JP6789782B2 - Rubber composition and pneumatic tire - Google Patents

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本発明は、ゴム組成物および空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to rubber compositions and pneumatic tires.

ジエン系ゴムと、シリカやカーボンブラックなどの充填剤を含むタイヤ用ゴム組成物において、炭化水素樹脂が配合されたものが知られている(特許文献1、2)。 It is known that a rubber composition for a tire containing a diene rubber and a filler such as silica or carbon black contains a hydrocarbon resin (Patent Documents 1 and 2).

特に、特許文献2では、上記の炭化水素樹脂として、特定量の不飽和基を含む脂環族炭化水素樹脂を用いることによって、当該脂環族炭化水素樹脂が加硫の際にゴムの主鎖と架橋してゴム分子の強度を改善できるため、空気入りタイヤの耐カット性や耐屈曲性が向上できることが記載されている。 In particular, in Patent Document 2, by using an alicyclic hydrocarbon resin containing a specific amount of unsaturated groups as the above-mentioned hydrocarbon resin, the alicyclic hydrocarbon resin is the main chain of rubber when vulcanized. It is described that the cut resistance and bending resistance of pneumatic tires can be improved because the strength of rubber molecules can be improved by cross-linking with.

一方、上記のジエン系ゴムおよび充填剤を含むタイヤ用ゴム組成物において、極性の高いゴムが配合されたものが知られている(特許文献3〜5)。特に、特許文献3では、極性の高いゴムとして、アクリロニトリルを特定量含有するアクリロニトリル−ブタジエンゴムを用いることで、空気入りタイヤのウエットグリップ性能、低燃費性能、耐摩耗性を改善できることが記載されている。 On the other hand, among the rubber compositions for tires containing the above-mentioned diene-based rubber and filler, those containing highly polar rubber are known (Patent Documents 3 to 5). In particular, Patent Document 3 describes that the wet grip performance, fuel efficiency performance, and wear resistance of pneumatic tires can be improved by using acrylonitrile-butadiene rubber containing a specific amount of acrylonitrile as a highly polar rubber. There is.

特表2011−526310号公報Japanese Patent Publication No. 2011-526310 特開2000−344947号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-344947 特開2011−57922号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-57922 特開平6−9826号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-9926 特開平11−286575号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-286575

一方、市場では、ゴム組成物を用いてなる空気入りタイヤにおいて、より耐引裂性(耐カット性)に優れたものが求められているが、上記の特許文献のようなゴム組成物から得られた空気入りタイヤなどの加硫ゴムでは、当該特性を満足するものではなかった。特に、上記の特許文献2のようなゴム組成物では、シリカの分散が十分ではなく、さらに、架橋密度が上がることにより、架橋の網目鎖にシリカが捕捉され、分散が不十分な加硫ゴムになるものと考えられる。 On the other hand, in the market, there is a demand for pneumatic tires using a rubber composition having more excellent tear resistance (cut resistance), which can be obtained from a rubber composition as in the above patent document. Vulcanized rubber such as pneumatic tires did not satisfy the characteristics. In particular, in the rubber composition as in Patent Document 2 described above, the dispersion of silica is not sufficient, and further, the increase in the crosslink density causes silica to be trapped in the crosslinked network chain, resulting in insufficient dispersion of the vulcanized rubber. It is thought that

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、優れた耐引裂性(耐カット性)を有する加硫ゴムが得られるゴム組成物を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a rubber composition capable of obtaining a vulcanized rubber having excellent tear resistance (cut resistance).

本発明は、ジエン系ゴムと、シリカと、炭化水素樹脂を含むゴム組成物であって、前記ジエン系ゴムが、アクリロニトリル−ブタジエンゴムおよび該アクリロニトリル−ブタジエンゴム以外のその他のジエン系ゴムを含み、前記アクリロニトリル−ブタジエンゴムは、アクリロニトリルの含有量が25重量%以上であり、前記炭化水素樹脂は、不飽和基含有炭化水素樹脂であり、かつ軟化点が80〜120℃であり、前記アクリロニトリル−ブタジエンゴムが、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して、1〜25重量部であることを特徴とするゴム組成物、に関する。 The present invention is a rubber composition containing a diene rubber, silica, and a hydrocarbon resin, wherein the diene rubber contains an acrylonitrile-butadiene rubber and other diene rubbers other than the acrylonitrile-butadiene rubber. The acrylonitrile-butadiene rubber has an acrylonitrile content of 25% by weight or more, the hydrocarbon resin is an unsaturated group-containing hydrocarbon resin, and has a softening point of 80 to 120 ° C., and the acrylonitrile-butadiene rubber has a softening point of 80 to 120 ° C. The present invention relates to a rubber composition, wherein the amount of rubber is 1 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the other diene rubber.

