JP6988405B2 - Rubber composition for tires and pneumatic tires - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a tire and a pneumatic tire.
近年、車両走行時の低燃費性の面から、タイヤの発熱性(ヒステリシスロス)を低減することが求められている。これに対し、タイヤのトレッド部を構成するゴム成分に、シリカを配合して、タイヤの発熱性を低減する方法が知られている。
しかし、シリカはゴム成分との親和性が低く、また、シリカ同士の凝集性が高いため、ゴム成分に単にシリカを配合してもシリカが分散せず、発熱性を低減する効果が十分に得られないという問題があった。
In recent years, it has been required to reduce the heat generation (hysteresis loss) of a tire from the viewpoint of low fuel consumption when the vehicle is running. On the other hand, a method of blending silica with a rubber component constituting a tread portion of a tire to reduce heat generation of the tire is known.
However, since silica has a low affinity with the rubber component and has high agglomeration between silicas, even if silica is simply mixed with the rubber component, the silica does not disperse and the effect of reducing heat generation is sufficiently obtained. There was a problem that it could not be done.
このような問題に対して、特許文献1には、ゴム成分に少なくとも無機充填材及び無機充填材用分散剤を配合したゴム組成物であって、無機充填材用分散剤が、共役ジエン系重合体中に下記で示される構成単位などを導入した改質共役ジエン系重合体から成るものであることを特徴とするゴム組成物が記載されている([請求項1])。
(R1、R4、R5およびR10:炭素数1〜20の炭化水素基、X1:Si、Sn又はGe、p:1〜3の整数)
In response to such a problem, Patent Document 1 describes a rubber composition in which at least an inorganic filler and a dispersant for an inorganic filler are mixed with a rubber component, and the dispersant for an inorganic filler is a conjugated diene-based weight. Described is a rubber composition characterized by being composed of a modified conjugated diene-based polymer in which a structural unit or the like shown below is introduced into the coalescence ([Claim 1]).
(R 1 , R 4 , R 5 and R 10 : hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, X 1 : Si, Sn or Ge, p: integers of 1 to 3)
昨今、環境問題および資源問題などから、タイヤの発熱性のさらなる低減が求められ、それに伴い、シリカを含有するタイヤ用ゴム組成物にはシリカの分散性(以下、「シリカ分散性」と略す。)の更なる向上が求められている。
そして、本発明者らが特許文献1に記載のゴム組成物について検討したところ、使用する加硫促進剤とその配合量によっては、加硫速度を調整することが困難となり、また、シリカ分散性も昨今要求されているレベルを必ずしも満たすものではないことが明らかになった。
Recently, due to environmental problems and resource problems, further reduction of heat generation of tires is required, and accordingly, silica-containing rubber compositions for tires have a dispersibility of silica (hereinafter, abbreviated as "silica dispersibility"). ) Is required to be further improved.
Then, when the present inventors examined the rubber composition described in Patent Document 1, it became difficult to adjust the vulcanization rate depending on the vulcanization accelerator used and the blending amount thereof, and the silica dispersibility It became clear that it does not always meet the level required these days.
そこで、本発明は、適度な加硫速度を保持し、シリカ分散性に優れるタイヤ用ゴム組成物、および、上記タイヤ用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a rubber composition for a tire that maintains an appropriate vulcanization rate and has excellent silica dispersibility, and a pneumatic tire using the rubber composition for a tire.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ジエン系ゴムおよびシリカを含有するゴム組成物に、メルカプト系シランカップリング剤と特定の液状ポリブタジエンゴムとを配合し、更にグアニジン系加硫促進剤を所定量配合することにより、適度な加硫速度が保持され、シリカ分散性が良好となることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have blended a mercapto-based silane coupling agent and a specific liquid polybutadiene rubber into a rubber composition containing a diene-based rubber and silica, and further guanidine. We have found that by blending a predetermined amount of the system vulcanization accelerator, an appropriate vulcanization rate is maintained and the silica dispersibility is improved, and the present invention has been completed.
That is, the present inventors have found that the above problem can be solved by the following configuration.
[1] ジエン系ゴムと、シリカと、メルカプト系シランカップリング剤と、液状ポリブタジエンゴムと、グアニジン系加硫促進剤とを含有し、
上記シリカの含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して30〜200質量部であり、
上記メルカプト系シランカップリング剤の含有量が、上記シリカの含有量に対して1〜20質量%であり、
上記液状ポリブタジエンゴムの1,2結合(ビニル結合)含有量は、平均値で80質量%以上であり、かつ、2種以上の液状ポリブタジエンゴムを含有する場合の各液状ポリブタジエンゴムの1,2結合(ビニル結合)含有量が60質量%以上であり、
上記液状ポリブタジエンゴムの重量平均分子量が、1000〜18000であり、
上記液状ポリブタジエンゴムの含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して1〜20質量部であり、
上記グアニジン系加硫促進剤の含有量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、0.6質量部より多く、2.5質量部より少なく、上記液状ポリブタジエンゴムの質量に対して、3〜60質量%である、タイヤ用ゴム組成物。
[2] 液状ポリブタジエンゴムの重量平均分子量が、1000〜10000である、[1]に記載のタイヤ用ゴム組成物。
[3] 上記シリカのCTAB吸着比表面積が145〜300m2/gである、[1]または[2]に記載のタイヤ用ゴム組成物。
[4] 上記メルカプト系シランカップリング剤が、下記式(A1)で表される化合物である、[1]〜[3]のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
ここで、上記式(A1)中、R11は炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、R12は炭素数4〜30の直鎖状のポリエーテル基を表し、R13は水素原子または炭素数1〜8のアルキル基を表し、R14は炭素数1〜30のアルキレン基を表す。lは1〜3の整数を表し、mは0〜2の整数を表し、nは0〜1の整数を表し、l、mおよびnはl+m+n=3の関係式を満たす。lが2または3である場合の複数のR11は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、mが2である場合の複数のR12は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
[5] 上記メルカプト系シランカップリング剤が、下記式(A1)中のmが0で表される化合物である、[4]に記載のタイヤ用ゴム組成物。
[6] [1]〜[5]のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をキャップトレッドに配置した空気入りタイヤ。
[1] Contains a diene-based rubber, silica, a mercapto-based silane coupling agent, a liquid polybutadiene rubber, and a guanidine-based vulcanization accelerator.
The silica content is 30 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the mercapto-based silane coupling agent is 1 to 20% by mass with respect to the content of the silica.
The 1,2 bond (vinyl bond) content of the liquid polybutadiene rubber is 80% by mass or more on average, and the 1,2 bond of each liquid polybutadiene rubber is contained when two or more kinds of liquid polybutadiene rubber are contained. (Vinyl bond) content is 60% by mass or more,
The liquid polybutadiene rubber has a weight average molecular weight of 1000 to 18000.
