JP6540263B2 - Rubber composition - Google Patents

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Description

本発明はゴム組成物に関する。   The present invention relates to rubber compositions.

近年、空気入りタイヤにはラベリング(表示方法)制度が施行され、ウェット性(湿潤路面での制駆動性)と低転がり抵抗性とをより高いレベルで両立させることが求められている。
従来、タイヤのトレッド部を構成するゴム材料へ配合するフィラーをカーボンブラックからシリカへ変更することで、低転がり抵抗性やウェット性が改善することが知られている。しかし、シリカ配合ゴムの強強靭性はゴム内部の補強構造に違いによりカーボンブラック配合ゴムに比べて悪化する傾向があった。
BACKGROUND ART In recent years, a labeling (display method) system has been enforced for pneumatic tires, and it has been required to achieve both wetness (control and drive on a wet road surface) and low rolling resistance at a higher level.
Heretofore, it has been known that low rolling resistance and wet properties are improved by changing the filler to be blended to the rubber material constituting the tread portion of the tire from carbon black to silica. However, the toughness of the silica-containing rubber tends to be deteriorated as compared with the carbon black-containing rubber due to the difference in the reinforcing structure inside the rubber.

一方、タイヤ用ゴム組成物に関連する従来法として、例えば特許文献1に記載のものが提案されている。
特許文献1には、共役ジエン化合物由来部分の含有量が40mol%以上である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(A)と、共役ジエン系重合体(B)と、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含有する非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)とを含むことを特徴とするゴム組成物が記載されており、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(A)は、三塩化アンチモン、五塩化アンチモンを含む特定の化合物を重合触媒組成物として用いて、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとを重合させることが記載されている。
On the other hand, as a conventional method related to a rubber composition for tires, for example, the one described in Patent Document 1 has been proposed.
In Patent Document 1, a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer (A) having a content of a conjugated diene compound-derived portion of 40 mol% or more, a conjugated diene polymer (B), and an ethylene-propylene-diene rubber The rubber composition is characterized in that it contains a non-conjugated diene compound-non-conjugated olefin copolymer (C) containing the above, and the conjugated diene compound-non-conjugated olefin copolymer (A) is It is described that a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin are polymerized using a specific compound containing antimony chloride and antimony pentachloride as a polymerization catalyst composition.

国際公開第2012/117715号パンフレットWO 2012/117715 pamphlet

上記のように、ウェット性に優れ、同時に転がり抵抗が低く、その上、強靭性も優れるタイヤを得ることができるゴム組成物は、従来、提案されていなかった。   As described above, a rubber composition capable of obtaining a tire excellent in wetness and at the same time low in rolling resistance and also excellent in toughness has not been proposed conventionally.

本発明の目的は、ウェット性に優れ、同時に転がり抵抗が低く、その上、強靭性も優れるタイヤを得ることができるゴム組成物を提供することである。   An object of the present invention is to provide a rubber composition which can obtain a tire which is excellent in wet property and at the same time low in rolling resistance and also excellent in toughness.

本発明者らは、上記課題を解決するための鋭意検討を重ね、特定の比率でジエン系ゴム、シリカ、酸化アンチモン化合物、硫黄含有シランカップリング剤を含むゴム組成物が、上記の目的を達成することを見出し、本発明を完成させた。   The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above problems, and a rubber composition containing a diene rubber, silica, an antimony oxide compound, and a sulfur-containing silane coupling agent in a specific ratio achieves the above objects. The present invention has been completed.

なお、特許文献1に記載のゴム組成物では、その製造過程において、触媒として、三塩化アンチモンまたは五塩化アンチモンを用い得ることが記載されているが、製造して最終的に得られるゴム組成物に、その製造過程において用いた触媒としての三塩化アンチモンまたは五塩化アンチモンは含まれない。   In the rubber composition described in Patent Document 1, although it is described that antimony trichloride or antimony pentachloride can be used as a catalyst in the production process, the rubber composition produced and finally obtained In addition, antimony trichloride or antimony pentachloride as a catalyst used in the production process is not included.

