカリ処理後、洗浄処理を行うことにより、リン含有量を低減できる。洗浄処理としては、例えば、ゴム分を水で希釈して洗浄後、遠心分離処理する方法、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。遠心分離する際は、まず天然ゴムラテックスのゴム分が5〜40質量%、好ましくは10〜30質量%となるように水で希釈する。次いで、5000〜10000rpmで1〜60分間遠心分離すればよく、所望のリン含有量になるまで洗浄を繰り返せばよい。また、静置してゴムを浮かせる場合も水の添加、撹拌を繰り返して、所望のリン含有量になるまで洗浄すればよい。洗浄処理終了後、乾燥することにより、本発明に係る改質天然ゴムが得られる。 Phosphorus content can be reduced by performing a washing treatment after the alkali treatment. Examples of the washing treatment include a method of diluting a rubber component with water and washing, followed by a centrifugal separation treatment, and a method of leaving the rubber to stand and discharging the aqueous phase and taking out the rubber component. When centrifuging, it is first diluted with water so that the rubber content of the natural rubber latex is 5 to 40% by mass, preferably 10 to 30% by mass. Then, it may be centrifuged at 5000 to 10000 rpm for 1 to 60 minutes, and washing may be repeated until a desired phosphorus content is obtained. In addition, when the rubber is allowed to stand still, the addition of water and stirring may be repeated until the desired phosphorus content is obtained. The modified natural rubber according to the present invention is obtained by drying after completion of the washing treatment.

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、5質量%以上、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは35質量%以上である。5質量%未満では、加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性を充分に改善できないおそれがある。該含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは65質量%以下である。90質量%を超えると、タイヤの耐久性が悪化するおそれがある。 In the rubber composition of the present invention, the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and further preferably 35% by mass. That's it. If it is less than 5% by mass, the processability, fuel efficiency and resistance to flex crack growth may not be sufficiently improved. The content is preferably 90% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, and still more preferably 65% by mass or less. When it exceeds 90 mass%, there exists a possibility that the durability of a tire may deteriorate.

本発明のゴム組成物では、効果を阻害しない範囲で他のゴム成分を配合してもよい。他のゴム成分としては、天然ゴム(NR)(非改質)、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)などのジエン系ゴムが挙げられる。なかでも、加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性が良好に得られるという理由から、BRが好ましい。 In the rubber composition of this invention, you may mix | blend another rubber component in the range which does not inhibit an effect. Examples of other rubber components include diene rubbers such as natural rubber (NR) (unmodified), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), and styrene butadiene rubber (SBR). Among these, BR is preferable because it provides good processability, low fuel consumption, and resistance to flex crack growth.

BRとしては特に限定されず、例えば、高シス含有量のBR、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR等を使用できる。なかでも、シス含有量が95質量%以上のBRが好ましい。 The BR is not particularly limited, and for example, BR having a high cis content, BR containing a syndiotactic polybutadiene crystal, and the like can be used. Among these, BR having a cis content of 95% by mass or more is preferable.

ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは25質量%以上である。10質量%未満であると、充分な耐屈曲亀裂成長性が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、特に好ましくは65質量%以下である。95質量%を超えると、改質天然ゴムの含有量が少なくなり、加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性をバランス良く改善できないおそれがある。 The content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 25% by mass or more. If the amount is less than 10% by mass, sufficient flex crack growth resistance may not be obtained. The content is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, still more preferably 70% by mass or less, and particularly preferably 65% by mass or less. If it exceeds 95% by mass, the content of the modified natural rubber is decreased, and there is a possibility that the processability, fuel efficiency and flex crack growth resistance cannot be improved in a well-balanced manner.

ゴム成分100質量%中の改質天然ゴム及びBRの合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは100質量%である。該合計含有量が上記範囲内であると、優れた加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性が得られる。 The total content of the modified natural rubber and BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 80% by mass or more, more preferably 100% by mass. When the total content is within the above range, excellent processability, low fuel consumption and bending crack growth resistance can be obtained.

カーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどを用いることができるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強効果が得られるとともに、HPNRとともに使用することで本発明の効果が良好に得られる。 As carbon black, GPF, FEF, HAF, ISAF, SAF and the like can be used, but are not particularly limited. By blending carbon black, a reinforcing effect can be obtained, and the effect of the present invention can be favorably obtained by using it together with HPNR.

カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは50m/g以上、より好ましくは100m/g以上、更に好ましくは110m/g以上である。50m/g未満では、充分な補強性及び耐屈曲亀裂成長性が得られないおそれがある。該NSAは、好ましくは220m/g以下、より好ましくは200m/g以下、更に好ましくは180m/g以下である。220m/gを超えると、カーボンブラックを分散させるのが困難となり、低燃費性が悪化する傾向がある。
なお、カーボンブラックのNSAは、JIS K 6217−2:2001によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, and further preferably 110 m 2 / g or more. If it is less than 50 m < 2 > / g, there exists a possibility that sufficient reinforcement property and bending crack growth resistance may not be obtained. The N 2 SA is preferably 220 m 2 / g or less, more preferably 200 meters 2 / g or less, still more preferably not more than 180 m 2 / g. If it exceeds 220 m 2 / g, it will be difficult to disperse the carbon black, and the fuel efficiency tends to deteriorate.
Incidentally, N 2 SA of carbon black, JIS K 6217-2: determined by 2001.

カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量(DBP)は、好ましくは50ml/100g以上、より好ましくは70ml/100g以上、更に好ましくは90ml/100g以上である。また、該吸油量は、好ましくは150ml/100g以下、より好ましくは140ml/100g以下、更に好ましくは120ml/100g以下である。上記範囲内であると、チェーファーとして優れたゴム強度が得られる。
なお、カーボンブラックのDBPは、JIS K6217−4:2001に準拠して測定される。
Carbon black has a dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of preferably 50 ml / 100 g or more, more preferably 70 ml / 100 g or more, still more preferably 90 ml / 100 g or more. The oil absorption is preferably 150 ml / 100 g or less, more preferably 140 ml / 100 g or less, and still more preferably 120 ml / 100 g or less. Within the above range, excellent rubber strength as a chafer can be obtained.
The DBP of carbon black is measured according to JIS K6217-4: 2001.

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20質量部以上、より好ましくは40質量部以上、更に好ましくは50質量部以上である。20質量部未満では、充分な耐屈曲亀裂成長性及び補強性が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは90質量部以下、より好ましくは85質量部以下、更に好ましくは80質量部以下である。90質量部を超えると、適切なゴム物性が得られず、低燃費性が悪化する傾向がある。 The content of carbon black is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, and still more preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 20 parts by mass, there is a possibility that sufficient bending crack growth resistance and reinforcement cannot be obtained. The content is preferably 90 parts by mass or less, more preferably 85 parts by mass or less, and still more preferably 80 parts by mass or less. If it exceeds 90 parts by mass, appropriate rubber properties cannot be obtained, and the fuel efficiency tends to deteriorate.

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、例えば、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することもできる。白色充填剤は単独で用いてもよく、カーボンブラックと併用してもよい。なかでも、低燃費性、ゴム組成物の補強効果及び分散性がバランスよく得られる点から、シリカが好ましい。シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)などが挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカ(含水シリカ)が好ましい。 As white fillers, those generally 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 also be used. The white filler may be used alone or in combination with carbon black. Among these, silica is preferable from the viewpoint of obtaining a good balance between low fuel consumption, the reinforcing effect of the rubber composition and dispersibility. The silica is not particularly limited, and examples thereof include dry process silica (anhydrous silica), wet process silica (hydrous silica), and the like, but wet process silica (hydrous silica) is preferable because it has many silanol groups.

シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、好ましくは90m/g以上、より好ましくは100m/g以上である。90m/g未満であると、充分な補強性が得られないおそれがある。また、シリカのNSAは、好ましくは250m/g以下、より好ましくは220m/g以下、更に好ましくは130m/g以下である。250m/gを超えると、シリカの分散性が低下し、加工性が悪化する傾向がある。
なお、シリカの窒素吸着比表面積は、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 90 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more. If it is less than 90 m 2 / g, sufficient reinforcement may not be obtained. Further, N 2 SA of silica is preferably 250 m 2 / g or less, more preferably 220 m 2 / g or less, and further preferably 130 m 2 / g or less. When it exceeds 250 m < 2 > / g, the dispersibility of a silica will fall and there exists a tendency for workability to deteriorate.
The nitrogen adsorption specific surface area of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.

