JP7115802B2 - Rubber composition and tire - Google Patents

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Description

本発明は、本発明はゴム組成物及びタイヤに関する。 The present invention relates to rubber compositions and tires.

大型車両用、重荷重用空気入りタイヤには、低燃費性およびタイヤの寿命の観点から、低発熱性を損なうことなく、耐摩耗性を向上させることが要求され、さらには、耐亀裂進展性等の耐破壊性も重要な特性となっている。
低発熱性の課題に対して、例えば特許文献1には、ショルダー部の表面側の箇所に、熱伝導率が0.3Kcal/mh℃以上の熱伝導性ゴム組成物を用い、かつ、上記箇所に幅0.5~3.0mmの細溝を0.5~3.0mmのピッチで形成することによって、ショルダー部の冷却性を高め、ショルダー部に熱を溜まりにくくする手法が開示されている。
Pneumatic tires for large vehicles and heavy loads are required to improve wear resistance without impairing low heat build-up from the viewpoint of fuel efficiency and tire life. The fracture resistance of the steel is also an important characteristic.
In order to solve the problem of low heat build-up, for example, Patent Document 1 discloses that a thermally conductive rubber composition having a thermal conductivity of 0.3 Kcal/mh°C or higher is used in the surface side of the shoulder portion, and A method is disclosed in which narrow grooves with a width of 0.5 to 3.0 mm are formed in the shoulder at a pitch of 0.5 to 3.0 mm to improve the cooling performance of the shoulder and prevent heat from accumulating in the shoulder. .

また、特許文献2には、解砕処理した気相成長炭素繊維を用いることにより、低発熱性を維持しつつ、熱伝導性を改良したゴム組成物が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a rubber composition in which thermal conductivity is improved while maintaining low heat build-up by using pulverized vapor-grown carbon fibers.

特開2011-255835号公報JP 2011-255835 A 特開2009-144131号公報JP 2009-144131 A

しかし、一般的なゴム配合に高熱伝導フィラーであるアセチレンブラックを適用しても、放熱性はよくなるが発熱性が悪化するため、これらを両立することは困難であった。 However, even if acetylene black, which is a highly thermally conductive filler, is applied to general rubber compounding, heat dissipation is improved but heat buildup is worsened, so it has been difficult to achieve both.

本発明は、低発熱性と良好な放熱性を示すゴム組成物を提供することを目的とする。また、当該ゴム組成物を用いることにより、特にビード部の耐久性を向上させたタイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a rubber composition exhibiting low heat build-up and good heat dissipation. Another object of the present invention is to provide a tire in which the durability of the bead portion is particularly improved by using the rubber composition.

<1> ゴム成分と、充填剤と、チウラム化合物と、ヒドラジド化合物とを含有し、前記充填剤が、シリカ及びアセチレンブラックを含むゴム組成物である。
<2> 前記ゴム成分100質量部に対して、前記シリカの含有量が5質量部以上50質量部以下であり、前記チウラム化合物の含有量が0.1質量部以上2.0質量部以下であり、前記ヒドラジド化合物の含有量が0.1質量部以上5.0質量部以下である<1>に記載のゴム組成物である。
<3> 前記ゴム成分100質量部に対して、前記アセチレンブラックの含有量が4質量部以上60質量部以下である<1>または<2>に記載のゴム組成物。
<4> <1>乃至<3>のいずれかに記載のゴム組成物を、内部構造部材に用いたタイヤである。
<1> A rubber composition comprising a rubber component, a filler, a thiuram compound and a hydrazide compound, wherein the filler comprises silica and acetylene black.
<2> With respect to 100 parts by mass of the rubber component, the content of the silica is 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, and the content of the thiuram compound is 0.1 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less. The rubber composition according to <1>, wherein the content of the hydrazide compound is 0.1 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less.
<3> The rubber composition according to <1> or <2>, wherein the content of the acetylene black is 4 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
<4> A tire using the rubber composition according to any one of <1> to <3> as an internal structural member.

本発明によれば、低発熱性と良好な放熱性を示すゴム組成物を得ることができる。また、当該ゴム組成物を用いることにより、特にビード部の耐久性を向上させたタイヤを得ることができる。 According to the present invention, a rubber composition exhibiting low heat build-up and good heat dissipation can be obtained. Moreover, by using the rubber composition, it is possible to obtain a tire with improved durability of the bead portion in particular.

本発明の一実施形態に係るタイヤの幅方向の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view in the width direction of a tire according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係るタイヤのベルト端部近傍の概略拡大断面図である。1 is a schematic enlarged cross-sectional view of the vicinity of a belt end portion of a tire according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係るタイヤのビード部近傍の概略拡大断面図である。1 is a schematic enlarged cross-sectional view of the vicinity of a bead portion of a tire according to an embodiment of the present invention; FIG.