The content of the liquid polybutadiene rubber is 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the guanidine-based vulcanization accelerator is more than 0.6 parts by mass and less than 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene-based rubber, and 3 with respect to the mass of the liquid polybutadiene rubber. A rubber composition for tires, which is ~ 60% by mass.
[2] The rubber composition for a tire according to [1], wherein the liquid polybutadiene rubber has a weight average molecular weight of 1000 to 10000.
[3] The rubber composition for a tire according to [1] or [2], wherein the silica has a CTAB adsorption specific surface area of 145 to 300 m 2 / g.
[4] The rubber composition for a tire according to any one of [1] to [3], wherein the mercapto-based silane coupling agent is a compound represented by the following formula (A1).
Here, in the above formula (A1), R 11 represents an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, R 12 represents a linear polyether group having 4 to 30 carbon atoms, and R 13 represents a hydrogen atom or carbon. The number 1 to 8 represents an alkyl group, and R 14 represents an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms. l represents an integer of 1 to 3, m represents an integer of 0 to 2, n represents an integer of 0 to 1, and l, m and n satisfy the relational expression of l + m + n = 3. a plurality of R 11 when l is 2 or 3, each may be the same or different and a plurality of R 12 when m is 2, even if each be the same or different good.
[5] The rubber composition for a tire according to [4], wherein the mercapto-based silane coupling agent is a compound in which m in the following formula (A1) is represented by 0.
[6] A pneumatic tire in which the rubber composition for a tire according to any one of [1] to [5] is arranged on a cap tread.
以下に示すように、本発明によれば、適度な加硫速度を保持し、シリカ分散性に優れるタイヤ用ゴム組成物、および、上記タイヤ用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤを提供することができる。 As shown below, according to the present invention, a rubber composition for a tire that maintains an appropriate vulcanization rate and has excellent silica dispersibility, and a pneumatic tire using the rubber composition for a tire are provided. Can be done.
以下に、本発明のタイヤ用ゴム組成物、および、本発明のタイヤ用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤについて説明する。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
Hereinafter, the rubber composition for a tire of the present invention and the pneumatic tire using the rubber composition for a tire of the present invention will be described.
The numerical range represented by using "~" in the present specification means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value.
[タイヤ用ゴム組成物]
本発明のタイヤ用ゴム組成物(以下、単に「本発明のゴム組成物」とも略す。)は、ジエン系ゴムと、シリカと、メルカプト系シランカップリング剤と、液状ポリブタジエンゴムと、グアニジン系加硫促進剤とを含有する。
ここで、上記液状ポリブタジエンゴムの1,2結合含有量(以下、「ビニル結合含有量」ともいう。)は、平均値で80質量%以上であり、かつ、2種以上の液状ポリブタジエンゴムを含有する場合の各液状ポリブタジエンゴムのビニル結合含有量が60質量%以上である。
また、上記液状ポリブタジエンゴムの重量平均分子量は、1000〜18000である。
更に、各成分の含有量に関して、上記シリカの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して30〜200質量部であり、上記メルカプト系シランカップリング剤の含有量は、上記シリカの含有量に対して1〜20質量%であり、上記液状ポリブタジエンゴムの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して1〜20質量部であり、上記グアニジン系加硫促進剤の含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、0.6質量部より多く、2.5質量部より少ない量であり、かつ、上記液状ポリブタジエンゴムの質量に対して、3〜60質量%である。
[Rubber composition for tires]
The rubber composition for a tire of the present invention (hereinafter, also simply abbreviated as "the rubber composition of the present invention") includes a diene-based rubber, silica, a mercapto-based silane coupling agent, a liquid polybutadiene rubber, and a guanidine-based rubber. Contains a sulfurization accelerator.
Here, the 1,2 bond content (hereinafter, also referred to as “vinyl bond content”) of the liquid polybutadiene rubber is 80% by mass or more on average, and contains two or more kinds of liquid polybutadiene rubber. The vinyl bond content of each liquid polybutadiene rubber is 60% by mass or more.
The weight average molecular weight of the liquid polybutadiene rubber is 1000 to 18000.
Further, regarding the content of each component, the content of the silica is 30 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene-based rubber, and the content of the mercapto-based silane coupling agent is the content of the silica. The content is 1 to 20% by mass with respect to the amount, the content of the liquid polybutadiene rubber is 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene-based rubber, and the content of the guanidine-based vulture accelerator is 1 to 20 parts by mass. The amount is more than 0.6 parts by mass and less than 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene-based rubber, and is 3 to 60% by mass with respect to the mass of the liquid polybutadiene rubber. ..
本発明においては、上述した通り、ジエン系ゴムおよびシリカを含有するゴム組成物に、メルカプト系シランカップリング剤と特定の液状ポリブタジエンゴムとを所定量配合し、グアニジン系加硫促進剤を所定量配合することにより、適度な加硫速度が保持され、シリカ分散性が良好となる。
これは、詳細には明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
すなわち、グアニジン系加硫促進剤が、シリカとメルカプト系シランカップリング剤との反応(シラニゼーション)を促進するだけでなく、ジエン系ゴムとメルカプト系シランカップリング剤との反応も促進するためであると考えられるが、グアニジン系加硫促進剤の配合量が、ジエン系ゴムおよび液状ポリブタジエンゴムの各々に対して特定量であることにより、上述の促進作用のバランスが良くなり、適度な加硫速度が保持され、シリカ分散性が良好になったと考えられる。
以下に、本発明のゴム組成物が含有する各成分について詳細に説明する。
In the present invention, as described above, a predetermined amount of a mercapto-based silane coupling agent and a specific liquid polybutadiene rubber are blended in a rubber composition containing a diene-based rubber and silica, and a predetermined amount of a guanidine-based vulcanization accelerator is added. By blending, an appropriate vulcanization rate is maintained and silica dispersibility is improved.
This is not clear in detail, but it is presumed to be as follows.
That is, because the guanidine-based vulcanization accelerator not only promotes the reaction (silanization) between silica and the mercapto-based silane coupling agent, but also promotes the reaction between the diene-based rubber and the mercapto-based silane coupling agent. However, when the blending amount of the guanidine-based vulcanization accelerator is a specific amount for each of the diene-based rubber and the liquid polybutadiene rubber, the balance of the above-mentioned promoting action is improved and an appropriate addition is made. It is considered that the vulcanization rate was maintained and the silica dispersibility was improved.
Hereinafter, each component contained in the rubber composition of the present invention will be described in detail.