白色充填剤(好ましくはシリカ)の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは7質量部以上である。該含有量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは90質量部以下、更に好ましくは30質量部以下である。該含有量が上記範囲内であることにより、良好な加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性が得られる。 The content of the white filler (preferably silica) is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 7 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 90 parts by mass or less, and still more preferably 30 parts by mass or less. When the content is within the above range, good processability, low fuel consumption and resistance to flex crack growth 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40質量部以上、より好ましくは50質量部以上、更に好ましくは60質量部以上である。また、上記合計含有量は、好ましくは190質量部以下、より好ましくは90質量部以下、更に好ましくは80質量部以下、特に好ましくは70質量部以下である。該合計含有量が上記範囲内であると、良好な加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性が得られる。 In the rubber composition of the present invention, the total content of carbon black and white filler is preferably 40 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, and still more preferably 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. That's it. The total content is preferably 190 parts by mass or less, more preferably 90 parts by mass or less, still more preferably 80 parts by mass or less, and particularly preferably 70 parts by mass or less. When the total content is within the above range, good processability, low fuel consumption and resistance to flex crack growth can be obtained.

本発明では、白色充填剤としてシリカを使用する場合、シランカップリング剤を使用することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、スルフィド系、メルカプト系、ビニル系、アミノ系、グリシドキシ系、ニトロ系、クロロ系など、ゴム分野で汎用されるシランカップリング剤が挙げられる。なかでも、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィドなどのスルフィド系が好ましく、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドが特に好ましい。 In the present invention, when silica is used as the white filler, it is preferable to use a silane coupling agent. Examples of the silane coupling agent include silane coupling agents widely used in the rubber field such as sulfide, mercapto, vinyl, amino, glycidoxy, nitro, and chloro. Among them, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, etc. Sulfide systems are preferred, with bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide being particularly preferred.

シランカップリング剤を含有する場合、シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して好ましくは2質量部以上、より好ましくは4質量部以上、更に好ましくは6質量部以上である。該含有量は、好ましくは25質量部以下、より好ましくは20質量部以下である。該含有量が上記範囲内であると、良好な加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性が得られる。 When the silane coupling agent is contained, the content of the silane coupling agent is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 4 parts by mass or more, and further preferably 6 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. The content is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less. When the content is within the above range, good processability, low fuel consumption and resistance to flex crack growth can be obtained.

本発明では、加硫剤として硫黄を使用することが好ましい。硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1.0質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上である。該含有量は、好ましくは3.0質量部以下、より好ましくは2.5質量部以下、更に好ましくは2.0質量部以下である。該含有量が上記範囲内であると、良好な架橋密度が得られ、優れた加工性、低燃費性及び耐屈曲亀裂成長性が得られる。 In the present invention, it is preferable to use sulfur as a vulcanizing agent. The sulfur content is preferably 1.0 parts by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The content is preferably 3.0 parts by mass or less, more preferably 2.5 parts by mass or less, and still more preferably 2.0 parts by mass or less. When the content is within the above range, a good crosslinking density can be obtained, and excellent processability, low fuel consumption, and flex crack growth resistance can be obtained.

本発明では、老化防止剤を使用することが好ましい。老化防止剤としては、本発明の効果が良好に得られる点から、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミンなどのp−フェニレンジアミン系、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンの重合体などのキノリン系の老化防止剤が好ましく、これらの併用がより好ましい。 In the present invention, it is preferable to use an antioxidant. As an anti-aging agent, p-phenylenediamine type such as N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine, Quinoline-based anti-aging agents such as 4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer are preferred, and their combined use is more preferred.

老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは3質量部以上である。該含有量は、好ましくは6質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。該含有量が上記範囲内であると、本発明の効果が良好に得られる。また、HPNRを製造する際、NRのケン化処理時に劣化防止成分が除去される傾向があるが、上記範囲内の老化防止剤の配合により、劣化防止成分の除去に起因する性能の低下を抑制できる。 The content of the antioxidant is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and further preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The content is preferably 6 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less. When the content is within the above range, the effect of the present invention can be obtained satisfactorily. In addition, when manufacturing HPNR, there is a tendency for the anti-degradation component to be removed during the saponification treatment of NR. it can.