〔ゴム組成物〕
本発明のゴム組成物は、ゴム成分と、充填剤と、チウラム化合物と、ヒドラジド化合物とを含有し、前記充填剤が、シリカ及びアセチレンブラックを含む。
[Rubber composition]
The rubber composition of the present invention contains a rubber component, a filler, a thiuram compound and a hydrazide compound, the filler containing silica and acetylene black.

このように、ゴム成分にシリカ、チウラム化合物及びヒドラジド化合物を添加することによって、加硫ゴムとしたときに低発熱性に優れるゴム組成物を得ることができる。更に、上記のゴム組成物に充填剤としてアセチレンブラックを添加することによって、ゴム組成物の熱伝導性を向上させて、放熱性に優れるゴム組成物とすることができる。 Thus, by adding silica, a thiuram compound and a hydrazide compound to the rubber component, it is possible to obtain a rubber composition that exhibits excellent low heat build-up when vulcanized. Furthermore, by adding acetylene black as a filler to the above rubber composition, the thermal conductivity of the rubber composition can be improved, and a rubber composition having excellent heat dissipation properties can be obtained.

<ゴム成分>
本発明のゴム組成物において、ゴムの種類は特に限定されない。例えば、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体(EPDM)、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体(NBR)、及び、これらを組み合わせたゴム等が挙げられる。上記のゴム成分の中で、NR、BR、SBRなどのジエン系ゴムを少なくとも1種類含むことが好ましい。
<Rubber component>
The type of rubber used in the rubber composition of the present invention is not particularly limited. For example, natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), acrylonitrile -butadiene copolymer (NBR), and rubber combining these. Among the above rubber components, it is preferable to include at least one type of diene rubber such as NR, BR, and SBR.

<充填剤>
本発明のゴム組成物は、充填剤としてシリカ及びアセチレンブラックを含有する。本発明のゴム組成物は更に、他の方法で製造されたカーボンブラックを含有していても良い。
<Filler>
The rubber composition of the present invention contains silica and acetylene black as fillers. The rubber composition of the present invention may further contain carbon black produced by other methods.

(シリカ)
シリカは特に限定されず、例えば湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられるが、中でも、湿式シリカが好ましい。
上記シリカとしては、BET比表面積が80m/g以上であるものを用いることが好ましい。このようなシリカを用いることにより、加硫ゴムとしたときの低発熱性に優れるゴム組成物とすることができる。シリカのBET比表面積は、170m/g以上であることがより好ましく、180m/g以上であることがさらに好ましく、190m/g以上が特に好ましい。また、BET比表面積は250m/g以下であることが好ましく、240m/g以下であることがより好ましい。
(silica)
Silica is not particularly limited, and examples thereof include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, and aluminum silicate. Among them, wet silica is preferred.
As the silica, it is preferable to use one having a BET specific surface area of 80 m 2 /g or more. By using such silica, it is possible to obtain a rubber composition having excellent low heat build-up when made into a vulcanized rubber. The BET specific surface area of silica is more preferably 170 m 2 /g or more, still more preferably 180 m 2 /g or more, and particularly preferably 190 m 2 /g or more. Also, the BET specific surface area is preferably 250 m 2 /g or less, more preferably 240 m 2 /g or less.

このようなシリカとしては東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニプシルAQ」、「ニプシルKQ」、エボニック社製、商品名「ウルトラジルVN3」等の市販品を用いることができる。シリカは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のゴム組成物では、シリカの分散性を高めるためにシランカップリング剤が添加されていても良い。
As such silica, commercially available products such as Tosoh Silica Co., Ltd., trade name "Nipsil AQ" and "Nipsil KQ", and Evonik Co., Ltd., trade name "Ultrasil VN3" can be used. One type of silica may be used alone, or two or more types may be used in combination.
A silane coupling agent may be added to the rubber composition of the present invention in order to improve the dispersibility of silica.

本発明において、ゴム組成物中のシリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、5質量部以上50質量部以下であることが好ましい。シリカの含有量が上記範囲であることで、低発熱性に優れる加硫ゴムを得ることができる。シリカの含有量は、10質量部以上であることがより好ましい。なお、シリカの含有量が高くなるほど、ゴム組成物の粘度が増大する傾向がある。低発熱性と加工性とのバランスを考慮すると、シリカの含有量は40質量部以下であることがより好ましく、30質量部以下であることが更に好ましく、20質量部以下であることが特に好ましい。 In the present invention, the content of silica in the rubber composition is preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the content of silica is within the above range, a vulcanized rubber with excellent low heat build-up can be obtained. More preferably, the content of silica is 10 parts by mass or more. The viscosity of the rubber composition tends to increase as the silica content increases. Considering the balance between low heat build-up and workability, the silica content is more preferably 40 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less. .