〔ジエン系ゴム〕
本発明のゴム組成物が含有するジエン系ゴムは特に限定されず、その具体例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br−IIR、Cl−IIR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、上記芳香族ビニル−共役ジエン共重合体ゴムとしては、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、スチレンイソプレン共重合体ゴムなどが挙げられる。
また、上記ジエン系ゴムは、上述した各ゴムの末端や側鎖がアミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、エポキシ基等で変成(変性)された誘導体であってもよい。
[Diene rubber]
The diene-based rubber contained in the rubber composition of the present invention is not particularly limited, and specific examples thereof include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), and aromatic vinyl-conjugated diene copolymer weight. Examples thereof include coalesced rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (Br-IIR, Cl-IIR), and chloroprene rubber (CR). These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the aromatic vinyl-conjugated diene copolymer rubber include styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) and styrene isoprene copolymer rubber.
The diene rubber is a derivative in which the ends and side chains of each of the above rubbers are modified (modified) with an amino group, an amide group, a silyl group, an alkoxy group, a carboxy group, a hydroxy group, an epoxy group and the like. May be good.
これらのジエン系ゴムのうち、NR、IR、BRおよび芳香族ビニル−共役ジエン共重合ゴムからなる群から選択される少なくとも1種のゴムであることが好ましく、NR、BRおよびSBRからなる群から選択される少なくとも1種のゴムであることがより好ましく、BRおよびSBRからなる群から選択される少なくとも1種のゴムであることが更に好ましい。 Among these diene-based rubbers, it is preferable that the rubber is at least one selected from the group consisting of NR, IR, BR and aromatic vinyl-conjugated diene copolymer rubber, and preferably from the group consisting of NR, BR and SBR. It is more preferably at least one rubber selected, and even more preferably at least one rubber selected from the group consisting of BR and SBR.
本発明においては、NRまたはIRの重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、シリカ分散性がより良好となり、また、加工性、耐熱性、耐寒性、耐劣化性が優れる理由から、200,000〜3,000,000であることが好ましく、300,000〜2,000,000であることがより好ましく、400,000〜1,500,000であることが更に好ましい。
また、BRまたはSBRの重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、シリカ分散性がより良好となり、また、加工性、耐熱性、耐寒性、耐劣化性が優れる理由から、100,000〜2,000,000であることが好ましく、150,000〜1,000,000であることがより好ましく、200,000〜800,000であることが更に好ましい。
なお、本明細書において、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、以下の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定により得られる標準ポリスチレン換算値とする。
・溶媒:テトラヒドロフラン
・検出器:RI検出器
In the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of NR or IR is not particularly limited, but the silica dispersibility is better, and the workability, heat resistance, cold resistance, and deterioration resistance are excellent. It is preferably 000 to 3,000,000, more preferably 300,000 to 2,000,000, and even more preferably 400,000 to 1,500,000.
The weight average molecular weight (Mw) of BR or SBR is not particularly limited, but is 100,000 to 2 because the silica dispersibility is better and the processability, heat resistance, cold resistance, and deterioration resistance are excellent. It is preferably 1,,000,000, more preferably 150,000 to 1,000,000, and even more preferably 200,000 to 800,000.
In the present specification, the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are standard polystyrene-equivalent values obtained by gel permeation chromatography (GPC) measurement under the following conditions.
・ Solvent: Tetrahydrofuran ・ Detector: RI detector
本発明においては、上記ジエン系ゴムの80質量%以上が、NR、IR、BRおよび芳香族ビニル−共役ジエン共重合ゴムからなる群から選択される少なくとも1種のゴムであることが好ましい。
なかでも、上記ジエン系ゴムの90質量%〜100質量%が、NR、BRおよびSBRからなる群から選択される少なくとも1種のゴムであることがより好ましい。
In the present invention, it is preferable that 80% by mass or more of the diene-based rubber is at least one rubber selected from the group consisting of NR, IR, BR and aromatic vinyl-conjugated diene copolymerized rubber.
Among them, it is more preferable that 90% by mass to 100% by mass of the diene-based rubber is at least one rubber selected from the group consisting of NR, BR and SBR.
〔シリカ〕
本発明のゴム組成物が含有するシリカは特に制限されず、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。
上記シリカとしては、例えば、湿式シリカ、乾式シリカ、ヒュームドシリカ、珪藻土などが挙げられる。上記シリカは、1種のシリカを単独で用いても、2種以上のシリカを併用してもよい。
〔silica〕
The silica contained in the rubber composition of the present invention is not particularly limited, and any conventionally known silica blended in the rubber composition for applications such as tires can be used.
Examples of the silica include wet silica, dry silica, fumed silica, and diatomaceous earth. As the silica, one kind of silica may be used alone, or two or more kinds of silica may be used in combination.
本発明においては、混練性が良好となる理由から、シリカは、CTAB吸着比表面積が145〜300m2/gであることが好ましく、150〜250m2/gであることがより好ましく、160〜240m2/gであることがさらに好ましい。
ここで、CTAB吸着比表面積は、シリカ表面への臭化n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムの吸着量をJIS K6217−3:2001「第3部:比表面積の求め方−CTAB吸着法」にしたがって測定した値である。
In the present invention, the reason why the kneading property becomes good, silica is preferably CTAB adsorption specific surface area of 145~300m 2 / g, more preferably 150~250m 2 / g, 160~240m It is more preferably 2 / g.
Here, the CTAB adsorption specific surface area was measured by measuring the amount of n-hexadecyltrimethylammonium bromide adsorbed on the silica surface according to JIS K6217-3: 2001 "Part 3: How to determine the specific surface area-CTAB adsorption method". The value.
また、本発明においては、上記シリカの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して30〜200質量部であり、40〜180質量部であることが好ましく、40〜150質量部であることがより好ましい。 Further, in the present invention, the content of the silica is 30 to 200 parts by mass, preferably 40 to 180 parts by mass, and 40 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. Is more preferable.
〔メルカプト系シランカップリング剤〕
本発明のゴム組成物が含有するメルカプト系シランカップリング剤(メルカプト基を有するシランカップリング剤)は、メルカプト基(−SH)および加水分解性基を有するシラン化合物であれば特に限定されない。なお、本明細書において、メルカプト基が保護された保護化メルカプト基はメルカプト基には該当しない。
上記加水分解性基は特に限定されないが、例えば、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。なかでも、シリカ分散性がより良好となり、また、加工性、耐熱性、耐寒性、耐劣化性が優れる理由から、アルコキシ基であることが好ましい。加水分解性基がアルコキシ基である場合、アルコキシ基の炭素数は、1〜16であることが好ましく、1〜4であることがより好ましい。炭素数1〜4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。
[Mercapt-based silane coupling agent]
The mercapto-based silane coupling agent (silane coupling agent having a mercapto group) contained in the rubber composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a silane compound having a mercapto group (-SH) and a hydrolyzable group. In addition, in this specification, a protected mercapto group in which a mercapto group is protected does not correspond to a mercapto group.