本発明のゴム組成物は、ワックスを含むことが好ましい。ワックスとしては、パラフィン系ワックスなどの石油系ワックスや、カルナバワックスなどの植物性ワックスなどがあげられる。なかでも、本発明の効果が良好に得られるという理由から、石油系ワックスが好ましく、パラフィン系ワックスがより好ましい。 The rubber composition of the present invention preferably contains a wax. Examples of the wax include petroleum waxes such as paraffin waxes and vegetable waxes such as carnauba waxes. Among these, petroleum-based waxes are preferable and paraffin-based waxes are more preferable because the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.

ワックスの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。0.5質量部未満では、ワックスによる改善効果が充分に得られないおそれがある。また、ワックスの含有量は、好ましくは4質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。4質量部を超えると、ワックスが過剰にゴム表面にブルームし、得られたゴム組成物が変色するおそれがある。 The content of the wax is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 0.5 parts by mass, the effect of improvement by wax may not be sufficiently obtained. The wax content is preferably 4 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less. When the amount exceeds 4 parts by mass, the wax may excessively bloom on the rubber surface and the resulting rubber composition may be discolored.

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、オイル、ステアリン酸、酸化亜鉛、加硫促進剤、加硫促進補助剤などを適宜配合できる。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention contains compounding agents generally used in the production of rubber compositions, such as oil, stearic acid, zinc oxide, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, and the like. It can mix | blend suitably.

本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造できる。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。ここで、天然ゴムを含むゴム組成物を製造する場合、ゴム成分、充填剤などの各成分の混練り工程前に、通常、天然ゴムの素練り工程が行われる。本発明では、改質天然ゴムが使用されているため、該素練り工程を行わなくても良好に混練り工程を実施でき、所望のゴム組成物を作製できる。 The rubber composition of the present invention can be produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading the above components with a Banbury mixer, kneader, open roll or the like and then vulcanizing. Here, when producing a rubber composition containing natural rubber, a natural rubber mastication step is usually performed before a kneading step of each component such as a rubber component and a filler. In the present invention, since the modified natural rubber is used, the kneading step can be carried out satisfactorily without performing the kneading step, and a desired rubber composition can be produced.

本発明のゴム組成物は、空気入りタイヤのチェーファーに使用でき、具体的には、特開2009−137437号公報の図2などに示された部材に使用される。なお、チェーファーは、織物及び該織物を被覆するトッピングゴムからなるキャンバスチェーファーであってもよいし、織物を含まず、ゴム組成物のみからなるチェーファーであってもよい。 The rubber composition of the present invention can be used for a chafer of a pneumatic tire. Specifically, the rubber composition is used for a member shown in FIG. 2 of JP-A-2009-137437. The chafer may be a canvas chafer made of a woven fabric and a topping rubber covering the woven fabric, or may be a chafer made of only a rubber composition without including the woven fabric.

本発明の空気入りタイヤは、上記チェーファー用ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造できる。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合した該ゴム組成物を、未加硫の段階でチェーファーの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造できる。 The pneumatic tire of the present invention can be produced by a usual method using the chafer rubber composition. That is, if necessary, the rubber composition containing various additives is extruded in accordance with the shape of the chafer at an unvulcanized stage, molded by a normal method on a tire molding machine, etc. The tire members are bonded together to form an unvulcanized tire. This unvulcanized tire can be heated and pressurized in a vulcanizer to produce a tire.

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、商用車(ライトトラック)用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、産業車両用タイヤ等として好適に用いられ、特に乗用車用タイヤ、商用車用タイヤとして好適に用いられる。 The pneumatic tire of the present invention is suitably used as a tire for passenger cars, a tire for commercial vehicles (light trucks), a tire for trucks and buses, a tire for industrial vehicles, etc., and particularly suitable as a tire for passenger cars and tires for commercial vehicles. Used.