(カーボンブラック)
本発明は、カーボンブラックの中でもアセチレンブラックを含有することを要件とする。アセチレンブラックは特に限定されないが、例えば、平均粒径20~60nm、比表面積40~150m/g、ヨウ素吸着量50~200g/kgのものを好適に使用することができる。例えばデンカ株式会社製、商品名「DENKA BLACK」などの市販品を用いることができる。
(Carbon black)
The present invention requires the inclusion of acetylene black among carbon blacks. Acetylene black is not particularly limited, but preferably has an average particle size of 20 to 60 nm, a specific surface area of 40 to 150 m 2 /g, and an iodine adsorption amount of 50 to 200 g/kg. For example, a commercially available product such as "DENKA BLACK" manufactured by Denka Co., Ltd. can be used.

アセチレンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して4質量部以上60質量部以下であることが好ましい。上記範囲とすることで、加硫ゴムとしたときの熱伝導性を向上させることができる。アセチレンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、7質量部以上であることがより好ましく、10質量部以上であることが更に好ましい。また、アセチレンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、50質量部以下であることがより好ましく、40質量部以下であることが更に好ましい。 The content of acetylene black is preferably 4 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. By setting it as the said range, the thermal conductivity when it is set as vulcanized rubber can be improved. The content of acetylene black is more preferably 7 parts by mass or more, still more preferably 10 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the rubber component. Also, the content of acetylene black is more preferably 50 parts by mass or less, still more preferably 40 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the rubber component.

また、低発熱性と熱伝導率のバランスを考慮すると、アセチレンブラックの含有量(A)に対するシリカの含有量(S)の比(S/A)は、0.08以上12.5以下であることが好ましく、0.1以上4以下であることがより好ましく、0.2以上0.3以下であることが更に好ましい。 Also, considering the balance between low heat build-up and thermal conductivity, the ratio (S/A) of the silica content (S) to the acetylene black content (A) is 0.08 or more and 12.5 or less. , more preferably 0.1 or more and 4 or less, and even more preferably 0.2 or more and 0.3 or less.

本発明のゴム組成物は、アセチレンブラック以外のカーボンブラックを含有しても良い。このようなカーボンブラックとしては、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイトなどが挙げられる。また、SAF、HAF、ISAF、FEF、GPFなど種々のグレードのカーボンブラックを用いることができる。中でも特に、ヨウ素吸収量が35~90g/kgのものを好適に用いることができる。
なお、アセチレンブラックを含むカーボンブラックの合計含有量が高くなるほど、ゴム組成物の粘度が増大する傾向がある。加工性を考慮すると、カーボンブラックの合計含有量は、ゴム組成物100質量部に対して70質量部以下であることが好ましく、40質量部以下であることが更に好ましい。
The rubber composition of the present invention may contain carbon black other than acetylene black. Such carbon blacks include furnace black, thermal black, channel black, graphite and the like. Also, various grades of carbon black such as SAF, HAF, ISAF, FEF and GPF can be used. Among them, those having an iodine absorption of 35 to 90 g/kg can be preferably used.
The viscosity of the rubber composition tends to increase as the total content of carbon black including acetylene black increases. Considering workability, the total content of carbon black is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the rubber composition.

本発明のゴム組成物中の充填剤の総含有量は、ゴム成分100質量部に対して、100質量部以下であることが好ましく、60部以下がより好ましい。充填剤含有量が100質量部以下であることで、低発熱性と良好な放熱性とを両立させた加硫ゴムを得ることができる。更に、ゴム組成物の粘度の増大を抑制でき、加工性に優れるゴム組成物とすることができる。充填剤の総含有量は20質量部以上であることがより好ましく、30質量部以上であることが更に好ましい。 The total content of fillers in the rubber composition of the present invention is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the rubber component. By setting the filler content to 100 parts by mass or less, it is possible to obtain a vulcanized rubber that achieves both low heat build-up and good heat dissipation. Furthermore, an increase in viscosity of the rubber composition can be suppressed, and a rubber composition having excellent processability can be obtained. The total content of fillers is more preferably 20 parts by mass or more, and even more preferably 30 parts by mass or more.

<チウラム化合物>
本発明のゴム組成物は、チウラム化合物を含有する。該チウラム化合物は、加硫促進剤として機能する。
本発明のゴム組成物に用いることができるチウラム化合物としては、テトラメチルチウラムモノスルフィド(TS)、テトラメチルチウラムジスルフィド(TT)、テトラエチルチウラムジスルフィド(TET)、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド(TRA)、テトラブチルチウラムジスルフィド(TBT)、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT)、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBZTD)等が挙げられる。本発明のゴム組成物においては、これらチウラム化合物を1種単独で用いてもよいが、2種以上を併用してもよい。
<Thiuram compound>
The rubber composition of the present invention contains a thiuram compound. The thiuram compound functions as a vulcanization accelerator.
Thiuram compounds that can be used in the rubber composition of the present invention include tetramethylthiuram monosulfide (TS), tetramethylthiuram disulfide (TT), tetraethylthiuram disulfide (TET), dipentamethylenethiuram hexasulfide (TRA), tetrabutylthiuram disulfide (TBT), tetrakis(2-ethylhexyl)thiuram disulfide (TOT), tetrabenzylthiuram disulfide (TBZTD) and the like. In the rubber composition of the present invention, one of these thiuram compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