The hydrolyzable group is not particularly limited, and examples thereof include an alkoxy group, a phenoxy group, a carboxyl group, and an alkenyloxy group. Of these, an alkoxy group is preferable because it has better silica dispersibility and is excellent in processability, heat resistance, cold resistance, and deterioration resistance. When the hydrolyzable group is an alkoxy group, the number of carbon atoms of the alkoxy group is preferably 1 to 16, and more preferably 1 to 4. Examples of the alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and the like.
上記メルカプト系シランカップリング剤は、メルカプト基以外の有機官能基を有していてもよい。
このような有機官能基としては、具体的には、例えば、エポキシ基、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アミノ基などが挙げられる。
The mercapto-based silane coupling agent may have an organic functional group other than the mercapto group.
Specific examples of such an organic functional group include an epoxy group, a vinyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an amino group and the like.
本発明においては、シリカ分散性がより良好となり、また、加工性、耐熱性、耐寒性、耐劣化性が優れる理由から、上記メルカプト系シランカップリング剤が、下記式(A1)で表される化合物であることが好ましい。
上記式(A1)中、R11は、炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、なかでも、炭素数1〜3のアルコキシ基が好ましい。炭素数1〜3のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。なお、lが2以上の整数である場合に複数あるR11はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。 In the above formula (A1), R 11 represents an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and among them, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms is preferable. Examples of the alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms include a methoxy group and an ethoxy group. When l is an integer of 2 or more, the plurality of R 11s may be the same or different.
上記式(A1)中、R12は、炭素数4〜30の直鎖状のポリエーテル基を表す。ポリエーテル基とは、エーテル結合を2以上有する基であり、その具体例としては、例えば、構造単位−Ra−O−Rb−を合計して2個以上有する基が挙げられる。ここで、RaおよびRbは、それぞれ独立して、直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基、または、置換もしくは無置換のアリーレン基を表す。なかでも、直鎖状のアルキレン基であることが好ましい。なお、mが2である場合の複数あるR12はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
炭素数4〜30の直鎖状のポリエーテル基の好適な態様としては、例えば、下記式(A2)で表される基が挙げられる。
In the above formula (A1), R 12 represents a linear polyether group having 4 to 30 carbon atoms. The polyether group is a group having two or more ether bonds, and specific examples thereof include a group having two or more structural units −R a −O− Rb − in total. Here, Ra and R b are independently linear or branched alkylene groups, linear or branched alkaneylene groups, linear or branched alkynylene groups, or substituted or absent. Represents a substituted arylene group. Of these, a linear alkylene group is preferable. When m is 2, the plurality of R 12s may be the same or different.
Preferable embodiments of the linear polyether group having 4 to 30 carbon atoms include, for example, a group represented by the following formula (A2).
上記式(A2)中、R21は、直鎖状のアルキル基、直鎖状のアルケニル基、または、直鎖状のアルキニル基を表し、なかでも直鎖状のアルキル基が好ましい。上記直鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数8〜15の直鎖状のアルキル基がより好ましい。炭素数8〜15の直鎖状のアルキル基の具体例としては、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基などが挙げられ、なかでもトリデシル基が好ましい。
上記式(A2)中、R22は、直鎖状のアルキレン基、直鎖状のアルケニレン基、または、直鎖状のアルキニレン基を表し、なかでも直鎖状のアルキレン基が好ましい。上記直鎖状のアルキレン基としては、炭素数1〜2の直鎖状のアルキレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
上記式(A2)中、pは、1〜10の整数を表し、3〜7であることが好ましい。
上記式(A2)中、*は、結合位置を示す。
In the above formula (A2), R 21 represents a linear alkyl group, a linear alkenyl group, or a linear alkynyl group, and a linear alkyl group is preferable. As the linear alkyl group, a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and a linear alkyl group having 8 to 15 carbon atoms is more preferable. Specific examples of the linear alkyl group having 8 to 15 carbon atoms include an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecylic group, a dodecyl group, a tridecylic group, and the like, and a tridecylic group is preferable.
In the above formula (A2), R 22 represents a linear alkylene group, a linear alkaneylene group, or a linear alkynylene group, and a linear alkylene group is preferable. As the linear alkylene group, a linear alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is preferable, and an ethylene group is more preferable.
In the above formula (A2), p represents an integer of 1 to 10 and is preferably 3 to 7.
In the above formula (A2), * indicates a bonding position.
上記式(A1)中、R13は、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基を表す。
上記式(A1)中、R14は炭素数1〜30のアルキレン基を表し、なかでも炭素数1〜12のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましい。炭素数1〜5のアルキレン基の具体例としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。
In the above formula (A1), R 13 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
In the above formula (A1), R 14 represents an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, of which an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, and an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable. Specific examples of the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group and a propylene group.
上記式(A1)中、lは1〜3の整数を表し、mは0〜2の整数を表し、nは0〜1の整数を表し、l、mおよびnはl+m+n=3の関係式を満たす。
本発明においては、シリカ分散性が更に良好となる理由から、上記式(A1)中のmが0であることが好ましく、lが3であることがより好ましい。
In the above equation (A1), l represents an integer of 1 to 3, m represents an integer of 0 to 2, n represents an integer of 0 to 1, and l, m and n represent the relational expression of l + m + n = 3. Fulfill.
In the present invention, m in the above formula (A1) is preferably 0, and l is more preferably 3 for the reason that the silica dispersibility is further improved.
本発明においては、上記メルカプト系シランカップリング剤の含有量は、上記シリカの含有量に対して1〜20質量%であり、4〜20質量%であることが好ましく、5〜15質量%であることがより好ましい。
また、上記メルカプト系シランカップリング剤の含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、1〜30質量部であることが好ましく、2〜20質量部であることがより好ましく、3〜15質量部であることが更に好ましい。
In the present invention, the content of the mercapto-based silane coupling agent is 1 to 20% by mass, preferably 4 to 20% by mass, and 5 to 15% by mass with respect to the content of the silica. It is more preferable to have.
The content of the mercapto-based silane coupling agent is preferably 1 to 30 parts by mass, more preferably 2 to 20 parts by mass, and 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene-based rubber. It is more preferably 15 parts by mass.