本発明は以下の(1)〜(2)である。
(1)ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを20〜150質量部、酸化アンチモン化合物を1〜50質量部含み、さらに硫黄含有シランカップリング剤を、前記シリカと前記酸化アンチモン化合物との合計量に対する比率で3〜20質量%含む、ゴム組成物。
(2)前記酸化アンチモン化合物が、平均粒子径が20〜60nmの微粒子であることを特徴とする、上記(1)に記載のゴム組成物。
The present invention is the following (1) to (2).
(1) 20 to 150 parts by mass of silica and 1 to 50 parts by mass of an antimony oxide compound with respect to 100 parts by mass of a diene rubber, and further containing a sulfur-containing silane coupling agent, the total of the silica and the antimony oxide compound The rubber composition containing 3-20 mass% in the ratio with respect to quantity.
(2) The rubber composition as described in (1) above, wherein the antimony oxide compound is a fine particle having an average particle diameter of 20 to 60 nm.

本発明によれば、ウェット性に優れ、同時に転がり抵抗が低く、その上、強靭性も優れるタイヤを得ることができるゴム組成物を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition which can obtain a tire which is excellent in wetness and at the same time has low rolling resistance and also excellent toughness.

本発明について説明する。
本発明は、ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを20〜150質量部、酸化アンチモン化合物を1〜50質量部含み、さらに硫黄含有シランカップリング剤を、前記シリカと前記酸化アンチモン化合物との合計量に対する比率で3〜20質量%含む、ゴム組成物である。
このようなゴム組成物を、以下では「本発明の組成物」ともいう。
The present invention will be described.
The present invention contains 20 to 150 parts by mass of silica and 1 to 50 parts by mass of an antimony oxide compound with respect to 100 parts by mass of a diene rubber, and further contains a sulfur-containing silane coupling agent with the silica and the antimony oxide compound. It is a rubber composition containing 3 to 20% by mass in a ratio to the total amount.
Such a rubber composition is hereinafter also referred to as "the composition of the present invention".

<ジエン系ゴム>
本発明の組成物が含有するジエン系ゴムは、主鎖に二重結合を有するものであれば特に限定されず、その具体例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム(EPDM)、スチレン−イソプレンゴム、イソプレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<Diene-based rubber>
The diene-based rubber contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it has a double bond in its main chain, and specific examples thereof include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene, Butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM), styrene-isoprene rubber, isoprene-butadiene rubber, nitrile rubber And hydrogenated nitrile rubber and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

これらのうち、ウェット性能と転がり抵抗性能とのバランスが取れるという理由から、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)を用いるのが好ましく、これらを併用するのがより好ましい。   Among these, styrene-butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR) are preferably used because it is possible to balance the wet performance and the rolling resistance performance, and it is more preferable to use these in combination.

ジエン系ゴムとしてスチレン・ブタジエンゴム(SBR)およびブタジエンゴム(BR)を併用する場合には、ジエン系ゴム中、SBRが50〜90質量%であることが好ましく、60〜85質量%であることがより好ましい。この範囲内であると、加硫後のゴム組成物の一般的物性がより良好なものとなる。   When a styrene butadiene rubber (SBR) and a butadiene rubber (BR) are used in combination as a diene rubber, the SBR in the diene rubber is preferably 50 to 90 mass%, and 60 to 85 mass%. Is more preferred. Within this range, the general physical properties of the rubber composition after vulcanization become better.

<シリカ>
本発明の組成物が含有するシリカは特に限定されず、タイヤ等の用途でゴム組成物に配合されている従来公知の任意のシリカを用いることができる。
<Silica>
The silica contained in the composition of the present invention is not particularly limited, and any conventionally known silica blended in rubber compositions for applications such as tires can be used.

前記シリカとしては、具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、コロイダルシリカ等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Specific examples of the silica include fumed silica, calcined silica, precipitated silica, crushed silica, fused silica, colloidal silica, etc. These may be used alone or in combination of two or more. You may use together.