チウラム化合物の含有量は、ゴム成分100質量部に対して0.1質量部以上2.0質量部以下であることが好ましい。上記範囲とすることにより、低発熱性の向上効果が得られるとともに、スコーチを起こし難くなる。チウラム化合物の含有量は、ゴム成分100質量部に対して0.2質量部以上1.0質量部以下であることがより好ましい。 The content of the thiuram compound is preferably 0.1 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. By setting the content within the above range, an effect of improving low heat build-up is obtained, and scorch is less likely to occur. More preferably, the content of the thiuram compound is 0.2 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

<ヒドラジド化合物>
本発明のゴム組成物は、ヒドラジド化合物を含有する。
本発明のゴム組成物に用いるヒドラジド化合物としては、例えば、イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジ(1,3-ジメチルプロピリデン)ヒドラジド、2-ナフタレン酸-3-ヒドロキシ(1,3-ジメチルプロピリデン)ヒドラジド、2-ナフタレン酸-3-ヒドロキシ(1,3-ジメチルブチリデン)ヒドラジド、サリチル酸(1,3-ジメチルプロピリデン)ヒドラジド、イソニコチン酸ヒドラジド、イソニコチン酸(1,3-ジメチルプロピリデン)ヒドラジド、サリチル酸ヒドラジド、2-ナフタレン酸-3-ヒドロキシヒドラジド、サリチル酸(1-メチルエチリデン)ヒドラジド、2-ナフタレン酸-3-ヒドロキシ(1-メチルエチリデン)ヒドラジド、サリチル酸(1-メチルプロピリデン)ヒドラジド、2-ナフタレン酸-3-ヒドロキシ(1-メチルプロピリデン)ヒドラジド、サリチル酸(1,3-ジメチルプロピリデン)ヒドラジド、2-ナフタレン酸-3-ヒドロキシ(1,3-ジメチルプロピリデン)ヒドラジド、サリチル酸(1-フェニルエチリデン)ヒドラジド、2-ナフタレン酸-3-ヒドロキシ(1-フェニルエチリデン)ヒドラジドイソニコチン酸ヒドラジド、イソニコチン酸(1-メチルエチリデン)ヒドラジド、イソニコチン酸(1-メチルプロピリデン)ヒドラジド、イソニコチン酸(1,3-ジメチルプロピリデン)ヒドラジド、イソニコチン酸(1-フェニルエチリデン)ヒドラジド等が挙げられる。なお、本発明のゴム組成物においては、これらヒドラジド化合物は1種単独で用いてもよいが、2種以上を併用してもよい。
<Hydrazide compound>
The rubber composition of the present invention contains a hydrazide compound.
Examples of hydrazide compounds used in the rubber composition of the present invention include isophthalic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, isophthalic acid di(1,3-dimethylpropylidene)hydrazide, 2-naphthalene acid-3-hydroxy(1,3- dimethylpropylidene) hydrazide, 2-naphthalenoic acid-3-hydroxy(1,3-dimethylbutylidene) hydrazide, salicylic acid (1,3-dimethylpropylidene) hydrazide, isonicotinic acid hydrazide, isonicotinic acid (1,3- dimethylpropylidene) hydrazide, salicylic acid hydrazide, 2-naphthalene acid-3-hydroxyhydrazide, salicylic acid (1-methylethylidene) hydrazide, 2-naphthalene acid-3-hydroxy(1-methylethylidene) hydrazide, salicylic acid (1-methylpropylidene) (1,3-dimethylpropylidene)hydrazide, 2-naphthalenoic acid-3-hydroxy(1-methylpropylidene)hydrazide, salicylic acid (1,3-dimethylpropylidene)hydrazide, 2-naphthalenoic acid-3-hydroxy(1,3-dimethylpropylidene)hydrazide hydrazide, salicylic acid (1-phenylethylidene) hydrazide, 2-naphthalene acid-3-hydroxy(1-phenylethylidene) hydrazide isonicotinic acid hydrazide, isonicotinic acid (1-methylethylidene) hydrazide, isonicotinic acid (1-methylpropionate) (1,3-dimethylpropylidene)hydrazide, isonicotinic acid (1,3-dimethylpropylidene)hydrazide, and isonicotinic acid (1-phenylethylidene)hydrazide. In addition, in the rubber composition of the present invention, these hydrazide compounds may be used singly or in combination of two or more.