〔液状ポリブタジエンゴム〕
本発明のゴム組成物が含有する液状ポリブタジエンゴムは、ビニル結合含有量が平均値で80質量%以上であり、かつ、2種以上の液状ポリブタジエンゴムを含有する場合の各液状ポリブタジエンゴムのビニル結合含有量が60質量%以上となるブタジエンポリマーである。
ここで、ビニル結合含有量とは、ブタジエンポリマー全体に対する、ブタジエン由来のビニル結合を有する繰り返し単位の割合(質量%)を表す。
また、ビニル結合含有量の平均値は、シリカ分散性がより良好となる理由から、90質量%以上であることが好ましい。また、上限は、同様の理由から、95質量%以下であることが好ましい。
[Liquid polybutadiene rubber]
The liquid polybutadiene rubber contained in the rubber composition of the present invention has a vinyl bond content of 80% by mass or more on average, and vinyl bonds of each liquid polybutadiene rubber when two or more kinds of liquid polybutadiene rubbers are contained. It is a butadiene polymer having a content of 60% by mass or more.
Here, the vinyl bond content represents the ratio (% by mass) of the repeating unit having a vinyl bond derived from butadiene with respect to the entire butadiene polymer.
Further, the average value of the vinyl bond content is preferably 90% by mass or more because the silica dispersibility is better. Further, the upper limit is preferably 95% by mass or less for the same reason.
上記液状ポリブタジエンゴムの重量平均分子量(Mw)は、1000〜18000であり、1000〜10000であることが好ましく、1000〜5000であることがより好ましい。なお、分子量の測定方法は上述のとおりである。 The weight average molecular weight (Mw) of the liquid polybutadiene rubber is 1000 to 18000, preferably 1000 to 10000, and more preferably 1000 to 5000. The method for measuring the molecular weight is as described above.
本発明においては、上記液状ポリブタジエンゴムの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して1〜20質量部であり、2〜15質量部であることが好ましく、5〜10質量部であることがより好ましい。 In the present invention, the content of the liquid polybutadiene rubber is 1 to 20 parts by mass, preferably 2 to 15 parts by mass, and 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. Is more preferable.
〔グアニジン系加硫促進剤〕
本発明のゴム組成物が含有するグアニジン系加硫促進剤は特に限定されず、その具体例としては、ジフェニルグアニジン(DPG)、1,3−ジ−o−トリルグアニジン(DOTG)、1−o−トリルビグアニド(OTBG)などが挙げられ、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。
[Guanidine-based vulcanization accelerator]
The guanidine-based vulcanization accelerator contained in the rubber composition of the present invention is not particularly limited, and specific examples thereof include diphenylguanidine (DPG), 1,3-di-o-tolylguanidine (DOTG), and 1-o. -Trirubiguanide (OTBG) and the like can be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more.
本発明においては、上記グアニジン系加硫促進剤の含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、0.6質量部より多く、2.5質量部より少ない量であり、0.7〜2.4質量部であることが好ましく、0.8〜2.0質量部であることがより好ましく、0.9〜1.8質量部であることが更に好ましい。
また、上記グアニジン系加硫促進剤の含有量は、上記液状ポリブタジエンゴムの質量に対して、3〜60質量%であり、5質量%以上50質量%未満であることが好ましく、5〜30質量%であることが更に好ましい。
上記グアニジン系加硫促進剤の含有量が上述した範囲であると、上述した通り、適度な加硫速度が保持され、シリカ分散性が良好となる。
In the present invention, the content of the guanidine-based vulture accelerator is more than 0.6 parts by mass and less than 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene-based rubber, 0.7. It is preferably ~ 2.4 parts by mass, more preferably 0.8 to 2.0 parts by mass, and even more preferably 0.9 to 1.8 parts by mass.
The content of the guanidine-based vulcanization accelerator is 3 to 60% by mass, preferably 5% by mass or more and less than 50% by mass, preferably 5 to 30% by mass, based on the mass of the liquid polybutadiene rubber. % Is more preferable.
When the content of the guanidine-based vulcanization accelerator is in the above-mentioned range, an appropriate vulcanization rate is maintained and the silica dispersibility is improved as described above.
〔カーボンブラック〕
本発明のゴム組成物は、タイヤの補強性能を向上させる理由から、カーボンブラックを含有するのが好ましい。
上記カーボンブラックとしては、具体的には、例えば、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPE、SRF等のファーネスカーボンブラックが挙げられ、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。
また、上記カーボンブラックは、ゴム組成物の混合時の加工性や空気入りタイヤの補強性等の観点から、窒素吸着比表面積(N2SA)が10〜300m2/gであるのが好ましく、20〜200m2/gであるのがより好ましい。
ここで、N2SAは、カーボンブラック表面への窒素吸着量をJIS K 6217−2:2001「第2部:比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」にしたがって測定した値である。
〔Carbon black〕
The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black for the reason of improving the reinforcing performance of the tire.
Specific examples of the carbon black include furnace carbon blacks such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPE, and SRF, and these may be used alone or in combination of two or more. May be.
Further, the carbon black preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 10 to 300 m 2 / g from the viewpoint of processability when the rubber composition is mixed and the reinforcing property of the pneumatic tire. More preferably, it is 20 to 200 m 2 / g.
Here, N 2 SA is a value obtained by measuring the amount of nitrogen adsorbed on the surface of carbon black according to JIS K 6217-2: 2001 "Part 2: How to determine the specific surface area-Nitrogen adsorption method-Single point method". ..
本発明においては、上記カーボンブラックを含有する場合の含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して40〜130質量部であるのが好ましく、50〜100質量部であるのよりが好ましい。 In the present invention, when the carbon black is contained, the content is preferably 40 to 130 parts by mass, more preferably 50 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
〔その他の成分〕
本発明のゴム組成物は、上述した成分以外に、炭酸カルシウムなどのフィラー;ジニトロソペンタメチレンテトラアミン(DPT)、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニトロソペンタスチレンテトラミン、オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド(OBSH)、ベンゼンスルフォニルヒドラジド誘導体、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、窒素を発生するトルエンスルホニルヒドラジド、P−トルエンスルホニルセミカルバジド、ニトロソスルホニルアゾ化合物、N,N′−ジメチル−N,N′−ジニトロソフタルアミド、P,P′−オキシービス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)などの化学発泡剤;硫黄等の加硫剤;スルフェンアミド系、チアゾール系、チオウレア系、チウラム系などのグアニジン系以外の加硫促進剤;酸化亜鉛、ステアリン酸などの加硫促進助剤;ワックス;アロマオイル;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。例えば、ジエン系ゴム100質量部に対して、硫黄は0.5〜5質量部、加硫促進剤は0.1〜5質量部、加硫促進助剤は0.1〜10質量部、老化防止剤は0.5〜5質量部、ワックスは1〜10質量部、アロマオイルは5〜30質量部、それぞれ配合してもよい。
[Other ingredients]
In addition to the above-mentioned components, the rubber composition of the present invention contains fillers such as calcium carbonate; dinitrosopentamethylenetetraamine (DPT), azodicarboxylicamide (ADCA), dinitrosopentastyrenetetramine, oxybisbenzenesulfonylhydrazide (OBSH). ), Vulcanization sulphonyl hydrazide derivative, ammonium bicarbonate that generates carbon dioxide, ammonium carbonate, sodium bicarbonate, toluenesulfonyl hydrazide that generates nitrogen, P-toluenesulfonyl semicarbadide, nitrosoxysulfonylazo compound, N, N'-dimethyl-N , N'-dinitrosophthalamide, P, P'-oxybibis (benzenesulfonyl semicarbazide) and other chemical foaming agents; vulcanizing agents such as sulfur; Other vulcanization accelerators; vulcanization accelerators such as zinc oxide and stearic acid; waxes; aroma oils; antiaging agents; plasticizers; Additives can be added.