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下、製造例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
天然ゴムラテックス:Muhibbah Lateks社から入手したフィールドラテックス
界面活性剤:花王(株)製のEmal−E27C(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)
NaOH:和光純薬工業(株)製のNaOH
Hereinafter, various chemicals used in the production examples will be described together.
Natural rubber latex: Field latex surfactant obtained from Muhibah Lateks, Inc .: Emal-E27C (polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate) manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

(ケン化天然ゴムの作製)
製造例1
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000g(wet状態)に対し、10%Emal−E27C水溶液25gと40%NaOH水溶液50gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。このラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり撹拌しながらギ酸を添加しpHを4.0に調整し、凝集させた。
凝集したゴムを粉砕し、それを1%炭酸ナトリウム水溶液に室温で5時間浸漬した後に引き上げ、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後90℃で4時間乾燥して固形ゴム(ケン化天然ゴムA)を得た。
(Production of saponified natural rubber)
Production Example 1
After adjusting solid content concentration (DRC) of natural rubber latex to 30% (w / v), 25 g of 10% Emal-E27C aqueous solution and 50 g of 40% NaOH aqueous solution are added to 1000 g of natural rubber latex (wet state), A saponification reaction was carried out at room temperature for 48 hours to obtain a saponified natural rubber latex. Water was added to the latex to dilute to DRC 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 for aggregation.
The agglomerated rubber is pulverized, dipped in a 1% aqueous sodium carbonate solution at room temperature for 5 hours, pulled up, washed repeatedly with 1000 ml of water, and then dried at 90 ° C. for 4 hours to obtain a solid rubber (saponified natural rubber A). Obtained.

製造例2
40%NaOH水溶液の添加量を25gに変更した以外は製造例1と同様に、固形ゴム(ケン化天然ゴムB)を得た。
Production Example 2
A solid rubber (saponified natural rubber B) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of the 40% NaOH aqueous solution was changed to 25 g.

製造例1〜2により得られた固形ゴム(ケン化天然ゴムA、B)及びTSRについて以下に示す方法により、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率を測定した。結果を表1に示す。 The solid content (saponified natural rubber A, B) and TSR obtained in Production Examples 1 and 2 were measured for nitrogen content, phosphorus content, and gel content by the methods described below. The results are shown in Table 1.

(窒素含有量の測定)
窒素含有量は、CHN CORDER MT−5(ヤナコ分析工業社製)を用いて測定した。測定には、まずアンチピリンを標準物質として、窒素含有量を求めるための検量線を作製した。次いで、試料約10mgを秤量し、3回の測定結果から平均値を求めて、試料の窒素含有量とした。
(Measurement of nitrogen content)
The nitrogen content was measured using CHN CORDER MT-5 (manufactured by Yanaco Analytical Industries). For the measurement, first, a calibration curve for determining the nitrogen content was prepared using antipyrine as a standard substance. Next, about 10 mg of the sample was weighed, and an average value was obtained from the measurement results of three times to obtain the nitrogen content of the sample.

(リン含有量の測定)
ICP発光分析装置(ICPS−8100、(株)島津製作所製)を使用して、試料のリン含有量を求めた。
また、リンの31P−NMR測定は、NMR分析装置(400MHz、AV400M、日本ブルカー社製)を使用し、80%リン酸水溶液のP原子の測定ピークを基準点(0ppm)として、クロロホルムにより生ゴムより抽出した成分を精製し、CDClに溶解して測定した。
(Measurement of phosphorus content)
The phosphorus content of the sample was determined using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).
In addition, 31 P-NMR measurement of phosphorus uses an NMR analyzer (400 MHz, AV400M, manufactured by Nippon Bruker Co., Ltd.), and uses a measurement peak of P atom in an 80% aqueous phosphoric acid solution as a reference point (0 ppm), and raw rubber with chloroform. More extracted components were purified, dissolved in CDCl 3 and measured.

(ゲル含有率の測定)
1mm×1mmに切断した生ゴムのサンプル70.00mgを計り取り、これに35mLのトルエンを加え1週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率(%)を求めた。
ゲル含有率(質量%)=[乾燥後の質量mg/最初のサンプル質量mg]×100
(Measurement of gel content)
A raw rubber sample 70.00 mg cut to 1 mm × 1 mm was weighed, 35 mL of toluene was added thereto, and the mixture was allowed to stand in a cool dark place for 1 week. Subsequently, centrifugation was performed to precipitate a gel component insoluble in toluene, the soluble component of the supernatant was removed, and only the gel component was solidified with methanol, and then dried and the mass was measured. The gel content (%) was determined by the following formula.
Gel content (mass%) = [mass mg after drying / mg of initial sample] × 100

Figure 0006073574
Figure 0006073574

表1に示すように、ケン化天然ゴムA、Bは、TSRに比べて、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率が低減していた。
また、31P−NMR測定において、ケン化天然ゴムA、Bは、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在しなかった。
As shown in Table 1, the saponified natural rubbers A and B had a reduced nitrogen content, phosphorus content, and gel content as compared with TSR.
In 31 P-NMR measurement, the saponified natural rubbers A and B did not have a peak due to phospholipid at -3 ppm to 1 ppm.