また、本発明は、前記ゴム組成物を用いてなる空気入りタイヤ、に関する。 The present invention also relates to a pneumatic tire made of the rubber composition.

本発明のゴム組成物は、ゴムの原料として、アクリロニトリルを特定量含有するアクリロニトリル−ブタジエンゴム(以下、NBRとも称す)と、該NBR以外のその他のジエン系ゴムを用い、シリカおよび不飽和基含有炭化水素樹脂を含むものである。前記NBRは、前記その他のジエン系ゴムよりも極性が高いため、ゴム組成物に含まれるゴム成分全体の極性を下げることができる。よって、ゴム組成物中の、ゴム成分全体の極性とシリカとの極性差を小さくすることができるため、ゴムマトリックス中でのシリカの分散性を向上できるものと推定される。その結果、加硫により上記の炭化水素樹脂の不飽和基や、ジエン系ゴムの成分が架橋した際にも、シリカは高い分散性(架橋ゴムのペイン効果の値が小さい)を有するため、当該ゴム組成物から得られる加硫ゴムは、優れた耐引裂性(耐カット性)を有する。 The rubber composition of the present invention uses acrylonitrile-butadiene rubber (hereinafter, also referred to as NBR) containing a specific amount of acrylonitrile and other diene-based rubbers other than the NBR as raw materials for the rubber, and contains silica and an unsaturated group. It contains a hydrocarbon resin. Since the NBR has a higher polarity than the other diene-based rubbers, the polarity of the entire rubber component contained in the rubber composition can be lowered. Therefore, it is presumed that the dispersibility of silica in the rubber matrix can be improved because the polarity difference between the polarity of the entire rubber component and the silica in the rubber composition can be reduced. As a result, even when the unsaturated groups of the above hydrocarbon resin and the components of the diene rubber are crosslinked by vulcanization, the silica has high dispersibility (the value of the pain effect of the crosslinked rubber is small). The vulcanized rubber obtained from the rubber composition has excellent tear resistance (cut resistance).

また、軟化点が80〜120℃程度である不飽和基含有炭化水素樹脂を用い、かつ特定量の上記のNBRを用いることにより、加硫ゴムの架橋密度を過度に高めない(ゴム強度が十分に発揮できるような適度な架橋密度を有する)効果が期待されるため、当該ゴム組成物からは、上記の特許文献の単純な組み合わせから期待される耐引裂性(耐カット性)の改善幅よりも、耐引裂性が大きく向上した加硫ゴムが得られる。 Further, by using an unsaturated group-containing hydrocarbon resin having a softening point of about 80 to 120 ° C. and using a specific amount of the above NBR, the crosslink density of the vulcanized rubber is not excessively increased (rubber strength is sufficient). Since it is expected to have an effect (having an appropriate cross-linking density that can be exhibited in the above), the improvement range of tear resistance (cut resistance) expected from the simple combination of the above patent documents is obtained from the rubber composition. However, a vulcanized rubber having greatly improved tear resistance can be obtained.

<ゴム組成物>
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴムと、シリカと、炭化水素樹脂を含有する。また、ゴム組成物は、各種配合剤を適宜組み合わせて含有させることができる。
<Rubber composition>
The rubber composition of the present invention contains a diene-based rubber, silica, and a hydrocarbon resin. In addition, the rubber composition can contain various compounding agents in an appropriate combination.

<ジエン系ゴム>
本発明のジエン系ゴムは、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)および該アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)以外のその他のジエン系ゴムを含有する。
<Diene rubber>
The diene-based rubber of the present invention contains an acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) and other diene-based rubbers other than the acrylonitrile-butadiene rubber (NBR).

前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)は、アクリロニトリルの含有量(結合アクリロニトリル量)が25重量%以上である。NBRは、加硫ゴムに高い耐引裂性を付与する観点から、アクリロニトリルの含有量が30重量%以上であることが好ましく、そして、50重量%以下であることが好ましく、40重量%以下であることがより好ましい。なお、上記のアクリロニトリルの含有量は、JIS K6364に記載のミルオーブン法に準拠して、発生した窒素量を測定して、算出される。 The acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) has an acrylonitrile content (bonded acrylonitrile amount) of 25% by weight or more. From the viewpoint of imparting high tear resistance to the vulcanized rubber, the NBR preferably has an acrylonitrile content of 30% by weight or more, preferably 50% by weight or less, and preferably 40% by weight or less. Is more preferable. The content of acrylonitrile described above is calculated by measuring the amount of nitrogen generated in accordance with the mill oven method described in JIS K6364.

