JP6657759B2 - Rubber composition for tire - Google Patents

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Description

本発明はタイヤ用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for a tire.

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、シリカ配合ゴムは摩耗性能が悪化する傾向があった。
In recent years, a labeling (display method) system has been applied to pneumatic tires, and there is a demand for achieving a higher level of both wetness (braking / driving performance on wet road surfaces) and low rolling resistance.
Conventionally, it has been known that low rolling resistance and wettability are improved by changing a filler to be mixed into a rubber material constituting a tread portion of a tire from carbon black to silica. However, the silica-compounded rubber tends to have poor wear performance.

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、2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、セリウム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 conventional methods related to rubber compositions for tires, for example, those described in Patent Documents 1 and 2 have been proposed.
Patent Document 1 discloses a conjugated diene compound-non-conjugated olefin copolymer (A) having a content of a conjugated diene compound-derived portion of 40 mol% or more, a conjugated diene-based polymer (B), and an ethylene-propylene-diene rubber. A rubber composition comprising a non-conjugated diene compound and a non-conjugated olefin copolymer (C) containing a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin copolymer (C). It describes that a specific compound containing is used as a polymerization catalyst composition to polymerize a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin.

特許文献2には、バイオマス由来のモノマー成分を重合して得られ、ASTMD6866−10に準拠して測定したpMC(percent Modern Carbon)が1%以上、ガラス転移温度(Tg)が−120〜−80℃であるバイオマス由来ゴムを含むタイヤ用ゴム組成物が記載されており、バイオマス由来のモノマー成分は酸化セリウムを触媒として用いて得ることが可能であることが記載されている。   In Patent Document 2, pMC (percent Modern Carbon) obtained by polymerizing a monomer component derived from biomass and measured according to ASTM D6866-10 is 1% or more, and glass transition temperature (Tg) is -120 to -80. A rubber composition for a tire containing a biomass-derived rubber at a temperature of 0 ° C. is described, and it is described that a biomass-derived monomer component can be obtained using cerium oxide as a catalyst.

国際公開第2012/117715号パンフレットWO 2012/117715 pamphlet 特開2014−231605号公報JP 2014-231605 A

上記のように、ウェット性に優れ、同時に低燃費性能および摩耗性能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 wettability and at the same time excellent in fuel efficiency and wear performance has not been proposed.

本発明の目的は、ウェット性に優れ、同時に低燃費性能および摩耗性能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 capable of obtaining a tire having excellent wettability, and at the same time, excellent fuel efficiency and wear performance.

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、特定のガラス転移温度を有するジエン系ゴム、シリカ、酸化セリウム、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 present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and at a specific ratio, a rubber composition containing a diene rubber having a specific glass transition temperature, silica, cerium oxide, and a sulfur-containing silane coupling agent. However, they have found that the above object is achieved, and have completed the present invention.

なお、特許文献1、2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、セリウムまたは酸化セリウム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セリウムまたは酸化セリウムは含まれない。   In the rubber compositions described in Patent Documents 1 and 2, it is described that cerium or cerium oxide can be used as a catalyst in the production process. Does not include cerium or cerium oxide as a catalyst used in the production process.

本発明は以下の(1)〜(3)である。
(1)平均ガラス転移温度が−50〜−20℃であるジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを10〜90質量部、酸化セリウムを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セリウムとの合計量に対する比率で3〜20質量%含む、タイヤ用ゴム組成物。
(2)前記酸化セリウムが、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)に記載のタイヤ用ゴム組成物。
(3)上記(1)または(2)に記載のゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤ。
The present invention is the following (1) to (3).
(1) With respect to 100 parts by mass of a diene rubber having an average glass transition temperature of -50 to -20 ° C, it contains 10 to 90 parts by mass of silica and 1 to 50 parts by mass of cerium oxide, and further contains a sulfur-containing silane coupling agent. And a rubber composition for a tire, comprising 3 to 20% by mass of the total amount of the silica and the cerium oxide.
(2) The rubber composition for a tire according to the above (1), wherein the cerium oxide is fine particles having an average particle diameter of 20 to 60 nm.
(3) A pneumatic tire using the rubber composition according to (1) or (2) for a tire tread.