ヒドラジド化合物の含有量は、ゴム成分100質量部に対して0.1質量部以上5.0質量部以下であることが好ましい。上記範囲とすることにより、低発熱性の向上効果が得られる。ヒドラジド化合物の含有量は、ゴム成分100質量部に対して0.5質量部以上2.0質量部以下であることがより好ましい。 The content of the hydrazide compound is preferably 0.1 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. By setting it as the said range, the low heat build-up improvement effect is acquired. The content of the hydrazide compound is more preferably 0.5 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

<各種成分>
本発明のゴム組成物には、既述の成分以外に、例えば、加硫剤、加硫促進剤、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス等のゴム業界で通常使用される各種成分を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら各種成分としては、市販品を好適に使用することができる。
<Various ingredients>
In addition to the components described above, the rubber composition of the present invention contains various components commonly used in the rubber industry, such as vulcanizing agents, vulcanization accelerators, zinc white, stearic acid, antioxidants, and waxes. , can be appropriately selected and blended within a range that does not impair the object of the present invention. Commercially available products can be suitably used as these various components.

加硫剤としては硫黄等が挙げられ、その配合量は、ゴム成分100質量部に対し、硫黄分として0.1~10.0質量部が好ましく、さらに好ましくは1.0~5.0質量部である。 Examples of the vulcanizing agent include sulfur and the like, and the compounding amount thereof is preferably 0.1 to 10.0 parts by mass, more preferably 1.0 to 5.0 parts by mass as a sulfur content, per 100 parts by mass of the rubber component. Department.

加硫促進剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、M(2-メルカプトベンゾチアゾール)、DM(ジベンゾチアジルジスルフィド)、CZ(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド)等のスルフェンアミド系、DPG(ジフェニルグアニジン)等のグアニジン系の加硫促進剤を挙げることができる。その配合量は、ゴム成分100質量部に対し、0.1~5.0質量部が好ましく、より好ましくは0.2~3.0質量部である。 Examples of vulcanization accelerators include, but are not limited to, M (2-mercaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazyl disulfide), CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide). and guanidine-based vulcanization accelerators such as DPG (diphenylguanidine). The blending amount is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 3.0 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component.

軟化剤としては、プロセス油を用いることができ、例えば、パラフィン系、ナフテン系、アロマチック系等のプロセス油を挙げることができる。例えば、引張強度、耐摩耗性を重視する用途にはアロマチック系が、ヒステリシスロス、低温特性を重視する用途にはナフテン系またはパラフィン系が用いられる。その配合量は、ゴム成分100質量部に対して、0~100質量部が好ましく、100質量部以下であれば加硫ゴムの引張強度、低発熱性(低燃費性)が悪化するのを抑制することができる。 As the softening agent, process oils can be used, and examples thereof include process oils such as paraffinic, naphthenic, and aromatic oils. For example, aromatic type is used for applications where tensile strength and wear resistance are important, and naphthenic or paraffin type is used for applications where hysteresis loss and low temperature properties are important. The amount is preferably 0 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and if it is 100 parts by mass or less, it suppresses the deterioration of the tensile strength and low heat build-up (fuel efficiency) of the vulcanized rubber. can do.

老化防止剤としては、例えば、3C(N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、6C(N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン)、AW(6-エトキシ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン)、ジフェニルアミンとアセトンの高温縮合物等を挙げることができる。その配合量は、ゴム成分100質量部に対して、0.1~5.0質量部が好ましく、より好ましくは0.3~3.0質量部である。 Examples of anti-aging agents include 3C (N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, 6C (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine), AW ( 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline), a high-temperature condensate of diphenylamine and acetone, etc. The amount to be blended is 0.5 parts per 100 parts by mass of the rubber component. It is preferably 1 to 5.0 parts by mass, more preferably 0.3 to 3.0 parts by mass.

本発明のゴム組成物は、ロール等の開放式混練機、バンバリーミキサー等の密閉式混練機等の混練り機を用いて混練りすることによって得られ、成形加工後に加硫を行ない、各種ゴム製品に適用可能である。本発明のゴム組成物の用途については特に制限はないが、低発熱性、耐亀裂進展性に優れているため、重荷重用空気入りタイヤの軟スティフナー、ベルトエンドインサーション、サイドウォールフィラー等に用いることもできるが、ベースゴムとしても用いることもできる。 The rubber composition of the present invention is obtained by kneading using a kneader such as an open kneader such as a roll or a closed kneader such as a Banbury mixer, and vulcanized after molding to produce various rubbers. Applicable to products. The use of the rubber composition of the present invention is not particularly limited, but it is used for soft stiffeners of heavy-duty pneumatic tires, belt end inserts, sidewall fillers, etc., due to its excellent low heat build-up and crack growth resistance. It can also be used as a base rubber.