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ケン化天然ゴムA:製造例1
ケン化天然ゴムB:製造例2
NR:TSR20
BR:宇部興産(株)製のウベポールBR150B(シス含有量:97質量%)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN220(NSA:125m/g、DBP:115ml/100g)
シリカ:ローディア社製のZeosil 115Gr(NSA:110m/g)
シランカップリング剤:エボニックデグッサ社製のSi266(ビス(3−トリエトキシシリルプロピルジスルフィド))
ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355(パラフィン系ワックス)
老化防止剤A:バイエル社製のブルカノックス(N−(1,3−ジメチルブチル)−N′−フェニル−p−フェニレンジアミン、6PPD)
老化防止剤B:大内新興化学工業(株)製のノクラック224(2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体)
ステアリン酸:日油(株)製の椿
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛3号
20%オイル処理不溶性硫黄:四国化成工業(株)製のミュークロンOT−20(不溶性、オイル含有量:19〜21%、)
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
Saponified natural rubber A: Production Example 1
Saponified natural rubber B: Production Example 2
NR: TSR20
BR: Ubepol BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis content: 97% by mass)
Carbon Black: Show Black N220 (N 2 SA: 125 m 2 / g, DBP: 115 ml / 100 g) manufactured by Cabot Japan
Silica: Zeosil 115Gr (N 2 SA: 110 m 2 / g) manufactured by Rhodia
Silane coupling agent: Si266 (bis (3-triethoxysilylpropyl disulfide)) manufactured by Evonik Degussa
Wax: Ozoace 0355 (paraffinic wax) manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.
Anti-aging agent A: Vulcanox (N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine, 6PPD) manufactured by Bayer
Anti-aging agent B: Nocrack 224 (2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Stearic acid: Zinc oxide manufactured by NOF Corporation: Zinc oxide No. 3 20% oil treatment manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Insoluble sulfur: Mucron OT-20 manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. (insoluble, oil-containing) Amount: 19-21%)
Vulcanization accelerator: Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

(未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物の作製)
表2〜4に示す配合処方にしたがい、1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を混練りし、混練り物を得た。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。なお、TSRを用いた比較例1〜では、TSRのゴム成分100質量部に対して素練促進剤を0.4質量部添加して、1.7Lバンバリーミキサーを用いてあらかじめ素練りを行った後、冷却したものを使用した。一方、実施例1〜においては、素練りを行わなかった。
次に、得られた未加硫ゴム組成物を170℃で15分間、2mm厚の金型でプレス加硫して加硫ゴム組成物(加硫ゴムシート)を得た。
得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物を下記により評価した。結果を表2〜に示す。なお、以下において、表2の基準比較例は比較例1、表3の基準比較例は比較例2、表4の基準比較例は比較例3である。
(Preparation of unvulcanized rubber composition and vulcanized rubber composition)
According to the formulation shown in Tables 2 to 4, materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded using a 1.7 L Banbury mixer to obtain a kneaded product. Next, using an open roll, sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded into the obtained kneaded material to obtain an unvulcanized rubber composition. In Comparative Examples 1 to 3 using TSR, 0.4 part by mass of a peptizer was added to 100 parts by mass of the rubber component of TSR, and kneading was performed in advance using a 1.7 L Banbury mixer. Then, the cooled one was used. On the other hand, in Examples 1 to 6 , no mastication was performed.
Next, the obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized with a 2 mm thick mold at 170 ° C. for 15 minutes to obtain a vulcanized rubber composition (vulcanized rubber sheet).
The obtained unvulcanized rubber composition and vulcanized rubber composition were evaluated as follows. The results are shown in Table 2-4. In the following, the reference comparative example of Table 2 is Comparative Example 1, the reference comparative example of Table 3 is Comparative Example 2, and the reference comparative example of Table 4 is Comparative Example 3.