The blending amount of these additives can be a conventional general blending amount as long as it does not contradict the object of the present invention. For example, for 100 parts by mass of diene rubber, 0.5 to 5 parts by mass of sulfur, 0.1 to 5 parts by mass of vulcanization accelerator, 0.1 to 10 parts by mass of vulcanization accelerator aid, and aging. The inhibitor may be blended in an amount of 0.5 to 5 parts by mass, wax may be blended in an amount of 1 to 10 parts by mass, and aroma oil may be blended in an amount of 5 to 30 parts by mass.
〔タイヤ用ゴム組成物の製造方法〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば、上述した各成分を、公知の方法、装置(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等)を用いて、混練する方法等が挙げられる。
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、従来公知の加硫または架橋条件で加硫または架橋することができる。
[Manufacturing method of rubber composition for tires]
The method for producing the rubber composition for a tire of the present invention is not particularly limited, and for example, a method of kneading each of the above-mentioned components using a known method or device (for example, a Banbury mixer, a kneader, a roll, etc.) and the like. Can be mentioned.
Further, the rubber composition for a tire of the present invention can be vulcanized or crosslinked under conventionally known vulcanization or crosslinking conditions.
[空気入りタイヤ]
本発明の空気入りタイヤは、上述した本発明のタイヤ用ゴム組成物を、タイヤトレッド(キャップトレッド)に配置した空気入りタイヤである。
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模式的な部分断面図を示すが、本発明のタイヤは図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 in which the above-mentioned rubber composition for a tire of the present invention is arranged on a tire tread (cap tread).
FIG. 1 shows a schematic partial cross-sectional view of a tire showing an example of an embodiment of the pneumatic tire of the present invention, but the tire of the present invention is not limited to the aspect 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は本発明のタイヤ用ゴム組成物から構成されるトレッド部を表す。
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,
Further, 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 portions of the carcass layer 4 are located around the
Further, in the
Further, in the bead portion 1, the
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. Further, as the gas to be filled in the tire, an inert gas such as nitrogen, argon or helium can be used in addition to normal or air having an adjusted oxygen partial pressure.
以下、実施例により、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
〔標準例1〜3、実施例1〜8および比較例1〜8〕
下記表1に示す成分を、下記表1に示す割合(質量部)で配合した。
具体的には、まず、下記表1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150℃付近に温度を上げてから、5分間混合した後に放出し、室温まで冷却してマスターバッチを得た。
次いで、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、タイヤ用ゴム組成物を得た。
[Standard Examples 1 to 3, Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8]
The components shown in Table 1 below were blended in proportions (parts by mass) shown in Table 1 below.
Specifically, first, among the components shown in Table 1 below, the components excluding sulfur and the vulcanization accelerator are heated to around 150 ° C. using a 1.7 liter sealed Banbury mixer, and then for 5 minutes. After mixing, it was released and cooled to room temperature to obtain a masterbatch.
Then, using the above Banbury mixer, sulfur and a vulcanization accelerator were mixed with the obtained masterbatch to obtain a rubber composition for a tire.
<加硫時間(T95)>
調製したタイヤ用ゴム組成物(未加硫)について、JIS 6300−2:2001の「振動式加硫試験機による加硫特性の求め方」に準拠し、レオメータとしてロータレス加硫試験機を使用し、試験温度160℃において、得られるトルクを縦軸、加硫時間を横軸にした加硫曲線を測定した。得られた加硫曲線において、加硫開始からトルクが最大値MHまで要した加硫時間をtc(max)とした。JIS K6300−2の規定から、トルクの最小値MLと最大値MHとの差をME(ME=MH−ML)と設定し、トルクが試験開始から、ML+95%MEとなるまでの加硫時間をT95(分)とし、これを加硫時間とした。
結果を下記表1に示す。結果は、実施例7および8以外は、標準例1の値を100とする指数で表し、実施例7は、標準例2の値を100とする指数で表し、実施例8は、標準例3の値を100とする指数で表した。この指数が小さいほど加硫速度が速く、また、この指数が大きいほど加硫速度が遅いが、標準例1の具体的な加硫時間を踏まえて、指数が90〜110の範囲であると、適度な加硫速度を有していると評価できる。
<Vulcanization time (T95)>
For the prepared rubber composition for tires (unvulcanized), a rotary vulcanization tester was used as a leometer in accordance with JIS 6300-2: 2001 "How to determine vulcanization characteristics by vibration type vulcanization tester". At a test temperature of 160 ° C., a vulcanization curve was measured with the obtained torque on the vertical axis and the vulcanization time on the horizontal axis. In the obtained vulcanization curve, the vulcanization time required from the start of vulcanization to the maximum torque value of MH was defined as tk (max). According to JIS K6300-2, the difference between the minimum torque value ML and the maximum torque value MH is set as ME (ME = MH-ML), and the vulcanization time from the start of the test until the torque reaches ML + 95% ME is set. T95 (minutes) was used, and this was used as the vulcanization time.
The results are shown in Table 1 below. Except for Examples 7 and 8, the results are represented by an index having the value of Standard Example 1 as 100, Example 7 being represented by an index having the value of Standard Example 2 as 100, and Example 8 being represented by an index having the value of Standard Example 3 as 100. It was expressed as an exponent with the value of 100 as 100. The smaller this index is, the faster the vulcanization rate is, and the larger this index is, the slower the vulcanization rate is. However, based on the specific vulcanization time of Standard Example 1, the index is in the range of 90 to 110. It can be evaluated that it has an appropriate vulcanization rate.