前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)以外のその他のジエン系ゴムは、例えば、天然ゴム(NR)や、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)、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム(CR)などの合成ジエン系ゴムが挙げられる。その他のジエン系ゴムは、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 Other diene rubbers other than the acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) include, for example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), and butyl rubber (IIR). , Synthetic diene rubber such as chloroprene rubber (CR). Other diene-based rubbers may be used alone or in combination of two or more.

前記その他のジエン系ゴムは、加硫ゴムに耐引裂性を付与する観点から、天然ゴム(NR)と合成ジエン系ゴムとの併用が好ましく、合成ゴムとしては、SBR、BRを用いることが好ましい。天然ゴムと合成ジエン系ゴムの重量比(天然ゴム/合成ジエン系ゴム)は、20/80〜70/30であることが好ましく、30/60〜60/40であることがより好ましい。 From the viewpoint of imparting tear resistance to the vulcanized rubber, the other diene-based rubber is preferably used in combination with natural rubber (NR) and synthetic diene-based rubber, and SBR and BR are preferably used as the synthetic rubber. .. The weight ratio of the natural rubber to the synthetic diene rubber (natural rubber / synthetic diene rubber) is preferably 20/80 to 70/30, and more preferably 30/60 to 60/40.

<シリカ>
本発明のシリカは、補強性のフィラーとして使用できるものであれば何ら限定されるものではないが、湿式シリカ(含水ケイ酸)が好ましい。シリカのコロイダル特性も、特に限定されるものではないが、BET法による窒素吸着比表面積(BET)が150〜250m2/gであるものが好ましく、180〜230m2/gであるものがより好ましい。なお、シリカのBETは、ISO 5794に記載のBET法に準拠し測定される。シリカは、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
<Silica>
The silica of the present invention is not limited as long as it can be used as a reinforcing filler, but wet silica (hydrous silicic acid) is preferable. Colloidal properties of the silica is also not particularly limited, preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (BET) is 150 to 250 2 / g by BET method, and more preferred is a 180~230m 2 / g .. The BET of silica is measured according to the BET method described in ISO 5794. Silica may be used alone or in combination of two or more.

<炭化水素樹脂>
本発明の炭化水素樹脂は、不飽和基含有炭化水素樹脂であり、かつ軟化点が80〜120℃である。前記軟化点は、加硫ゴムに高い耐引裂性を付与する観点から、85℃以上が好ましく、そして、115℃以下であることが好ましい。なお、軟化点は、JIS K2207に記載の環球式に準拠して、測定される。
<Hydrocarbon resin>
The hydrocarbon resin of the present invention is an unsaturated group-containing hydrocarbon resin and has a softening point of 80 to 120 ° C. The softening point is preferably 85 ° C. or higher, and preferably 115 ° C. or lower, from the viewpoint of imparting high tear resistance to the vulcanized rubber. The softening point is measured according to the ring-and-ball formula described in JIS K2207.

前記炭化水素樹脂は、加硫により架橋反応ができる不飽和炭素結合(例えば、エチレン系炭化水素、共役二重結合など)を有するものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、石油系炭化水素樹脂、テルペン系樹脂、スチレン系樹脂、ロジン系樹脂などが挙げられる。炭化水素樹脂は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 The hydrocarbon resin is not particularly limited as long as it has an unsaturated carbon bond (for example, an ethylene hydrocarbon, a conjugated double bond, etc.) that can be crosslinked by vulcanization, but for example, petroleum. Examples thereof include based hydrocarbon resins, terpene resins, styrene resins, and rosin resins. The hydrocarbon resin may be used alone or in combination of two or more.