本発明によれば、ウェット性に優れ、同時に低燃費性能および摩耗性能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。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rubber composition which can obtain the tire which is excellent in wettability, at the same time, also excellent in fuel efficiency performance and abrasion performance can be provided.

本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図である。It is a partial section schematic diagram of a tire showing an example of an embodiment of a pneumatic tire of the present invention.

本発明について説明する。
本発明は、平均ガラス転移温度が−50〜−20℃であるジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを10〜80質量部、酸化セリウムを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セリウムとの合計量に対する比率で3〜20質量%含む、タイヤ用ゴム組成物である。
このようなタイヤ用ゴム組成物を、以下では「本発明の組成物」ともいう。
The present invention will be described.
The present invention includes 10 to 80 parts by mass of silica and 1 to 50 parts by mass of cerium oxide, based on 100 parts by mass of a diene rubber having an average glass transition temperature of -50 to -20 ° C, and further contains a sulfur-containing silane coupling. A rubber composition for a tire, comprising an agent in an amount of 3 to 20% by mass relative to the total amount of the silica and the cerium oxide.
Hereinafter, such a rubber composition for a tire is also referred to as “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って、平均ガラス転移温度が−50〜−20℃であ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る。
<Diene rubber>
The diene rubber contained in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it has a double bond in the main chain and has an average glass transition temperature of -50 to -20 ° C. Examples include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and ethylene-propylene-diene copolymer. Combined rubber (EPDM), styrene-isoprene rubber, isoprene-butadiene rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, and the like.

ジエン系ゴムとして、例えば上記のような具体例の中の1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
1種単独で用いる場合は、そのジエン系ゴムのガラス転移温度が−50〜−20℃であるものを用いる。
2種以上を併用する場合は、各成分のガラス転移温度に各成分の質量%をそれぞれ掛けて足し合わせた値が−50〜−20℃であるものを用いる。
As the diene rubber, for example, one of the above specific examples may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
When used alone, a diene rubber having a glass transition temperature of −50 to −20 ° C. is used.
When two or more kinds are used in combination, those having a value obtained by multiplying the glass transition temperature of each component by the mass% of each component and adding the resulting values are −50 to −20 ° C.

ジエン系ゴムのガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により20℃/分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、低温側のベースラインと転移域の傾き(傾斜直線)とのそれぞれの延長線の交点の温度とする。また、ジエン系ゴムが油展品であるときは、油展成分(オイル)を含まない状態におけるジエン系ゴムのガラス転移温度とする。   The glass transition temperature of the diene rubber is measured by a differential scanning calorimetry (DSC) at a heating rate of 20 ° C./min, and a thermogram is measured. Is the temperature at the intersection of the extension lines. When the diene-based rubber is an oil-extended product, the glass transition temperature of the diene-based rubber in a state in which the oil-extended component (oil) is not included is used.

ジエン系ゴムとして、ウェット性能と低燃費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。   As the diene rubber, it is preferable to use styrene-butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR), and it is more preferable to use them in combination, because the wet performance and the fuel economy performance can be balanced.

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50〜100質量%であることが好ましく、70〜95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 styrene-butadiene rubber (SBR) and butadiene rubber (BR) are used in combination as the diene rubber, the SBR is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 95% by mass in the diene rubber. Is more preferred. Within this range, the general physical properties of the vulcanized rubber composition will be 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 compounded in a rubber composition 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, for example, fumed silica, calcined silica, precipitated silica, pulverized silica, fused silica, colloidal silica, and the like. These may be used alone, or two or more kinds may be used. 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10〜80質量部であり、得られるタイヤの耐摩耗性が良好となり、低燃費性能のバランスが良好となるため、20〜70質量部であることがより好ましく、30〜60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 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, the resulting tire has good wear resistance, and a good balance of fuel economy performance is obtained. Therefore, the amount is more preferably 20 to 70 parts by mass, and still more preferably 30 to 60 parts by mass.