〔タイヤ〕
本発明のタイヤを図面を用いて説明する。本発明のタイヤは、特に重荷重用空気入りタイヤであることが好ましい。
図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤの幅方向の概略断面図である。図示するタイヤ20は、一対のビード部1と、一対のサイドウォール部2と、トレッド部3とを有し、ビード部1に各々埋設されたビードコア4間にトロイド状に延在させたカーカス5と、カーカス5のクラウン部でタイヤ径方向外側に配した複数のベルト層からなるベルト6と、ビードコア4のタイヤ径方向外側にビードフィラー7と、を備えている。
〔tire〕
A tire of the present invention will be described with reference to the drawings. The tire of the present invention is preferably a pneumatic tire for heavy loads.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the width direction of a tire according to one embodiment of the present invention. The illustrated tire 20 has a pair of bead portions 1, a pair of sidewall portions 2, and a tread portion 3, and a carcass 5 extending like a toroid between bead cores 4 embedded in the bead portions 1 respectively. , a belt 6 composed of a plurality of belt layers arranged outside in the tire radial direction at the crown portion of the carcass 5, and a bead filler 7 arranged outside the bead core 4 in the tire radial direction.

本発明のゴム組成物は内部構造部材、すなわち、タイヤ表層に表れないタイヤ内部に使用されるゴムに用いられることが好ましい。図2は、一実施形態に係るタイヤのベルト端部近傍の概略拡大断面図である。本発明のゴム組成物は、例えば、各ベルト層6a~6eの端部を覆うベルトエンドゴム8a~8eや、ベルト層端部における上下のベルト層の隙間に配置される端クッションゴム9、ベルトやカーカスを構成するスチールコードのコーティングゴムに、好適に用いることができる。
また、図3は、本発明の一実施形態に係るタイヤのビード部近傍の概略拡大断面図である。本発明のゴム組成物は、例えば、カーカス5a本体とカーカス5の折り返し部5bとの間に配置される軟スティフナー10や、カーカス折り返し部5bのタイヤ幅方向外側に配置されるサイドウォールフィラー11として好適に用いることができる。また、本発明のゴム組成物は、トレッド部のベースゴムとして用いることもできる。
The rubber composition of the present invention is preferably used for internal structural members, that is, rubber used inside the tire that does not appear on the tire surface layer. FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view of the vicinity of the belt end of the tire according to one embodiment. The rubber composition of the present invention includes, for example, belt end rubbers 8a to 8e that cover the ends of the belt layers 6a to 6e, end cushion rubbers 9 disposed in the gaps between the upper and lower belt layers at the ends of the belt layers, belt It can be suitably used for coating rubber of steel cords constituting carcass.
Moreover, FIG. 3 is a schematic enlarged cross-sectional view of the vicinity of the bead portion of the tire according to one embodiment of the present invention. The rubber composition of the present invention is used, for example, as a soft stiffener 10 arranged between the main body of the carcass 5a and the folded portion 5b of the carcass 5, or as a sidewall filler 11 arranged outside the carcass folded portion 5b in the tire width direction. It can be used preferably. The rubber composition of the present invention can also be used as a base rubber for the tread portion.

本発明のゴム組成物は、トレッド部のゲージ厚が70mm以上という加硫が過度に行われるタイヤの内層部材において、より効果を発揮する。例えば、産業用の大型タイヤでは、トレッドのゲージ厚が70mm以上と厚みが大きい。このようなタイヤの内部まで加硫を進行させるために、一般乗用車用タイヤ等に比べて加硫が過度に行われ、加硫度が大きくなるような条件にて加硫が行われる。このような条件下において、本発明の内層部材用ゴム組成物においては、ゴム成分、シリカ、ヒドラジド化合物、およびチウラム化合物を含有することで、低発熱性及び熱伝導性に優れる内層部材用ゴムが得られる。なお、トレッド部のゲージ厚とは、最外層補強層のタイヤ径方向外面からタイヤ外表面までの厚さであり、最も薄い位置の値を意味する。 The rubber composition of the present invention is more effective in inner layer members of tires where the gauge thickness of the tread portion is 70 mm or more and vulcanization is excessively performed. For example, in large tires for industrial use, the gauge thickness of the tread is as large as 70 mm or more. In order to allow vulcanization to proceed to the inside of such a tire, vulcanization is performed under conditions such that vulcanization is excessively performed as compared with general passenger car tires and the like, and the degree of vulcanization is increased. Under such conditions, the rubber composition for an inner layer member of the present invention contains a rubber component, silica, a hydrazide compound, and a thiuram compound, so that a rubber for an inner layer member having low heat build-up and excellent thermal conductivity can be obtained. can get. The gauge thickness of the tread portion is the thickness from the outer surface of the outermost reinforcing layer in the tire radial direction to the outer surface of the tire, and means the value at the thinnest position.

なお、本発明のタイヤ20においては、本発明のゴム組成物からなる部材以外の部材については、特に限定されず、公知の部材を使用することができる。また、本発明のタイヤ20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、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。 In addition, in the tire 20 of the present invention, members other than the members made of the rubber composition of the present invention are not particularly limited, and known members can be used. Moreover, as the gas to be filled in the tire 20 of the present invention, in addition to normal air or air with an adjusted oxygen partial pressure, an inert gas such as nitrogen, argon, or helium can be used.