前記石油系炭化水素樹脂としては、例えば、C5系の脂肪族系炭化水素樹脂、C9系の芳香族系炭化水素樹脂、C5/C9系の脂肪族/芳香族共重合系炭化水素樹脂が挙げられる。脂肪族系炭化水素樹脂は、炭素数4〜5個相当の石油留分(C5留分)であるイソプレンやシクロペンタジエンなどの不飽和モノマーをカチオン重合することにより得られる樹脂であり、一部水添したものであってもよい。芳香族系炭化水素樹脂は、炭素数8〜10個相当の石油留分(C9留分)であるビニルトルエン、アルキルスチレン、インデンなどのモノマーをカチオン重合することにより得られる樹脂であり、一部水添したものであってもよい。脂肪族/芳香族共重合系炭化水素樹脂は、上記C5留分とC9留分とをカチオン重合により共重合して得られる樹脂であり、一部水添したものであってもよい。 Examples of the petroleum-based hydrocarbon resin include C5-based aliphatic hydrocarbon resins, C9-based aromatic hydrocarbon resins, and C5 / C9-based aliphatic / aromatic copolymer-based hydrocarbon resins. .. The aliphatic hydrocarbon resin is a resin obtained by cation polymerization of unsaturated monomers such as isoprene and cyclopentadiene, which are petroleum fractions (C5 fractions) equivalent to 4 to 5 carbon atoms, and is partially water. It may be attached. Aromatic hydrocarbon resins are resins obtained by cationically polymerizing monomers such as vinyltoluene, alkylstyrene, and indene, which are petroleum fractions (C9 fractions) equivalent to 8 to 10 carbon atoms. It may be hydrocarbonized. The aliphatic / aromatic copolymer-based hydrocarbon resin is a resin obtained by copolymerizing the above C5 fraction and C9 fraction by cationic polymerization, and may be partially hydrolyzed.

前記テルペン系樹脂としては、例えば、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体などのテルペン系樹脂や、これらのテルペン系樹脂を変性(フェノール変性、芳香族変性、炭化水素変性など)した変性テルペン系樹脂(例えば、テルペンフェノール系樹脂、スチレン変性テルペン系樹脂、芳香族変性テルペン系樹脂など)などが挙げられる。 Examples of the terpene resin include terpene resins such as α-pinene polymer, β-pinene polymer, and dipentene polymer, and modification of these terpene resins (phenol modification, aromatic modification, hydrocarbon modification, etc.). ) Modified terpene-based resin (for example, terpene phenol-based resin, styrene-modified terpene-based resin, aromatic-modified terpene-based resin, etc.) and the like.

前記スチレン系樹脂としては、ポリスチレンブロックとポリオレフィン構造のエラストマーブロックで構成されたコポリマーなどのスチレン系熱可塑性エラストマーなどが挙げられ、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー(SIS)、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SEBS)、及びスチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEPS)など、また、これらの一部水添したものが挙げられる。 Examples of the styrene-based resin include styrene-based thermoplastic elastomers such as a copolymer composed of a polystyrene block and an elastomer block having a polyolefin structure, and examples thereof include styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS) and styrene-isoprene-styrene. Block copolymers (SIS), styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymers (SEBS), styrene-ethylene / propylene-styrene block copolymers (SEPS), etc., and some of these partially hydrogenated.

前記ロジン系樹脂としては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジンなどの原料ロジン、原料ロジンの不均化物、重合ロジンなどのロジン類や、ロジン類のエステル化物(ロジンエステル樹脂)、フェノール変性ロジン類、不飽和酸(マレイン酸など)変性ロジン類、ロジン類を還元処理したホルミル化ロジン類などが挙げられる。 Examples of the rosin-based resin include raw material rosins such as gum rosin, wood rosin, and tall oil rosin, non-uniformized raw material rosins, rosins such as polymerized rosins, esterified products of rosins (rosin ester resin), and phenol-modified rosins. Examples include unsaturated acid (maleic acid and the like) modified rosins, and formylated rosins obtained by reducing rosins.

以下、本発明のゴム組成物の各成分の配合量について説明する。 Hereinafter, the blending amount of each component of the rubber composition of the present invention will be described.

前記アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)は、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して、1〜25重量部である。NBRは、加硫ゴムに高い耐引裂性を付与する観点から、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して、3重量部以上であることが好ましく、そして、18重量部以下であることが好ましく、13重量部以下であることがより好ましく、8重量部以下であることがさらに好ましい。 The amount of the acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) is 1 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the other diene-based rubber. From the viewpoint of imparting high tear resistance to the vulcanized rubber, the NBR is preferably 3 parts by weight or more and 18 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the other diene rubber. It is more preferably 13 parts by weight or less, and even more preferably 8 parts by weight or less.

前記シリカは、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して、10〜120重量部であることが好ましく、50〜100重量部であることがより好ましい。 The silica is preferably 10 to 120 parts by weight, more preferably 50 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the other diene rubber.

前記炭化水素樹脂は、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して、1〜20重量部であることが好ましい。前記炭化水素樹脂は、加硫ゴムに高い耐引裂性を付与する観点から、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して、3重量部以上であることが好ましく、8重量部以上であることがより好ましく、そして、18重量部以下であることが好ましく、13重量部以下であることがより好ましい。 The hydrocarbon resin is preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the other diene rubber. From the viewpoint of imparting high tear resistance to the vulcanized rubber, the hydrocarbon resin is preferably 3 parts by weight or more, preferably 8 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the other diene rubber. Is more preferable, and it is preferably 18 parts by weight or less, and more preferably 13 parts by weight or less.