<酸化セリウム>
本発明の組成物が含有する酸化セリウムは特に限定されず、平均粒子径が20〜60nmの微粒子であることが好ましく、20〜50nmの微粒子であることがより好ましい。
<Cerium oxide>
Cerium oxide 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, more preferably 20 to 50 nm.

平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、酸化セリウムを倍率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。   The average particle diameter was determined by taking a photograph of cerium oxide at a magnification of 5000 using a transmission electron microscope (TEM), arbitrarily selecting 500 particles from the obtained photograph, and using a vernier caliper to calculate the equivalent diameter of each projected area circle. Is measured to obtain an integrated particle size distribution (volume basis), and an average particle diameter (median diameter) is calculated therefrom to obtain a value to be obtained.

酸化セリウムとして、CeO2、Ce23等の化学式で表されるものを例示できる。 Examples of cerium oxide include those represented by chemical formulas such as CeO 2 and Ce 2 O 3 .

本発明において前記酸化セリウムの含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して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。酸化セリウムの配合量が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摩耗性能が改善されず、50質量部より多くなると摩耗性能が低下する傾向がある。   In the present invention, the content of the cerium oxide is 1 to 50 parts by mass, preferably 5 to 45 parts by mass, more preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. More preferred. If the amount of cerium oxide is less than 1 part by mass, the low rolling properties, wet performance and wear performance of the tire are not improved, and if it exceeds 50 parts by mass, the wear performance tends to decrease.

<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 blended in a rubber composition for use in tires or the like may be used. it can.

前記硫黄含有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。   Specific examples of the sulfur-containing silane coupling agent include, 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 ] Tetrasulfide, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] disulfide, 3-mercaptopropyl-trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl-triethoxysilane, and the like. May be used, 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セリウム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+酸化セリウムの含有量)×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セリウムとの合計量に対する比率が3質量%未満の場合、タイヤの低燃費性能やウェット性能、および耐摩耗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セリウムとの合計量に対する比率が20質量%より高くなると、摩耗性能が低下する傾向がある。   In the present invention, the content of the sulfur-containing silane coupling agent is based on a ratio (content of the sulfur-containing silane coupling agent / (content of silica + content of cerium oxide) to the total amount of the silica and the cerium oxide. 3) to 20% by mass, preferably 5 to 15% by mass, and more preferably 7 to 10% by mass. When the compounding 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 cerium oxide, the fuel efficiency, wet performance, and abrasion resistance of the tire are not improved, and the rubber is not improved. Workability also deteriorates. On the other hand, when the ratio to the total amount of the silica and the cerium oxide is higher than 20% by mass, the wear performance tends to decrease.

<その他の成分>
本発明の組成物には、上記の成分の他に、芳香族性テルペン樹脂、シリカ以外のフィラー(例えば、カーボンブラック等)、上記の硫黄含有シランカップリング剤以外のシランカップリング剤、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 components, an aromatic terpene resin, a filler other than silica (eg, carbon black, etc.), a silane coupling agent other than the above-mentioned sulfur-containing silane coupling agent, vulcanization Or blending various other additives generally used in tire rubber compositions such as a crosslinking agent, a vulcanization or crosslinking accelerator, zinc oxide, a softener (oil), an antioxidant, and a plasticizer. Can be. The compounding amounts of these additives can be conventional general compounding amounts, as long as the object of the present invention is not adversely affected.