<ムーニー粘度>
調製したタイヤ用ゴム組成物(未加硫)について、JIS K6300−1:2013に準じ、L形ロータを使用し、予熱時間1分、ロータの回転時間5分、試験温度100℃の条件で、ムーニー粘度を測定した。
結果を下記表1に示す。結果は、実施例7および8以外は、標準例1を100とする指数で表し、実施例7は、標準例2の値を100とする指数で表し、実施例8は、標準例3の値を100とする指数で表した。指数が小さいほど粘度が小さく、加工性に優れるが、標準例1の粘度を踏まえると、指数が125以下であると、加工性に優れると評価できる。
<Moony viscosity>
For the prepared rubber composition for tires (unvulcanized), according to JIS K6300-1: 2013, an L-shaped rotor was used under the conditions of preheating time of 1 minute, rotor rotation time of 5 minutes, and test temperature of 100 ° C. Mooney viscosity was measured.
The results are shown in Table 1 below. The results are represented by an index with Standard Example 1 as 100, Except for Examples 7 and 8, an index with a value of Standard Example 2 as 100, and Example 8 is a value of Standard Example 3. Was expressed as an index with 100 as 100. The smaller the index, the smaller the viscosity and the better the workability. However, considering the viscosity of Standard Example 1, if the index is 125 or less, it can be evaluated that the workability is excellent.
<ペイン効果>
調製したタイヤ用ゴム組成物(未加硫)について、歪せん断応力測定機(RPA2000、α−テクノロジー社製)を用い、170℃で10分間加硫した後、歪0.28%の歪せん断弾性率G′と歪30.0%の歪せん断弾性率G′とを測定し、その差G′0.28(MPa)−G′30.0(MPa)をペイン効果として算出した。
結果を下記表1に示す。結果は、実施例7および8以外は、標準例1のペイン効果を100とする指数で表し、実施例7は、標準例2の値を100とする指数で表し、実施例8は、標準例3の値を100とする指数で表した。指数が小さいほどペイン効果が小さく、シリカの分散性が優れることを示す。
<Pain effect>
The prepared rubber composition for tires (unsulfurized) is vulnerable to strain shear modulus at 170 ° C. for 10 minutes using a strain shear stress measuring machine (RPA2000, manufactured by α-Technology), and then has a strain shear modulus of 0.28%. The coefficient G'and the strain-shear elastic modulus G'with a strain of 30.0% were measured, and the difference G'0.28 (MPa) -G'30.0 (MPa) was calculated as the Pain effect.
The results are shown in Table 1 below. Except for Examples 7 and 8, the results are represented by an index with the Pain effect of Standard Example 1 as 100, Example 7 with an index with the value of Standard Example 2 as 100, and Example 8 with Standard Example. It was expressed as an exponent with the value of 3 as 100. The smaller the index, the smaller the Pain effect and the better the dispersibility of silica.
上記表1中の各成分は、以下のものを使用した。
・SBR1:E581(油展品(SBR100質量部に対して油展オイル37.5質量部を含む。SBR中のSBRの正味は72.7質量%。)、スチレン含有量:37質量%、ビニル結合量:42.5質量%、重量平均分子量:126000、旭化成社製)
・BR1:Nipol BR1220(日本ゼオン社製)
・シリカ1:Zeosil 1165MP(CTAB吸着比表面積=159m2/g、ローディア社製)
・シリカ2:Zeosil Premium 200MP(CTAB吸着比表面積=200m2/g、ローディア社製)
・シリカ3:KS30−SC(CTAB吸着比表面積=300m2/g、トクヤマ社製)
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸YR(日油社製)
The following components were used as the components in Table 1 above.
SBR1: E581 (oil-extended product (containing 37.5 parts by mass of oil-extended oil with respect to 100 parts by mass of SBR. The net SBR in SBR is 72.7% by mass), styrene content: 37% by mass, vinyl bond. Amount: 42.5% by mass, weight average molecular weight: 126000, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.)
・ BR1: Nipol BR1220 (manufactured by Zeon Corporation)
Silica 1: Zeosil 1165MP (CTAB adsorption specific surface area = 159m 2 / g, manufactured by Rhodia)
-Silica 2: Zeosil Premium 200MP (CTAB adsorption specific surface area = 200m 2 / g, manufactured by Rhodia)
-Silica 3: KS30-SC (CTAB adsorption specific surface area = 300 m 2 / g, manufactured by Tokuyama Corporation)
・ Stearic acid: Beaded stearic acid YR (manufactured by NOF CORPORATION)
・液状BR1:ポリブタジエン(B−3000、ビニル結合含有量:90質量%以上、重量平均分子量:3000、日本曹達社製)
・液状BR2:ポリブタジエン(B−2000、ビニル結合含有量:90質量%以上、重量平均分子量:2100、日本曹達社製)
・液状BR3:両末端水酸基ポリブタジエン(G−3000、ビニル結合含有量:90質量%以上、重量平均分子量:3000、日本曹達社製)
・液状BR4:ブタジエンホモポリマー(Ricon 150、ビニル結合含有量:70質量%、重量平均分子量:6000、CRAY VALLEY社製)
・液状SBR1:SBR(Ricon 100、ビニル結合含有量:70質量%、重量平均分子量:7000、CRAY VALLEY社製)
-Liquid BR1: Polybutadiene (B-3000, vinyl bond content: 90% by mass or more, weight average molecular weight: 3000, manufactured by Nippon Soda Corporation)
-Liquid BR2: Polybutadiene (B-2000, vinyl bond content: 90% by mass or more, weight average molecular weight: 2100, manufactured by Nippon Soda Corporation)
-Liquid BR3: Hydroxyl-terminated polybutadiene at both ends (G-3000, vinyl bond content: 90% by mass or more, weight average molecular weight: 3000, manufactured by Nippon Soda Corporation)
Liquid BR4: Butadiene homopolymer (Ricon 150, vinyl bond content: 70% by mass, weight average molecular weight: 6000, manufactured by CRAY VALLEY)
-Liquid SBR1: SBR (Ricon 100, vinyl bond content: 70% by mass, weight average molecular weight: 7000, manufactured by CRAY VALLEY)
・シランカップリング剤1:Si69(Evonik Degussa社製)
・シランカップリング剤2:Si263(3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン)
・シランカップリング剤3:下記式で表されるSi363(エボニク・デグッサ社製)
-Silane coupling agent 2: Si263 (3-mercaptopropyltriethoxysilane)
-Silane coupling agent 3: Si363 represented by the following formula (manufactured by Evonik Degussa)
・亜鉛華:酸化亜鉛3種(正同化学工業社製)
・老化防止剤:アミン系老化防止剤(サントフレックス 6PPD、フレクシス社製)
・プロセスオイル: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)
・グアニジン系加硫促進剤:DPG(ノクセラーD、大内新興化学工業社製)
・スフフェンアミド系加硫促進剤:CBS(ノクセラーCZ−G、大内新興化学工業社製)
・チアゾール系加硫速度:MBTS(ノクセラーM−P、大内新興化学工業社製)
・ Zinc oxide: 3 types of zinc oxide (manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.)