<各種配合剤>
前記ゴム組成物では、さらに、各種配合剤を用いることができる。使用可能な配合剤としては、例えば、硫黄系加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、カーボンブラック、シランカップリング剤、酸化亜鉛、メチレン受容体およびメチレン供与体、ステアリン酸、加硫促進助剤、加硫遅延剤、有機過酸化物、ワックスやオイルなどの軟化剤、加工助剤などの通常ゴム工業で使用される配合剤が挙げられる。
<Various compounding agents>
In the rubber composition, various compounding agents can be further used. Possible compounding agents include, for example, sulfur-based vulcanizing agents, vulcanization accelerators, antiaging agents, carbon black, silane coupling agents, zinc oxide, methylene acceptors and methylene donors, stearic acid, vulcanization promoting. Examples include auxiliaries, vulcanization retardants, organic peroxides, softeners such as waxes and oils, and compounding agents commonly used in the rubber industry such as processing auxiliaries.

前記硫黄系加硫剤としての硫黄は、通常のゴム用硫黄であればよく、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などを用いることができる。硫黄系加硫剤は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 The sulfur as the sulfur-based vulcanizing agent may be ordinary sulfur for rubber, and for example, powdered sulfur, precipitated sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur and the like can be used. The sulfur-based vulcanizing agent may be used alone or in combination of two or more.

前記硫黄の含有量は、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して0.3〜6.5重量部であることが好ましい。硫黄の含有量が0.3重量部未満であると、加硫ゴムの架橋密度が不足してゴム強度などが低下し、6.5重量部を超えると、特に耐熱性および耐久性の両方が悪化する。加硫ゴムのゴム強度を良好に確保し、耐熱性と耐久性をより向上するためには、硫黄の含有量が前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して1.0〜5.5重量部であることがより好ましい。 The sulfur content is preferably 0.3 to 6.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the other diene rubber. If the sulfur content is less than 0.3 parts by weight, the crosslink density of the vulcanized rubber is insufficient and the rubber strength etc. is lowered, and if it exceeds 6.5 parts by weight, both heat resistance and durability are particularly high. Getting worse. In order to ensure good rubber strength of the vulcanized rubber and further improve heat resistance and durability, the sulfur content is 1.0 to 5.5 weight by weight with respect to 100 parts by weight of the other diene rubber. It is more preferable that it is a part.

前記加硫促進剤としては、通常のゴム用加硫促進剤であればよく、例えば、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などが挙げられる。加硫促進剤は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 The vulcanization accelerator may be an ordinary vulcanization accelerator for rubber, for example, a sulfenamide-based vulcanization accelerator, a thiuram-based vulcanization accelerator, a thiazole-based vulcanization accelerator, or a thiourea-based vulcanization. Examples thereof include an accelerator, a guanidine-based vulcanization accelerator, and a dithiocarbamate-based vulcanization accelerator. The vulcanization accelerator may be used alone or in combination of two or more.

前記加硫促進剤の含有量は、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して1〜5重量部であることが好ましい。 The content of the vulcanization accelerator is preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the other diene rubber.

前記老化防止剤としては、通常のゴム用老化防止剤であればよく、例えば、芳香族アミン系老化防止剤、アミン−ケトン系老化防止剤、モノフェノール系老化防止剤、ビスフェノール系老化防止剤、ポリフェノール系老化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系老化防止剤、チオウレア系老化防止剤などが挙げられる。老化防止剤は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 The anti-aging agent may be an ordinary anti-aging agent for rubber, for example, an aromatic amine-based anti-aging agent, an amine-ketone-based anti-aging agent, a monophenol-based anti-aging agent, a bisphenol-based anti-aging agent, and the like. Examples thereof include polyphenol-based anti-aging agents, dithiocarbamate-based anti-aging agents, and thiourea-based anti-aging agents. The anti-aging agent may be used alone or in combination of two or more.

前記老化防止剤の含有量は、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して1〜5重量部であることが好ましい。 The content of the antiaging agent is preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the other diene rubber.