〔実施例1~6、比較例1~3〕
<ゴム組成物の調製>
下記表1に示す配合組成で各成分を混練し、ゴム組成物を調製した。
なお、表中の成分の詳細は以下のとおりである。
[Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3]
<Preparation of rubber composition>
Each component was kneaded according to the compounding composition shown in Table 1 below to prepare a rubber composition.
The details of the components in the table are as follows.

1.ゴム成分
(1)天然ゴム(NR)
RSS#3
(2)スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)
JSR株式会社製、品種「1500」
(3)ポリブタジエンゴム(BR)
JSR株式会社製、品種「BR01」
2.充填剤
(1)その他のカーボンブラック(CB)
N330、旭カーボン株式会社製、商品名「#70」
(2)アセチレンブラック(AB)
デンカ株式会社製、商品名「DENKA BLACK Li-100」
(3)シリカ
東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニプシルAQ」(BET比表面積=205m/g)
3.シランカップリング剤
エボニック インダストリーズ社製、商品名「Si69」
4.ヒドラジド化合物
3-ヒドロキシ,N’-(1,3-ジメチルブチリデン)-2-ナフトエ酸ヒドラジド
5.ステアリン酸
新日本理化株式会社製、商品名「ステアリン酸50S」
6.亜鉛華
ハクスイテック株式会社製、商品名「3号亜鉛華」
7.老化防止剤
大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック 6C」
8.オイル
出光興産株式会社製、石油系炭化水素プロセスオイル、商品名「DAIHANA PROCESS OIL NS-28」
9.ワックス
日本精蝋株式会社製、商品名「オゾエース701」
10.硫黄
硫黄:鶴見化学社製、商品名「粉末硫黄」
11.加硫促進剤
(1)加硫促進剤1
大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーCZ-G」
(2)加硫促進剤2(チウラム化合物)
テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーTOT-N」)
1. Rubber component (1) natural rubber (NR)
RSS#3
(2) Styrene-butadiene copolymer rubber (SBR)
Manufactured by JSR Corporation, type "1500"
(3) Polybutadiene rubber (BR)
Manufactured by JSR Corporation, variety "BR01"
2. Filler (1) Other carbon black (CB)
N330, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., trade name "#70"
(2) Acetylene black (AB)
Manufactured by Denka Co., Ltd., trade name “DENKA BLACK Li-100”
(3) Silica manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd., trade name “Nipsil AQ” (BET specific surface area = 205 m 2 /g)
3. Silane coupling agent Evonik Industries, trade name “Si69”
4. hydrazide compound 3-hydroxy, N'-(1,3-dimethylbutylidene)-2-naphthoic acid hydrazide5. Stearic acid Shin Nippon Chemical Co., Ltd., trade name “Stearic acid 50S”
6. Zinc white Manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd., product name "No. 3 zinc white"
7. Antiaging agent Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name "Nocrac 6C"
8. Oil Made by Idemitsu Kosan Co., Ltd., petroleum-based hydrocarbon process oil, trade name “DAIHANA PROCESS OIL NS-28”
9. Wax Made by Nippon Seiro Co., Ltd., trade name “Ozoace 701”
10. Sulfur Sulfur: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd., trade name “powder sulfur”
11. Vulcanization accelerator (1) Vulcanization accelerator 1
Manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name "Noccellar CZ-G"
(2) Vulcanization accelerator 2 (thiuram compound)
Tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide (manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name “Noccellar TOT-N”)

<評価>
得られたゴム組成物につき、160℃、20分の加硫条件で加硫して所定の試験片を作成した後、低発熱性及び熱伝導率を下記の手順で評価する。
1.低発熱性
粘弾性測定装置(レオメトリックス社製)を使用し、温度60℃、動歪み5%、周波数15Hzでtanδを測定する。比較例1のtanδを100として指数表示した。指数値が小さい程、低発熱性であり、ヒステリシスロスが小さいことを示す。
<Evaluation>
The obtained rubber composition is vulcanized under vulcanizing conditions of 160° C. for 20 minutes to prepare a predetermined test piece, and then evaluated for low heat build-up and thermal conductivity according to the following procedure.
1. Using a low heat build-up viscoelasticity measuring device (manufactured by Rheometrics), tan δ is measured at a temperature of 60°C, dynamic strain of 5%, and frequency of 15 Hz. The tan δ of Comparative Example 1 was set to 100 and indicated as an index. A smaller index value indicates a lower heat build-up and a smaller hysteresis loss.