本発明においては、前記シリカの含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して20〜150質量部であり、得られるタイヤの耐摩耗性が良好となり、転がり抵抗性能のバランスが良好となるため、50〜140質量部であることがより好ましく、70〜130質量部であることがさらに好ましい。   In the present invention, the content of the silica is 20 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, the abrasion resistance of the obtained tire is good, and the balance of the rolling resistance performance is good. Therefore, it is more preferable that it is 50-140 mass parts, and it is further more preferable that it is 70-130 mass parts.

<酸化アンチモン化合物>
本発明の組成物が含有する酸化アンチモン化合物は特に限定されず、平均粒子径が20〜60nmの微粒子であることが好ましく、25〜50nmの微粒子であることがより好ましい。
<Antimony oxide compound>
The antimony oxide compound contained in the composition of the present invention is not particularly limited, and is preferably fine particles having an average particle diameter of 20 to 60 nm, and more preferably 25 to 50 nm.

平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、酸化アンチモン化合物を倍率5000倍で写真撮影し、得られた写真から任意に500個を選び、ノギスを用いて各々の投影面積円相当径を測定して積算粒度分布(体積基準)を求め、それより平均粒子径(メジアン径)を算出して求める値とする。   For the average particle size, an antimony oxide compound is photographed at a magnification of 5000 times using a transmission electron microscope (TEM), and 500 pieces are arbitrarily selected from the obtained photographs, and each projected area circle equivalent using a caliper The diameter is measured to obtain an integrated particle size distribution (volume basis), and from this, the average particle diameter (median diameter) is calculated to obtain a value.

酸化アンチモン化合物として、酸化アンチモンスズ、酸化アンチモン亜鉛、酸化アンチモンチタンが挙げられる。
また、酸化アンチモン化合物は、酸化アンチモンを含むものとする。
本発明の組成物が含む酸化アンチモン化合物は、酸化アンチモン−スズ系または酸化アンチモン−インジウム系であることが好ましい。スズまたはインジウム系化合物を配合することでゴムに導電性を付与することができるため、シリカ配合ゴムの帯電防止が可能となる。
Examples of antimony oxide compounds include antimony tin oxide, antimony zinc oxide and antimony titanium oxide.
Furthermore, the antimony oxide compound includes antimony oxide.
The antimony oxide compound contained in the composition of the present invention is preferably an antimony-tin oxide type or an antimony-indium oxide type. The conductivity can be imparted to the rubber by blending the tin or indium-based compound, and therefore, it becomes possible to prevent the silica-blended rubber from being charged.

本発明においては、前記酸化アンチモン化合物の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して酸化アンチモン化合物を1〜50質量部であり、5〜45質量部であることがより好ましく、10〜40質量部であることがさらに好ましい。酸化アンチモン化合物の配合量が1質量部未満の場合、タイヤの低転がり性、ウェット性能およびゴムの強靭性が改善されず、50質量部より多くなるとゴムの強靭性が低下する。   In the present invention, the content of the antimony oxide compound is 1 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 45 parts by mass, based on 100 parts by mass of the diene rubber, and more preferably 10 to 50 parts by mass. More preferably, it is 40 parts by mass. When the compounding amount of the antimony oxide compound is less than 1 part by mass, the low rolling property, the wet performance and the toughness of the rubber of the tire are not improved, and when it is more than 50 parts by mass, the toughness of the rubber is reduced.

<硫黄含有シランカップリング剤>
本発明の組成物に含有する硫黄含有シランカップリング剤は特に限定されず、タイヤ等の用途でゴム組成物に配合されている従来公知の任意の硫黄を含有するシランカップリング剤を用いることができる。
<Sulfur-containing silane coupling agent>
The sulfur-containing silane coupling agent contained in the composition of the present invention is not particularly limited, and any conventionally known sulfur-containing silane coupling agent mixed in a rubber composition for applications such as tires may be used. it can.