前記カーボンブラックとしては、特に限定されず、例えば、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPFなど、通常のゴム工業で使用されるカーボンブラックの他、アセチレンブラックやケッチェンブラックなどの導電性カーボンブラックを使用することができる。カーボンブラックは、通常のゴム工業において、そのハンドリング性を考慮して造粒された、造粒カーボンブラックであってもよく、未造粒カーボンブラックであってもよい。カーボンブラックは、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 The carbon black is not particularly limited, and for example, in addition to carbon black used in the ordinary rubber industry such as SAF, ISAF, HAF, FEF, and GPF, conductive carbon black such as acetylene black and Ketjen black can be used. Can be used. The carbon black may be a granulated carbon black or an ungranulated carbon black that has been granulated in consideration of its handleability in the ordinary rubber industry. Carbon black may be used alone or in combination of two or more.

前記カーボンブラックの含有量は、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して1〜100重量部であることが好ましく、10〜50重量部であることが好ましい。 The content of the carbon black is preferably 1 to 100 parts by weight, preferably 10 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the other diene rubber.

前記シランカップリング剤としては、通常のゴム用シランカップリング剤であればよく、例えば、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)テトラスルフィド、ビス(4−トリエキトシシリルブチル)ジスルフィド、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(2−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィドなどのスルフィドシラン;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、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルジメチルメトキシシラン、メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプトシラン;3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン、3−プロピオニルチオプロピルトリメトキシシランなどの保護化メルカプトシランなどが挙げられる。シランカップリング剤は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 The silane coupling agent may be any ordinary silane coupling agent for rubber, for example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-). Sulfides such as triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triequethylsilylbutyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) disulfide; 3-mercaptopropyl Mercaptosilanes such as trimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyldimethylmethoxysilane, mercaptoethyltriethoxysilane; 3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane, 3 -Protected mercaptosilanes such as propionylthiopropyltrimethoxysilane and the like. The silane coupling agent may be used alone or in combination of two or more.

前記シランカップリング剤の含有量は、その添加効果を十分に発揮させる観点から、前記シリカ重量の2重量%以上であることが好ましく、4重量%以上であることがより好ましく、そして、20重量%以下であることが好ましく、15重量%以下であることがより好ましい。 The content of the silane coupling agent is preferably 2% by weight or more, more preferably 4% by weight or more, and 20% by weight, from the viewpoint of fully exerting the effect of addition thereof. It is preferably% or less, and more preferably 15% by weight or less.

<ゴム組成物の製造方法>
以下に、本発明のゴム組成物の製造方法について具体的に説明する。
<Manufacturing method of rubber composition>
The method for producing the rubber composition of the present invention will be specifically described below.

前記ゴム組成物の製造方法は、前記ジエン系ゴムと、前記シリカと、前記炭化水素樹脂を乾式混合することにより、ゴム組成物を製造する。さらに、前記乾式混合では、必要に応じ、前記各種配合剤を配合することができる。 In the method for producing the rubber composition, the rubber composition is produced by dry-mixing the diene-based rubber, the silica, and the hydrocarbon resin. Further, in the dry mixing, the various compounding agents can be blended as needed.

前記乾式混合において、各原料(各成分)の配合方法は特に限定されないが、例えば、硫黄系加硫剤および加硫促進剤などの加硫系成分以外の成分を、任意の順序で添加し混練する方法、同時に添加して混練する方法、また、全成分を同時に添加して混練する方法などが挙げられる。 In the dry mixing, the blending method of each raw material (each component) is not particularly limited, but for example, components other than the vulcanization-based components such as a sulfur-based vulcanizing agent and a vulcanization accelerator are added in an arbitrary order and kneaded. A method of adding and kneading at the same time, a method of adding all the components at the same time and kneading, and the like.

前記乾式混合としては、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの通常のゴム工業において使用される混練機を用いて混練りする方法が挙げられる。混練りする回数は、1回または複数回であってもよい。混練りする時間は、使用する混練機の大きさなどによって異なるが、通常、2〜5分程度とすればよい。また、混練機の排出温度は、ゴム組成物に前記加硫系成分を含まない場合、120〜170℃とすることが好ましく、120〜150℃とすることがより好ましい。混練機の排出温度は、ゴム組成物に前記加硫系成分を含む場合、80〜110℃とすることが好ましく、80〜100℃とすることがより好ましい。 Examples of the dry mixing method include a method of kneading using a kneader used in a normal rubber industry such as a Banbury mixer, a kneader, and a roll. The number of kneading may be one or more. The kneading time varies depending on the size of the kneading machine used, but is usually about 2 to 5 minutes. Further, when the rubber composition does not contain the vulcanization-based component, the discharge temperature of the kneader is preferably 120 to 170 ° C, more preferably 120 to 150 ° C. When the rubber composition contains the vulcanization-based component, the discharge temperature of the kneader is preferably 80 to 110 ° C, more preferably 80 to 100 ° C.