得られた未加硫ゴム組成物、加硫ゴム組成物について下記の評価を行った。結果を表2〜4に示す。 The following evaluation was performed about the obtained unvulcanized rubber composition and vulcanized rubber composition. The results are shown in Tables 2-4.

(ムーニー粘度)
得られた未加硫ゴム組成物について、JIS−K−6300に基づいてムーニー粘度の測定方法に従い、130℃で測定し、下記計算式により指数表示した(ムーニー粘度指数)。指数が大きいほどムーニー粘度(ML1+4)が低く、加工性に優れることを示す。
(ムーニー粘度指数)=(基準比較例のML1+4)/(各配合のML1+4)×100
(Mooney viscosity)
About the obtained unvulcanized rubber composition, it measured at 130 degreeC according to the measuring method of Mooney viscosity based on JIS-K-6300, and displayed it as an index with the following formula (Mooney viscosity index). The larger the index, the lower the Mooney viscosity (ML 1 + 4 ), which indicates superior workability.
(Mooney viscosity index) = (ML 1 + 4 of reference comparative example) / (ML 1 + 4 of each formulation) × 100

(低発熱性)
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%、周波数10Hzの条件下で各配合(加硫ゴムシート)の損失正接(tanδ)の測定し、下記計算式により指数表示した(低発熱性指数)。指数が大きいほど、tanδが小さく低燃費性に優れることを示す。
(低発熱性指数)=(基準比較例のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Low heat generation)
Loss tangent (tan δ) of each compound (vulcanized rubber sheet) using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.) under conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, a dynamic strain of 2%, and a frequency of 10 Hz. ) And indexed by the following formula (low exothermic index). The larger the index, the smaller the tan δ and the better the fuel efficiency.
(Low exothermic index) = (tan δ of reference comparative example) / (tan δ of each formulation) × 100

(耐屈曲亀裂成長性)
加硫ゴム組成物を用い、JIS−K−6260「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−デマッチャ屈曲亀裂試験方法」に基づいてサンプル(ゴムシート)を作製し、屈曲亀裂成長試験を行い、70%伸張を100万回繰り返してゴムシートを屈曲させたのち、発生した亀裂の長さを測定した。結果は、下記計算式により指数表示した(耐屈曲亀裂成長性)。指数が大きいほど、亀裂の成長が抑制され、耐屈曲亀裂成長性に優れることを示す。
(耐屈曲亀裂成長性指数)=(基準比較例の測定値)/(各配合の測定値)×100
(Flexible crack growth resistance)
Using a vulcanized rubber composition, a sample (rubber sheet) was prepared based on JIS-K-6260 "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-Dematcher bending crack test method", subjected to a bending crack growth test, and stretched by 70%. Was bent 1,000,000 times to bend the rubber sheet, and the length of the generated crack was measured. The results were expressed as an index according to the following formula (flexible crack growth resistance). The larger the index is, the more the crack growth is suppressed and the resistance to flex crack growth is excellent.
(Bending crack growth resistance index) = (Measured value of reference comparative example) / (Measured value of each formulation) × 100

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表2〜4が示す通り、カーボンブラック配合、シリカ配合のいずれにおいても、リン含有量200ppm以下の改質天然ゴム(ケン化天然ゴムA、B)を用いた実施例では、加工性、低燃費性、耐屈曲亀裂成長性がバランスよく改善された。 As shown in Tables 2 to 4, in the examples using the modified natural rubber (saponified natural rubbers A and B) having a phosphorus content of 200 ppm or less in both the carbon black compounding and the silica compounding, processability and low fuel consumption Properties and flex crack growth resistance were improved in a well-balanced manner.