前記シランカップリング剤としては、具体的には、例えば、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、トリメトキシシリルプロピル−メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、トリエトキシシリルプロピル−メタクリレート−モノスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]テトラスルフィド、ビス−[3−(トリメトキシシリル)−プロピル]テトラスルフィド、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]ジスルフィド、3−メルカプトプロピル−トリメトキシシラン、3−メルカプトプロピル−トリエトキシシラン等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Specifically as the silane coupling agent, for example, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, trimethoxysilylpropyl-mercaptobenzothiazole tetrasulfide, triethoxysilylpropyl-methacrylate Monosulfide, dimethoxymethylsilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] tetrasulfide, bis- [3- (trimethoxysilyl) -propyl] tetra Sulfide, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] disulfide, 3-mercaptopropyl-trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl-triethoxysilane, etc. may be mentioned, and one of these may be used alone. Well, it may be used in combination of two or more thereof.

本発明においては、前記硫黄含有シランカップリング剤の含有量は、前記シリカと前記酸化アンチモン化合物との合計量に対する比率(硫黄含有シランカップリング剤の含有量/(シリカの含有量+酸化アンチモン化合物の含有量)×100)として3〜20質量%であり、5〜15質量%であることが好ましく、7〜10質量%であることがより好ましい。前記硫黄含有シランカップリング剤の配合量が前記シリカと前記酸化アンチモン化合物との合計量に対する比率が3質量%未満の場合、タイヤの転がり抵抗性やウェット性能、および強靭性が改善されずゴムの加工性も悪化する。一方、前記シリカと前記酸化アンチモン化合物との合計量に対する比率が20質量%より高くなると、強靭性が低下する。   In the present invention, the content of the sulfur-containing silane coupling agent is a ratio to the total amount of the silica and the antimony oxide compound (content of the sulfur-containing silane coupling agent / (content of silica + antimony oxide compound) The content of X) is 3 to 20% by mass, preferably 5 to 15% by mass, and more preferably 7 to 10% by mass. When the blending amount of the sulfur-containing silane coupling agent is less than 3% by mass with respect to the total amount of the silica and the antimony oxide compound, rolling resistance and wet performance of the tire and toughness are not improved and the rubber Processability also deteriorates. On the other hand, when the ratio with respect to the total amount of the said silica and the said antimony oxide compound becomes higher than 20 mass%, toughness will fall.

<その他の成分>
本発明の組成物には、上記の成分の他に、シリカ以外のフィラー(例えば、カーボンブラック等)、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、酸化亜鉛、軟化剤(オイル)、老化防止剤、可塑剤等のタイヤ用ゴム組成物に一般的に用いられている各種のその他添加剤を配合することができる。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。
<Other ingredients>
In the composition of the present invention, in addition to the above-mentioned components, fillers (for example, carbon black etc.) other than silica, vulcanization or crosslinking agent, vulcanization or crosslinking accelerator, zinc oxide, softener (oil), aging Various other additives generally used in tire rubber compositions such as inhibitors and plasticizers can be blended. The blending amounts of these additives can be conventional conventional blending amounts as long as the purpose of the present invention is not violated.

例えば、シリカ以外のフィラー(例えば、カーボンブラック)の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して4〜30質量部であることが好ましく、5〜25質量部であることがより好ましい。
加硫剤または架橋剤の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.3〜3.0質量部であることが好ましく、0.5〜2.5質量部であることがより好ましい。
加硫促進剤または架橋促進剤の含有量は、一次促進剤単独もしくは二次とのブレンドで前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.5〜4.0質量部であることが好ましく、1.0〜2.5質量部であることがより好ましい。
酸化亜鉛の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.2〜10.0質量部であることが好ましく、0.4〜5.0質量部であることがより好ましい。
軟化剤(オイル)の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して10〜60質量部であることが好ましく、15〜45質量部であることがより好ましい。
老化防止剤の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.1〜5.0質量部であることが好ましく、0.2〜4.0質量部であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂のような可塑剤の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0〜30質量部であることが好ましく、0〜20質量部であることがより好ましい。
For example, the content of the filler (for example, carbon black) other than silica is preferably 4 to 30 parts by mass, and more preferably 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the vulcanizing agent or the crosslinking agent is preferably 0.3 to 3.0 parts by mass, and more preferably 0.5 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. preferable.
The content of the vulcanization accelerator or the crosslinking accelerator is preferably 0.5 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber in the form of a primary accelerator alone or in a blend with a secondary, More preferably, it is from 0 to 2.5 parts by mass.
The content of zinc oxide is preferably 0.2 to 10.0 parts by mass, and more preferably 0.4 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the softener (oil) is preferably 10 to 60 parts by mass, and more preferably 15 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the antiaging agent is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, and more preferably 0.2 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the plasticizer such as a thermoplastic resin is preferably 0 to 30 parts by mass, and more preferably 0 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.