2.熱伝導性
京都電子工業(株)製の迅速熱伝導率計(型式:QTM-500)を用いて、温度:20℃~22℃、時間:1分間、電流値:2Aの条件で、各加硫ゴムの熱伝導率(λ)(W/mK)を測定する。比較例1の熱伝導率を100として指数表示した。指数値が大きいほど、熱伝導性が高いことを示している。
2. Thermal conductivity Using a rapid thermal conductivity meter (model: QTM-500) manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd., temperature: 20 ° C. to 22 ° C., time: 1 minute, current value: 2 A, each heating The thermal conductivity (λ) (W/mK) of sulfur rubber is measured. The thermal conductivity of Comparative Example 1 was set to 100 and indicated as an index. A larger index value indicates higher thermal conductivity.

3.ビード部温度
各実施例及び比較例のゴム組成物を使用してタイヤ(タイヤサイズ46/90R57の建設車両用タイヤ、以下同じ)を作製する。各タイヤについて、TRAが定める正規内圧、速度8km/h、及びドラム径5mの下で、TRAが定める正規荷重の100%にてビード部の温度測定を行う場合の予測値を、比較例1のビード部温度を100として指数表示する。指数値が小さいほど、温度上昇が小さいことを示す。
3. Bead Temperature Tires (tire size 46/90R57 for construction vehicles, hereinafter the same) are produced using the rubber compositions of each example and comparative example. For each tire, the predicted value when measuring the temperature of the bead portion at 100% of the normal load defined by TRA under the normal internal pressure defined by TRA, the speed of 8 km / h, and the drum diameter of 5 m. The temperature of the bead portion is expressed as 100 and displayed as an index. A smaller index value indicates a smaller temperature rise.

Figure 0007115802000001
Figure 0007115802000001

実施例のゴム組成物を用いた加硫ゴムはいずれも、低発熱性を示し、良好な熱伝導性(放熱性)を示す。この結果、ビード部温度(予測値)はいずれも低くなる。
一方、比較例のゴム組成物を用いた加硫ゴムでは、アセチレンブラックを用いることにより発熱性が悪化し、ビード部温度が大幅に上昇するという結果となる。
All of the vulcanized rubbers using the rubber compositions of Examples show low heat build-up and good thermal conductivity (heat dissipation). As a result, the bead portion temperatures (predicted values) are all lowered.
On the other hand, in the vulcanized rubber using the rubber composition of the comparative example, the use of acetylene black deteriorates heat build-up, resulting in a significant rise in bead temperature.

本発明のゴム組成物を用いることにより、シリカ、チウラム化合物及びヒドラジド化合物を含有することにより低発熱性を示すとともに、アセチレンブラックを含有することにより良好な放熱性も示す加硫ゴムを得ることができる。本発明のゴム組成物をタイヤの内部構造部材に用いることにより、特にビード部の温度上昇を抑制し、ビード部の耐久性を向上させることが可能である。 By using the rubber composition of the present invention, it is possible to obtain a vulcanized rubber that exhibits low heat build-up due to the inclusion of silica, a thiuram compound and a hydrazide compound, and exhibits good heat dissipation due to the inclusion of acetylene black. can. By using the rubber composition of the present invention as an internal structural member of a tire, it is possible to suppress the temperature rise of the bead portion and improve the durability of the bead portion.

1 ビード部
2 サイドウォール部
3 トレッド部
4 ビードコア
5 カーカス
6 ベルト
7 ビードフィラー
8a~8e ベルトエンドゴム
9 端クッションゴム
10 軟スティフナー
11 サイドウォールフィラー
20 タイヤ
1 bead portion 2 sidewall portion 3 tread portion 4 bead core 5 carcass 6 belt 7 bead filler 8a to 8e belt end rubber 9 end cushion rubber 10 soft stiffener 11 sidewall filler 20 tire

Claims (4)

ゴム成分と、充填剤と、チウラム化合物と、ヒドラジド化合物とを含有し、
前記充填剤が、シリカ及びアセチレンブラックを含むゴム組成物。
containing a rubber component, a filler, a thiuram compound and a hydrazide compound,
A rubber composition in which the filler comprises silica and acetylene black.
前記ゴム成分100質量部に対して、
前記シリカの含有量が5質量部以上50質量部以下であり、
前記チウラム化合物の含有量が0.1質量部以上2.0質量部以下であり、
前記ヒドラジド化合物の含有量が0.1質量部以上5.0質量部以下である請求項1に記載のゴム組成物。
For 100 parts by mass of the rubber component,
The silica content is 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less,
The content of the thiuram compound is 0.1 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less,
2. The rubber composition according to claim 1, wherein the content of said hydrazide compound is 0.1 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less.
前記ゴム成分100質量部に対して、前記アセチレンブラックの含有量が4質量部以上60質量部以下である請求項1または請求項2に記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the content of said acetylene black is 4 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of said rubber component. 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のゴム組成物を、内部構造部材に用いたタイヤ。 A tire using the rubber composition according to any one of claims 1 to 3 as an internal structural member.
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