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 other than silica (for example, carbon black) is preferably 4 to 30 parts by mass, more preferably 5 to 25 parts by mass based on 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the vulcanizing agent or the crosslinking agent is preferably from 0.3 to 3.0 parts by mass, more preferably from 0.5 to 2.5 parts by mass, based on 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 primary accelerator alone or in a blend with the secondary accelerator. More preferably, the amount is from 0.0 to 2.5 parts by mass.
The content of zinc oxide is preferably from 0.2 to 10.0 parts by mass, more preferably from 0.4 to 5.0 parts by mass, based on 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the softener (oil) is preferably from 10 to 60 parts by mass, more preferably from 15 to 45 parts by mass, based on 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the antioxidant is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 4.0 parts by mass, based on 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of a plasticizer such as a thermoplastic resin is preferably from 0 to 30 parts by mass, more preferably from 0 to 20 parts by mass, based on 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 each of the above components.
Among the above components, components other than the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator are mixed and kneaded to prepare a masterbatch, and the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) are added to the masterbatch. ) It is preferable to mix an accelerator and knead the mixture using an open roll or the like to produce a rubber composition. In this way, a masterbatch composed of components other than the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator is prepared, and the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator are mixed with the masterbatch. By kneading, the kneading time after mixing the vulcanizing (crosslinking) agent and the vulcanizing (crosslinking) accelerator can be shortened, and vulcanized (crosslinked) rubber due to uneven vulcanization (crosslinking) occurring In addition to preventing a decrease in the physical properties of the composition, the vulcanization (crosslinking) can be easily controlled.

[空気入りタイヤ]
本発明の空気入りタイヤは、上述した本発明の組成物を用いて製造した空気入りタイヤである。なかでも、本発明の組成物をタイヤトレッドに用いて製造した空気入りタイヤであることが好ましい。
図1に、本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図を示すが、本発明の空気入りタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
[Pneumatic tires]
The pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire manufactured using the above-described composition of the present invention. Especially, it is preferable that it is a pneumatic tire manufactured using the composition of the present invention for a tire tread.
FIG. 1 shows a schematic partial cross-sectional view of a tire representing an example of an embodiment of the pneumatic tire of the present invention. However, the pneumatic tire of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG.

図1において、符号1はビード部を表し、符号2はサイドウォール部を表し、符号3はタイヤトレッド部を表す。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 represents a bead portion, reference numeral 2 represents a sidewall portion, and reference numeral 3 represents a tire tread portion.
A carcass layer 4 in which a fiber cord is embedded is mounted between the pair of left and right bead portions 1, and the end of the carcass layer 4 extends around the bead core 5 and the bead filler 6 from the inside of the tire to the outside. It is folded and wound up.
Further, in the tire tread 3, a belt layer 7 is arranged outside the carcass layer 4 over one circumference of the tire.
In the bead portion 1, a rim cushion 8 is disposed at a portion in contact with the rim.

本発明の空気入りタイヤは、例えば従来公知の方法に従って製造することができる。また、タイヤに充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。   The pneumatic tire of the present invention can be manufactured, for example, according to a conventionally known method. In addition, as the gas to be charged into the tire, an inert gas such as nitrogen, argon, helium, or the like can be used in addition to normal or air having a regulated oxygen partial pressure.

本発明の空気入りタイヤはウェットグリップ性能、低燃費性能および摩耗性能に優れるため、特に低燃費タイヤ(ラベリング制度に則った低燃費用のタイヤ)に好適である。   The pneumatic tire of the present invention is excellent in wet grip performance, low fuel consumption performance and wear performance, and is particularly suitable for low fuel consumption tires (tires with low fuel consumption in accordance with the labeling system).

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 described specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the embodiments.

[ゴム組成物の製造]
<標準例、実施例1〜5、比較例1〜5>
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1〜5および比較例1〜5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 5, Comparative examples 1 to 5>
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, Examples 1 to 5, and Comparative Examples 1 to 5 were each of the components shown in Table 1. Was blended in the amounts shown in Table 1 and produced.
Specifically, first, among the components shown in Table 1 below, components other than sulfur and the vulcanization accelerator were mixed using a 1.7-liter closed Banbury mixer for 5 minutes to reach 150 ± 5 ° C. The masterbatch was released when cooled and cooled to room temperature. Further, sulfur and a vulcanization accelerator were mixed with the obtained master batch using the Banbury mixer to obtain a rubber composition.