[製造方法]
本発明のゴム組成物は、上記の各成分を混合・混錬することによって製造することができる。
上記の成分のうち、加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤以外の成分を混合および混練してマスターバッチを作成し、このマスターバッチに加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤を混合し、オープンロール等を用いて混練してゴム組成物を製造することが好ましい。このように、加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤以外の成分からなるマスターバッチを作成し、そのマスターバッチに加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤を混合・混練すると、加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤を混合してからの混練時間を短くすることができ、不均一な加硫(架橋)が生じることによる加硫(架橋)ゴム組成物の物性低下を防止することができるうえ、加硫(架橋)の制御が容易となる。
[Production method]
The rubber composition of the present invention can be produced by mixing and kneading the above-mentioned components.
Among the above components, components other than the vulcanizing (crosslinking) agent and the vulcanizing (crosslinking) accelerator are mixed and kneaded to form a masterbatch, and the masterbatch is made into the vulcanizing (crosslinking) agent and the vulcanizing (crosslinking) The rubber composition is preferably produced by mixing an accelerator and kneading using an open roll or the like. Thus, a masterbatch consisting of components other than the vulcanizing (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator is prepared, and the masterbatch is mixed with the vulcanizing (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator By kneading, it is possible to shorten the kneading time after mixing the vulcanizing (crosslinking) agent and the vulcanizing (crosslinking) accelerator, and a vulcanized (crosslinked) rubber due to the occurrence of nonuniform vulcanization (crosslinking). It is possible to prevent the deterioration of the physical properties of the composition and to facilitate control of vulcanization (crosslinking).

[空気入りタイヤ]
本発明の組成物を用いて空気入りタイヤを得ることができる。空気入りタイヤは、例えば、本発明の組成物が含有するジエン系ゴム、加硫剤または架橋剤、加硫促進剤または架橋促進剤の種類およびその配合割合に応じた温度で加硫または架橋し、トレッド部やサイドウォール部等を形成することにより製造することができる。
[Pneumatic tire]
A pneumatic tire can be obtained using the composition of the present invention. A pneumatic tire is vulcanized or crosslinked at a temperature according to, for example, the type of diene rubber, vulcanizing agent or crosslinking agent, vulcanization accelerator or crosslinking accelerator contained in the composition of the present invention and the compounding ratio thereof , And the tread portion, the sidewall portion, and the like.

以下に、実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は実施例に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to the examples.

[ゴム組成物の製造]
<標準例、実施例1〜6、比較例1〜4>
第1表の標準例の欄、実施例の欄および比較例の欄に示すとおり、標準例、実施例1〜6および比較例1〜4に係るゴム組成物は、第1表に示す各成分を、第1表に示す配合量で配合して製造した。
具体的には、まず、下記第1表に示す成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分を、1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーを用いて5分間混合し、150±5℃に達したときに放出し、室温まで冷却してマスターバッチを得た。さらに、上記バンバリーミキサーを用いて、得られたマスターバッチに硫黄および加硫促進剤を混合し、ゴム組成物を得た。
[Production of rubber composition]
<Standard Example, Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 4>
As shown in the column of the standard example, the column of the example and the column of the comparative example in Table 1, the rubber compositions according to the standard example, the examples 1 to 6 and the comparative examples 1 to 4 have the respective components shown in the table Were prepared by blending them in the amounts shown in Table 1.
Specifically, among the components shown in Table 1 below, the components other than sulfur and the vulcanization accelerator were mixed for 5 minutes using a 1.7 liter closed Banbury mixer, and reached 150 ± 5 ° C. It was discharged when cooled and cooled to room temperature to obtain a masterbatch. Further, using the above-mentioned Banbury mixer, the obtained masterbatch was mixed with sulfur and a vulcanization accelerator to obtain a rubber composition.