-Anti-aging agent: Amine-based anti-aging agent (Santflex 6PPD, manufactured by Flexis)
・ Process oil: Extract No. 4 S (manufactured by Showa Shell Sekiyu Co., Ltd.)
・ Sulfur: Fine sulfur powder containing Jinhua Ink oil (manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
-Guanidine-based vulcanization accelerator: DPG (Noxeller D, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
-Sulfur amide-based vulcanization accelerator: CBS (Noxeller CZ-G, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
-Thiazole-based vulcanization rate: MBTS (Noxeller MP, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
表1に示す結果から、メルカプト系シランカップリング剤およびグアニジン系加硫促進剤を配合しない場合は、所定のビニル結合含有量を満たす液状BRを配合しても、シリカ分散性が劣ることが分かった(比較例1)。
また、液状BRおよびグアニジン系加硫促進剤を配合しない場合は、メルカプト系シランカップリング剤を配合しても、加硫速度が遅くなり、また、加工性が劣ることが分かった(比較例2)。
また、所定のビニル結合含有量を満たさない液状BRを配合した場合には、シリカ分散性が劣ることが分かった(比較例3)。
また、所定のビニル結合含有量を満たさない液状SBRを配合した場合には、加硫速度が遅くなり、また、シリカ分散性も劣ることが分かった(比較例4)。
また、グアニジン系加硫促進剤に代えてチアゾール系加硫促進剤を配合した場合には、シリカ分散性が劣ることが分かった(比較例5)。
また、グアニジン系加硫促進剤の配合量が、上記ジエン系ゴム100質量部に対して、0.6質量部以下である場合や、2.5質量部以上である場合には、加硫速度が遅くなり、また、シリカ分散性も劣ることが分かった(比較例6〜8)。
From the results shown in Table 1, it was found that when the mercapto-based silane coupling agent and the guanidine-based vulcanization accelerator were not blended, the silica dispersibility was inferior even if the liquid BR satisfying the predetermined vinyl bond content was blended. (Comparative example 1).
Further, it was found that when the liquid BR and the guanidine-based vulcanization accelerator were not blended, the vulcanization rate was slowed down and the processability was inferior even if the mercapto-based silane coupling agent was blended (Comparative Example 2). ).
Further, it was found that the silica dispersibility was inferior when a liquid BR that did not satisfy the predetermined vinyl bond content was blended (Comparative Example 3).
It was also found that when a liquid SBR that does not satisfy the predetermined vinyl bond content was blended, the vulcanization rate was slowed down and the silica dispersibility was also inferior (Comparative Example 4).
Further, it was found that when a thiazole-based vulcanization accelerator was added instead of the guanidine-based vulcanization accelerator, the silica dispersibility was inferior (Comparative Example 5).
Further, when the blending amount of the guanidine-based vulcanization accelerator is 0.6 parts by mass or less or 2.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the diene-based rubber, the vulcanization rate Was found to be slower and the silica dispersibility was also inferior (Comparative Examples 6 to 8).
これに対し、メルカプト系シランカップリング剤と、所定のビニル結合含有量を満たす液状ポリブタジエンゴムと、所定量のグアニジン系加硫促進剤とを配合すると、適度な加硫速度が保持され、シリカ分散性に優れることが分かり、加工性にも良好となることが分かった(実施例1〜8)。 On the other hand, when a mercapto-based silane coupling agent, a liquid polybutadiene rubber satisfying a predetermined vinyl bond content, and a predetermined amount of a guanidine-based vulcanization accelerator are blended, an appropriate vulcanization rate is maintained and silica is dispersed. It was found that the property was excellent and the workability was also good (Examples 1 to 8).
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
1 Bead
Claims (6)
前記シリカの含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して30〜200質量部であり、
前記メルカプト系シランカップリング剤の含有量が、前記シリカの含有量に対して1〜20質量%であり、
前記液状ポリブタジエンゴムの1,2結合(ビニル結合)含有量は、平均値で80質量%以上であり、かつ、2種以上の液状ポリブタジエンゴムを含有する場合の各液状ポリブタジエンゴムの1,2結合(ビニル結合)含有量が60質量%以上であり、
前記液状ポリブタジエンゴムの重量平均分子量が、1000〜18000であり、
但し、前記液状ポリブタジエンゴムは硫黄原子を有さず、
前記液状ポリブタジエンゴムの含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して1〜20質量部であり、
前記グアニジン系加硫促進剤の含有量が、前記ジエン系ゴム100質量部に対して、0.6質量部より多く、2.5質量部より少なく、前記液状ポリブタジエンゴムの質量に対して、3〜60質量%である、タイヤ用ゴム組成物。 It contains a diene-based rubber, silica, a mercapto-based silane coupling agent, a liquid polybutadiene rubber, and a guanidine-based vulcanization accelerator.
The silica content is 30 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the mercapto-based silane coupling agent is 1 to 20% by mass with respect to the content of the silica.
The 1,2 bond (vinyl bond) content of the liquid polybutadiene rubber is 80% by mass or more on average, and the 1,2 bond of each liquid polybutadiene rubber when two or more kinds of liquid polybutadiene rubber is contained. (Vinyl bond) content is 60% by mass or more,
The liquid polybutadiene rubber has a weight average molecular weight of 1000 to 18000.
However, the liquid polybutadiene rubber does not have a sulfur atom and does not have a sulfur atom.
The content of the liquid polybutadiene rubber is 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the guanidine-based vulcanization accelerator is more than 0.6 parts by mass and less than 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene-based rubber, and 3 with respect to the mass of the liquid polybutadiene rubber. A rubber composition for tires, which is ~ 60% by mass.
ここで、前記式(A1)中、R11は炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、R12は炭素数4〜30の直鎖状のポリエーテル基を表し、R13は水素原子または炭素数1〜8のアルキル基を表し、R14は炭素数1〜30のアルキレン基を表す。lは1〜3の整数を表し、mは0〜2の整数を表し、nは0〜1の整数を表し、l、mおよびnはl+m+n=3の関係式を満たす。lが2または3である場合の複数のR11は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、mが2である場合の複数のR12は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the mercapto-based silane coupling agent is a compound represented by the following formula (A1).
Here, in the formula (A1), R 11 represents an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, R 12 represents a linear polyether group having 4 to 30 carbon atoms, and R 13 represents a hydrogen atom or carbon. The number 1 to 8 represents an alkyl group, and R 14 represents an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms. l represents an integer of 1 to 3, m represents an integer of 0 to 2, n represents an integer of 0 to 1, and l, m and n satisfy the relational expression of l + m + n = 3. a plurality of R 11 when l is 2 or 3, each may be the same or different and a plurality of R 12 when m is 2, even if each be the same or different good.
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