本発明のゴム組成物から得られた加硫ゴムは、良好な耐引裂性を有するため、空気入りタイヤ用途に適している。 The vulcanized rubber obtained from the rubber composition of the present invention has good tear resistance and is therefore suitable for pneumatic tire applications.

以下に実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら限定されるものではない。 The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(使用原料)
a)アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR):
NBR(AN含有量35重量%):「JSR N230S」(JSR社製)
NBR(AN含有量40重量%):「Nipol DN4050」(日本ゼオン社製)
NBR(AN含有量19.5重量%):「JSR N250S」(JSR社製)
b)炭化水素樹脂:
炭化水素樹脂(軟化点95℃):「ペトロタック90」(東ソー社製)
炭化水素樹脂(軟化点115℃):「PX1150」(ヤスハラケミカル社製)
炭化水素樹脂(軟化点140±5℃):「アルコンP140」(荒川化学工業社製)
c)スチレン−ブタジエンゴム(SBR):「VSL5025−0HM」(ランクセス社製)
d)天然ゴム(NR):「RSS#3」
e)シリカ:「ニップシールAQ」(東ソー・シリカ社製)
f)カーボンブラック(CB):「ダイアブラックN341」(三菱化学社製)
g)シランカップリング剤:「Si69」(エボニック・デグサ社製)
h)亜鉛華:「亜鉛華1号」(三井金属社製)
i)老化防止剤:「アンチゲン6C」(住友化学工業社製)
j)ステアリン酸:「ルナックS−20」(花王社製)
k)ワックス:「OZOACE0355」(日本精蝋社製)
l)硫黄:「5%油入微粉末硫黄」(鶴見化学工業社製)
m)加硫促進剤:「ソクシールCZ」(住友化学社製)
(Ingredients used)
a) Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR):
NBR (AN content 35% by weight): "JSR N230S" (manufactured by JSR Corporation)
NBR (AN content 40% by weight): "Nipol DN4050" (manufactured by Zeon Corporation)
NBR (AN content 19.5% by weight): "JSR N250S" (manufactured by JSR Corporation)
b) Hydrocarbon resin:
Hydrocarbon resin (softening point 95 ° C): "Petro Tac 90" (manufactured by Tosoh Corporation)
Hydrocarbon resin (softening point 115 ° C): "PX1150" (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.)
Hydrocarbon resin (softening point 140 ± 5 ° C): "Arcon P140" (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.)
c) Styrene-butadiene rubber (SBR): "VSL5025-0HM" (manufactured by LANXESS)
d) Natural rubber (NR): "RSS # 3"
e) Silica: "Nip Seal AQ" (manufactured by Tosoh Silica)
f) Carbon black (CB): "Diablack N341" (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
g) Silane coupling agent: "Si69" (manufactured by Evonik Degussa)
h) Zinc Oxide: "Zinc Oxide No. 1" (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.)
i) Anti-aging agent: "Antigen 6C" (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
j) Stearic acid: "Lunac S-20" (manufactured by Kao Corporation)
k) Wax: "OZOACE0355" (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.)
l) Sulfur: "Fine powder sulfur with 5% oil" (manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
m) Vulcanization accelerator: "Sulfur CZ" (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)

<ゴム組成物の製造>
表1に記載の各原料(硫黄と加硫促進剤を除く成分)を、バンバリーミキサーを用いて乾式混合(混練り時間:3分、排出温度:150℃)することにより、ゴム組成物を製造した。次いで、得られたゴム組成物に、表1に記載の硫黄、加硫促進剤を加え、バンバリーミキサーを用いて乾式混合(混練り時間:1分、排出温度:90℃)することにより、未加硫ゴム組成物を製造した。なお、表1中の配合比率は、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)以外のその他のジエン系ゴムのゴム成分を100重量部としたときの重量部(phr)で示す。
<Manufacturing of rubber composition>
A rubber composition is produced by dry-mixing each of the raw materials (components excluding sulfur and vulcanization accelerator) shown in Table 1 using a Banbury mixer (kneading time: 3 minutes, discharge temperature: 150 ° C.). did. Next, the sulfur and vulcanization accelerator shown in Table 1 were added to the obtained rubber composition, and dry mixing was performed using a Banbury mixer (kneading time: 1 minute, discharge temperature: 90 ° C.). A vulcanized rubber composition was produced. The blending ratio in Table 1 is shown in parts by weight (phr) when the rubber component of the diene-based rubber other than acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) is 100 parts by weight.