Claims (5)

天然ゴムラテックスをケン化処理し、ケン化天然ゴムラテックスを調製する工程(A)、前記ケン化天然ゴムラテックスを凝集させて得られた凝集ゴムをアルカリ処理する工程(B)、ゴム中に含まれるリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄する工程(C)、前記工程(A)〜(C)を経て得られるリン含有量が200ppm以下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混練し、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%以上であるチェーファー用ゴム組成物を得る工程(D)、及び前記工程(D)により得られるチェーファー用ゴム組成物を用いてチェーファーを作製する工程(E)を含み、
前記アルカリ処理は、アルカリ金属炭酸塩を用いるチェーファーを有する空気入りタイヤの製造方法
Saponifying natural rubber latex to prepare saponified natural rubber latex (A), alkali-treating the agglomerated rubber obtained by agglomerating the saponified natural rubber latex (B), contained in rubber Washing until the phosphorus content is 200 ppm or less, modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less obtained through the steps (A) to (C) , carbon black and / or white Obtained by the step (D) of kneading a filler to obtain a rubber composition for chafers in which the content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 5% by mass or more , and the step (D) A step (E) of producing a chafer by using the chafer rubber composition obtained,
The alkali treatment is a method for manufacturing a pneumatic tire having a chafer using an alkali metal carbonate .
前記改質天然ゴムは、窒素含有量が0.3質量%以下、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下である請求項1記載の空気入りタイヤの製造方法2. The method for producing a pneumatic tire according to claim 1, wherein the modified natural rubber has a nitrogen content of 0.3 mass% or less and a gel content measured as a toluene insoluble content is 20 mass% or less. 前記白色充填剤がシリカである請求項1又は2に記載の空気入りタイヤの製造方法 The method of manufacturing a pneumatic tire according to claim 1 or 2, wherein the white filler is silica. 前記チェーファー用ゴム組成物が、窒素吸着比表面積が100〜220mThe rubber composition for the chafer has a nitrogen adsorption specific surface area of 100 to 220 m. 2 /gのカーボンブラックを含有する請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。The manufacturing method of the pneumatic tire in any one of Claims 1-3 containing carbon black of / g. 前記チェーファー用ゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対する前記白色充填剤の含有量が5〜30質量部である請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。The method for producing a pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein, in the chafer rubber composition, the content of the white filler is 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6017779B2 (en) * 2011-12-05 2016-11-02 住友ゴム工業株式会社 WING RUBBER COMPOSITION, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND PNEUMATIC TIRE
JP5977083B2 (en) * 2012-05-29 2016-08-24 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for case topping and pneumatic tire

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1652862B1 (en) * 2003-08-04 2012-02-15 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Deproteinized natural rubber, its composition and use thereof
JP2010254857A (en) * 2009-04-27 2010-11-11 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition for wing or rubber chafer and pneumatic tire
JP5503396B2 (en) * 2010-04-27 2014-05-28 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for clinch apex or bead apex, production method thereof and pneumatic tire
JP5002680B2 (en) * 2010-06-10 2012-08-15 住友ゴム工業株式会社 Modified natural rubber, process for producing the same, rubber composition and pneumatic tire
CN102892788B (en) * 2010-06-10 2015-03-25 住友橡胶工业株式会社 Modified natural rubber, method for producing same, rubber composition, and pneumatic tire
JP5567454B2 (en) * 2010-11-16 2014-08-06 住友ゴム工業株式会社 Modified natural rubber, rubber composition and pneumatic tire
JP5456650B2 (en) * 2010-12-01 2014-04-02 住友ゴム工業株式会社 Modified natural rubber, rubber composition for tire and pneumatic tire
JP5457378B2 (en) * 2011-01-17 2014-04-02 住友ゴム工業株式会社 Modified natural rubber, method for producing the same, rubber composition for tire and pneumatic tire
JP5426605B2 (en) * 2011-05-17 2014-02-26 住友ゴム工業株式会社 Highly purified natural rubber and method for producing the same
JP5466684B2 (en) * 2011-10-25 2014-04-09 住友ゴム工業株式会社 Clinch apex rubber composition and pneumatic tire
JP5848095B2 (en) * 2011-11-04 2016-01-27 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for breaker / ply strip layer and pneumatic tire
JP5469151B2 (en) * 2011-11-11 2014-04-09 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for pneumatic tire and pneumatic tire
JP6017779B2 (en) * 2011-12-05 2016-11-02 住友ゴム工業株式会社 WING RUBBER COMPOSITION, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND PNEUMATIC TIRE
JP5937400B2 (en) * 2012-03-28 2016-06-22 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for pneumatic tread and pneumatic tire
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