[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。
[Production of vulcanized rubber sheet for evaluation]
The produced rubber composition (unvulcanized) was press-vulcanized in a mold (15 cm × 15 cm × 0.2 cm) at 160 ° C. for 20 minutes to produce a vulcanized rubber sheet.

[試験評価方法]
<摩耗性能>
上述のとおり作製した加硫ゴムシートについて、JIS K6264−1、2:2005に準拠し、ランボーン摩耗試験機(岩本製作所製)を用いて、温度20℃、スリップ率50%の条件で摩耗減量を測定した。
結果を第1表に示す。結果は標準例の摩耗量を100として、次式により指数化したものを表した。指数が大きいほど摩耗量が小さく、タイヤにしたときに摩耗性能に優れる。
摩耗性能=(標準例の摩耗量/試料の摩耗量)×100
[Test evaluation method]
<Wear performance>
The weight loss of the vulcanized rubber sheet produced as described above was measured using a Lambourn abrasion tester (manufactured by Iwamoto Seisakusho) at a temperature of 20 ° C. and a slip ratio of 50% in accordance with JIS K6264-1, 2: 2005. It was measured.
The results are shown in Table 1. The results are expressed as an index according to the following equation, with the abrasion loss of the standard example as 100. The larger the index is, the smaller the wear amount is, and the better the wear performance is when the tire is made.
Abrasion performance = (abrasion amount of standard example / abrasion amount of sample) × 100

<低燃費性能>
JIS K6394:2007に準じて、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)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。
結果を第1表に示す。結果は標準例を100として指数で示した。この値が低いほど低燃費性能に優れる。
<Low fuel consumption performance>
According to JIS K6394: 2007, using a viscoelastic spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.), tan δ (60 ° C.) was obtained under the conditions of an extensional deformation strain of 10% ± 2%, a frequency of 20 Hz, and a temperature of 60 ° C. It was measured.
The results are shown in Table 1. The results were shown as indexes with the standard example as 100. The lower this value, the better the fuel economy performance.

<WET性能>
JIS K6394:2007に準じて、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)を用いて、伸張変形歪率10%±2%、振動数20Hz、温度0℃の条件で、tanδ(0℃)を測定した。
結果を第1表に示す。結果は標準例のtanδ(0℃)を100とする指数で表した。指数が大きいほどtanδ(0℃)が大きく、タイヤにしたときにウェットグリップ性能に優れる。
<WET performance>
According to JIS K6394: 2007, using a viscoelastic spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.), tan δ (0 ° C.) was obtained under the conditions of an extensional deformation strain of 10% ± 2%, a frequency of 20 Hz, and a temperature of 0 ° C. It was measured.
The results are shown in Table 1. The results were expressed as an index with tan δ (0 ° C.) of the standard example as 100. The larger the index, the greater the tan δ (0 ° C.), and the better the wet grip performance when the tire is made.