なお、第1表中、SBRは油展品の量(単位:質量部)を示しており、カッコ内の値はSBRに含まれるSBRの正味の量(単位:質量部)を示している。   In Table 1, SBR indicates the amount (unit: parts by mass) of the oil-excellent product, and the value in parentheses indicates the net amount (unit: part by mass) of SBR contained in SBR.

[評価用加硫ゴムシートの作製]
製造したゴム組成物(未加硫)を、金型(15cm×15cm×0.2cm)中、160℃で20分間プレス加硫して、加硫ゴムシートを作製した。
[Preparation of vulcanized rubber sheet for evaluation]
The manufactured rubber composition (unvulcanized) was press vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes in a mold (15 cm × 15 cm × 0.2 cm) to produce a vulcanized rubber sheet.

[試験評価方法]
<強靭性>
上記のように作製した加硫ゴムシートについて、JIS K6251:2010に準拠し、JIS3号ダンベル型試験片(厚さ2mm)を打ち抜き、温度100℃、引張り速度500mm/分の条件で100%モジュラス(M100:100%変形時の応力)および破断強度(EB:破断時の応力)を測定した。そして、M1000.75×EBを算出し、これを強靭性の指標とした。
測定結果は、標準例の値を100とし、指数表示した。数値が大きいほど強靭性に優れることを意味する。
強靭性に優れると、破断強度が大きく、タイヤにしたときに耐摩耗性に優れ、さらに引張強度が優れる。
[Test evaluation method]
<Toughness>
The vulcanized rubber sheet prepared as described above is punched out of a JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece (2 mm in thickness) according to JIS K6251: 2010, and 100% modulus (temperature 100 ° C., tensile speed 500 mm / min) M100: stress at 100% deformation) and breaking strength (E B : stress at break) were measured. Then, to calculate the M100 0.75 × E B, and the toughness index it.
The measurement results were expressed as an index with the value of the standard example as 100. The larger the value, the better the toughness.
When it is excellent in toughness, breaking strength is large, when it is made into a tire, it is excellent in abrasion resistance and is further excellent in tensile strength.

<tanδ(60℃)>
上記のように作製した加硫ゴムシートについて、JIS K6394:2007に準拠し、粘弾性スペクトロメーター(岩本製作所社製)を用いて、伸張変形歪率10%±2%、振動数20Hz、温度60℃の条件で、tanδ(60℃)を測定した。
測定結果は、標準例の値を100とし、指数表示した。tanδ(60℃)が小さいほど、タイヤにしたときに低転がり抵抗性に優れることを意味する。
<Tan δ (60 ° C.)>
The vulcanized rubber sheet produced as described above was subjected to a tensile strain of 10% ± 2%, a frequency of 20 Hz, a temperature of 60 using a visco-elastic spectrometer (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.) according to JIS K 6394: 2007. Under the conditions of ° C., tan δ (60 ° C.) was measured.
The measurement results were expressed as an index with the value of the standard example as 100. The smaller the tan δ (60 ° C.), the better the low rolling resistance when made into a tire.

<ウェット性能(ウェットスキッド)>
ブリティッシュスタンダードポータブルスキッドテスター(スタンレイ・ロンドン社製)を用いて、湿潤路面(水温8℃)の条件下で、ASTM E−303−83の方法に準拠して測定した。この測定により、湿潤路面でのグリップ特性(駆動性能、制動性能および操縦性能)を評価できる。
測定結果は、標準例の値を100とし、指数表示した。数値が大きい程、低温ウェットスキッド性能が優れることを意味する。
<Wet performance (wet skid)>
It measured based on the method of ASTME-303-83 on the condition of a wet road surface (water temperature 8 degreeC) using British Standard portable skid tester (made by Stanley London). This measurement makes it possible to evaluate grip characteristics (driving performance, braking performance and steering performance) on wet road surfaces.
The measurement results were expressed as an index with the value of the standard example as 100. The higher the value, the better the low temperature wet skid performance.