<実施例2〜9、比較例1〜4>
各原料の種類とその配合量を表1に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様の方法により、未加硫ゴム組成物を製造した。
<Examples 2 to 9, Comparative Examples 1 to 4>
An unvulcanized rubber composition was produced by the same method as in Example 1 except that the types of each raw material and the blending amount thereof were changed as shown in Table 1.

上記の実施例及び比較例で得られた未加硫ゴム組成物を、150℃、30分間の条件で加硫することにより、加硫ゴムを製造した。得られた加硫ゴムについて以下の評価を行った。評価結果を表1に示す。 A vulcanized rubber was produced by vulcanizing the unvulcanized rubber compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples at 150 ° C. for 30 minutes. The following evaluation was performed on the obtained vulcanized rubber. The evaluation results are shown in Table 1.

<耐引裂性の評価>
耐引裂性の評価は、JIS K6252規定のクレセント形で、上記で得られた加硫ゴムを打ち抜き、くぼみの中央に0.50±0.08mmの切れ込みを入れたサンプルを得た。島津製作所の引張り試験機によって500mm/minの引張り速度で引裂強度を測定した。実施例1〜9、比較例2〜4は、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど、耐引裂性(耐カット性)に優れることを示す。
<Evaluation of tear resistance>
The tear resistance was evaluated by punching out the vulcanized rubber obtained above in a crescent shape specified by JIS K6252, and a sample having a notch of 0.50 ± 0.08 mm in the center of the recess was obtained. The tear strength was measured at a tensile speed of 500 mm / min with a tensile tester manufactured by Shimadzu Corporation. Examples 1 to 9 and Comparative Examples 2 to 4 are displayed as an index with the value of Comparative Example 1 as 100. The larger the index, the better the tear resistance (cut resistance).

<ペイン効果の評価>
東洋精機社製粘弾性試験機を使用し、得られた加硫ゴムの試験片を温度60℃、周波数10Hz、静歪み10%の条件で、動歪みが0.1および10%の時の貯蔵弾性率(E´(0.1)およびE´(10))を測定し、ペイン効果(δE´=E´(0.1)−E´(10))を算出した。実施例1〜9、比較例2〜4は、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が小さいほど、ペイン効果が小さく、フィラーの分散性が良好であることを示す。
<Evaluation of pain effect>
Using a viscoelastic tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., the obtained test piece of vulcanized rubber is stored at a temperature of 60 ° C., a frequency of 10 Hz, and a static strain of 10% when the dynamic strain is 0.1 and 10%. The elastic moduli (E'(0.1) and E'(10)) were measured, and the pain effect (δE'= E'(0.1) -E'(10)) was calculated. Examples 1 to 9 and Comparative Examples 2 to 4 are displayed as an index with the value of Comparative Example 1 as 100. The smaller the index, the smaller the pane effect and the better the dispersibility of the filler.

Figure 0006789782
Figure 0006789782

Claims (3)

ジエン系ゴムと、シリカと、炭化水素樹脂を含むゴム組成物であって、
前記ジエン系ゴムが、アクリロニトリル−ブタジエンゴムおよび該アクリロニトリル−ブタジエンゴム以外のその他のジエン系ゴムを含み、
前記アクリロニトリル−ブタジエンゴムは、アクリロニトリルの含有量が25重量%以上であり、
前記炭化水素樹脂は、不飽和基含有炭化水素樹脂であり、かつ軟化点が80〜120℃であり、
前記炭化水素樹脂が、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して、1〜20重量部であり、
前記アクリロニトリル−ブタジエンゴムが、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して、1〜25重量部であることを特徴とするゴム組成物。
A rubber composition containing a diene-based rubber, silica, and a hydrocarbon resin.
The diene-based rubber contains an acrylonitrile-butadiene rubber and other diene-based rubbers other than the acrylonitrile-butadiene rubber.
The acrylonitrile-butadiene rubber has an acrylonitrile content of 25% by weight or more.
The hydrocarbon resin is an unsaturated group-containing hydrocarbon resin and has a softening point of 80 to 120 ° C.
The amount of the hydrocarbon resin is 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the other diene rubber.
A rubber composition, wherein the acrylonitrile-butadiene rubber is 1 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the other diene-based rubber.
前記シリカが、前記その他のジエン系ゴム100重量部に対して、10〜120重量部であることを特徴とする請求項1記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 1 , wherein the silica is 10 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the other diene rubber. 請求項1または2記載のゴム組成物を用いてなる空気入りタイヤ。 A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1 or 2 .
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