Figure 0006657759
Figure 0006657759

[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。
・SBR1:NIPOL1723(スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製)
・SBR2:NIPOL NS116R(スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製)
・BR:ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol1220
・カーボンブラック:ショウブラックN339(キャボットジャパン社製)
・シリカ:Zeosil(R) 1165MP(CTAB吸着比表面積:159m2/g、ローディア社製)
・酸化亜鉛:酸化亜鉛3種(正同化学工業社社製)
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸(日油社製)
・老化防止剤1:6C:SANTOFLEX 6PPD(Solutia Europe社製)
・老化防止剤2:RD:PILNOX TDQ(NOCIL LIMITED社製)
・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
・酸化セリウム1:Nanotechnology社製 Nano−D CEP 平均粒子径=25−45nm
・酸化セリウム2:トライバッハインダストリー社製 FG−50 平均粒子径=0.6〜2.0μm
・アロマオイル: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(硫黄の含有量95.24質量%、鶴見化学工業社製)
・加硫促進剤1:DPG:ソクシノールD−G(住友化学株式会社)
・加硫促進剤2:CZ:ノクセラーCZ−G(大内新興化学工業株式会社製)
[Specific description of each component in the table]
Details of each component shown in the table are as follows.
SBR1: NIPOL1723 (styrene butadiene rubber, manufactured by Zeon Corporation)
-SBR2: NIPOL NS116R (styrene butadiene rubber, manufactured by Zeon Corporation)
BR: Butadiene rubber, Nipol 1220 manufactured by Zeon Corporation
・ Carbon black: Show black N339 (manufactured by Cabot Japan)
Silica: Zeosil (R) 1165MP (CTAB adsorption specific surface area: 159m 2 / g, manufactured by Rhodia)
・ Zinc oxide: 3 types of zinc oxide (manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd.)
・ Stearic acid: Bead stearic acid (made by NOF CORPORATION)
Anti-aging agent 1: 6C: SANTOFLEX 6PPD (manufactured by Solutia Europe)
・ Antiaging agent 2: RD: PILNOX TDQ (manufactured by NOCIL LIMITED)
-Sulfur-containing silane coupling agent: bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (TESPT), Si69 manufactured by Evonik
Cerium oxide 1: Nano-D CEP manufactured by Nanotechnology, Inc. Average particle size = 25-45 nm
-Cerium oxide 2: FG-50 manufactured by Tri-Baheindustry Co., Ltd. Average particle size = 0.6 to 2.0 m
・ Aroma oil: Extract No.4S (manufactured by Showa Shell Sekiyu KK)
・ Sulfur: Fine powder sulfur containing Kinka Ind.
・ Vulcanization accelerator 1: DPG: Succinol DG (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Vulcanization accelerator 2: CZ: Noxeller CZ-G (Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.)

[試験結果の説明]
<実施例1〜5>
実施例1〜5では低燃費性能の悪化を抑制しつつ、摩耗性能およびWET性能を改善することができた。
[Explanation of test results]
<Examples 1 to 5>
In Examples 1 to 5, the wear performance and the WET performance were able to be improved while suppressing the deterioration of the fuel economy performance.

<比較例1、2>
酸化セリウムを含まず、シリカが少ない系では摩耗性能が悪化した。一方、シリカが多い系では、低燃費性能が悪化した。
<Comparative Examples 1 and 2>
In a system containing no cerium oxide and containing a small amount of silica, the wear performance deteriorated. On the other hand, in a system containing a large amount of silica, the fuel economy performance deteriorated.

<比較例3>
酸化セリウムが多い態様である。この場合、摩耗性能および低燃費性能が悪化した。
<Comparative Example 3>
In this embodiment, the amount of cerium oxide is large. In this case, the wear performance and the low fuel consumption performance deteriorated.

<比較例4>
酸化セリウム量が少ない態様である。この場合、摩耗性能が悪化した。
<Comparative Example 4>
In this embodiment, the amount of cerium oxide is small. In this case, the wear performance deteriorated.

<比較例5>
ジエン系ゴムの平均ガラス転移温度が低い態様である。この場合、低燃費性能およびWET性能が悪化した。
<Comparative Example 5>
In this embodiment, the average glass transition temperature of the diene rubber is low. In this case, fuel economy performance and WET performance deteriorated.

1 ビード部
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bead part 2 Side wall part 3 Tire tread part 4 Carcass layer 5 Bead core 6 Bead filler 7 Belt layer 8 Rim cushion

Claims (2)

平均ガラス転移温度が−50〜−20℃であるジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを10〜80質量部、平均粒子径が20〜60nmの微粒子である酸化セリウムを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セリウムとの合計量に対する比率で3〜20質量%含む、タイヤ用ゴム組成物。 With respect to 100 parts by mass of a diene rubber having an average glass transition temperature of -50 to -20 ° C, 10 to 80 parts by mass of silica, and 1 to 50 parts by mass of cerium oxide which is fine particles having an average particle size of 20 to 60 nm. A rubber composition for a tire, further comprising a sulfur-containing silane coupling agent in an amount of 3 to 20% by mass relative to the total amount of the silica and the cerium oxide. 請求項に記載のタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤ。 A pneumatic tire using the rubber composition for a tire according to claim 1 in a tire tread.
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