Figure 0006540263
Figure 0006540263

[表中の各成分の具体的な説明]
表に示される各成分の詳細は以下のとおりである。
・SBR:水酸基を有するスチレンブタジエンゴム(商品名E581、旭化成社製):油展品(スチレン含有量:73質量%)、Tg:−27℃、重量平均分子量:1,260,000
・BR:ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol1220
・シリカ:沈降シリカ(Zeosil(R) 1165MP、ローディア社製)
・酸化アンチモンスズ1:Nanotechnology社製、Nano−D CEP、平均粒子径=30〜40nm
・酸化アンチモンスズ2:Nyacol Nano Technology社製 NYACOL SN902SD 平均粒子径=7μm
・硫黄含有シランカップリング剤: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(TESPT)、Evonik社製Si69
・亜鉛華:酸化亜鉛3種(正同化学工業社製)
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸(日本油脂社製)
・老化防止剤:フレキシス社製6PPD
・オイル:エキストラクト4号S(昭和シェル石油社製)
・硫黄:金華印油入微粉硫黄(鶴見化学工業社製)
・加硫促進剤1:加硫促進剤CBS(ノクセラーCZ−G、大内新興化学工業社製)
・加硫促進剤2:サンセラーD−G、三新化学工業社製
[Specific explanation of each component in the table]
The details of each component shown in the table are as follows.
SBR: Styrene butadiene rubber having a hydroxyl group (trade name E581, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.): Oiled product (styrene content: 73% by mass), Tg: -27 ° C, weight average molecular weight: 1,260,000
・ BR: Butadiene rubber, Nippon Zeon Nipol 1220
Silica: Precipitated silica (Zeosil (R) 1165MP, manufactured by Rhodia)
Antimony tin oxide 1: Nano-D CEP, average particle size = 30 to 40 nm, manufactured by Nanotechnology
Antimony tin oxide 2: NYACOL SN902SD average particle diameter = 7 μm manufactured by Nyacol Nano Technology
Sulfur-containing silane coupling agent: bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (TESPT), Si69 manufactured by Evonik
・ Zinc flower: 3 kinds of zinc oxide (made by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.)
-Stearic acid: beads stearic acid (manufactured by NOF Corporation)
・ Anti-aging agent: Flexi-s 6PPD
Oil: Extract No. 4 S (Showa Shell Sekiyu KK)
・ Sulfur: Fine powder sulfur with gold oxide oil (made by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
Vulcanization accelerator 1: Vulcanization accelerator CBS (Noxceler CZ-G, manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)
・ Vulcanization accelerator 2: Suncella DG, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.

[試験結果の説明]
<実施例1〜5>
〈1〉強靭性は、標準例の100に対して、101〜111の範囲内であり、顕著な改善が認められた。
〈2〉転がり抵抗の指標であるtanδ(60℃)は、標準例の100に対して、92〜116の範囲内であり、顕著な改善が認められた。
〈3〉湿潤路面でのグリップ特性の指標であるウェット性能は、標準例の100に対して、103〜108の範囲内であり、顕著な改善が認められた。
[Description of test results]
Examples 1-5
(1) The toughness was in the range of 101 to 111 with respect to 100 of the standard example, and a remarkable improvement was observed.
(2) The index of rolling resistance, tan δ (60 ° C.), was within the range of 92 to 116 with respect to 100 of the standard example, and a remarkable improvement was observed.
<3> The wet performance which is an index of the grip property on a wet road surface is in the range of 10 3 to 10 8 with respect to 100 of the standard example, and a remarkable improvement was observed.

<実施例6>
実施例1〜5では、平均粒子径が30〜40nmである酸化アンチモンスズを用いたが、実施例6は、平均粒子径が7μmである酸化アンチモンスズ2を用いた。すなわち、実施例6の場合、実施例1〜5の場合よりも平均粒子径が大きい酸化アンチモンスズを用いた。
この場合、強靭性、tanδ(60℃)およびウェット性能は、標準例の100に対して、各々、100、99および101であり、改善が認められた。
Example 6
In Examples 1 to 5, antimony tin oxide having an average particle size of 30 to 40 nm was used, but in Example 6, antimony tin oxide 2 having an average particle size of 7 μm was used. That is, in the case of Example 6, antimony tin oxide having a larger average particle size than that of Examples 1 to 5 was used.
In this case, the toughness, tan δ (60 ° C.) and wet performance were 100, 99 and 101, respectively, relative to 100 of the standard example, and improvements were observed.

<比較例1>
酸化アンチモンスズを配合しなかった比較例である。
この場合、標準例と比較して強靭性が悪化した。
また、比較例1のシリカ配合量と、実施例2のシリカと酸化アンチモンスズとの合計配合量とは同一であるが、実施例2と比較して比較例1の場合、強靭性およびウェット性が劣る。
tanδについては実施例2に比べて劣る。
Comparative Example 1
It is a comparative example which did not mix | blend antimony tin oxide.
In this case, the toughness deteriorated compared to the standard example.
Moreover, although the silica compounding amount of Comparative Example 1 and the total compounding amount of the silica of Example 2 and antimony tin oxide are the same, in the case of Comparative Example 1 in comparison with Example 2, the toughness and wetness are Is inferior.
The tan δ is inferior to that of the second embodiment.

<比較例2>
酸化アンチモンスズを配合しなかった比較例である。
この場合、標準例と比較して強靭性が悪化した。
また、比較例2のシリカ配合量と、実施例3のシリカと酸化アンチモンスズとの合計配合量とは同一であるが、実施例3と比較して比較例2の場合、強靭性およびウェット性が劣る。
tanδについては実施例3に比べて劣る。
Comparative Example 2
It is a comparative example which did not mix | blend antimony tin oxide.
In this case, the toughness deteriorated compared to the standard example.
Moreover, although the silica compounding amount of Comparative Example 2 and the total compounding amount of the silica of Example 3 and antimony tin oxide are the same, in the case of Comparative Example 2 in comparison with Example 3, the toughness and wetness are Is inferior.
The tan δ is inferior to that of the third embodiment.

<比較例3>
酸化アンチモンスズの配合量が多い比較例である。
この場合、標準例と比較して強靭性が悪化した。
tanδについては標準例に比べて6%悪化した。
Comparative Example 3
It is a comparative example with many compounding quantities of antimony tin oxide.
In this case, the toughness deteriorated compared to the standard example.
The tan δ was 6% worse than the standard example.

<比較例4>
酸化アンチモンスズの配合量が少ない比較例である。
この場合、標準例と比較して強靭性およびウェット性は同程度であった。
tanδについては標準例と同等であった。
Comparative Example 4
This is a comparative example in which the compounding amount of antimony tin oxide is small.
In this case, the toughness and wetness were comparable as compared with the standard example.
The tan δ was equivalent to the standard example.

Claims (1)

ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを20〜150質量部、酸化アンチモン化合物を1〜50質量部含み、さらに硫黄含有シランカップリング剤を、前記シリカと前記酸化アンチモン化合物との合計量に対する比率で3〜20質量%含み、
前記酸化アンチモン化合物が、平均粒子径が20〜60nmの微粒子である、ゴム組成物。
20 to 150 parts by mass of silica and 1 to 50 parts by mass of an antimony oxide compound with respect to 100 parts by mass of a diene rubber, and a sulfur-containing silane coupling agent in a ratio to the total amount of the silica and the antimony oxide compound Containing 3 to 20 mass% ,
The rubber composition, wherein the antimony oxide compound is a fine particle having an average particle diameter of 20 to 60 nm.
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