JP7271991B2 - Rubber composition for studless tire and studless tire using the same - Google Patents

Rubber composition for studless tire and studless tire using the same Download PDF

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Description

本発明は、スタッドレスタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤに関するものであり、詳しくは、従来技術よりも氷上性能およびウェット性能を高め得るスタッドレスタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubber composition for a studless tire and a studless tire using the same, and more specifically, a rubber composition for a studless tire capable of improving performance on ice and wet performance as compared with the prior art, and a studless tire using the same. It is about.

スタッドレスコンパウンドは低温下での柔軟性を確保するために、コンパウンドのガラス転移温度(Tg)が低く設計されており、湿潤状態の路面における制動性(ウェット性能)と相関性の高いtanδ(0℃)が低くならざるを得ない。
これを補うため、スタッドレスコンパウンドにおいてもシリカを使用することが知られている。しかし、スタッドレスコンパウンドで主に使用される天然ゴムはシランカップリング剤とシリカとの反応性を阻害してしまう傾向があり、また天然ゴム自体にもシリカと相互作用できる官能基を有していないことから、シリカの分散性が上がらず、シリカ配合によるウェット性能への効果を充分に発揮しきれていないという問題があった。
The studless compound is designed to have a low glass transition temperature (Tg) in order to ensure flexibility at low temperatures. ) is inevitably low.
To compensate for this, it is known to use silica even in studless compounds. However, natural rubber, which is mainly used in studless compounds, tends to inhibit the reactivity between silane coupling agents and silica, and natural rubber itself does not have functional groups that can interact with silica. Therefore, there is a problem that the dispersibility of silica is not improved, and the effect of silica blending on wet performance cannot be fully exhibited.

一方、氷上性能(氷状路面上の摩擦力)向上のためには、トレッドゴムの表面粗さを上げることが有効であり、その手法として、熱膨張性マイクロカプセル(中空ポリマー)を使用することや、ジエン系ゴムと相溶しない反応性官能基を有する架橋性オリゴマーまたはポリマーと、平均粒子径が1~200μmの三次元架橋した微粒子とを含有する技術が知られているが(例えば特許文献1参照)、この技術はウェット性能の向上に寄与するものではなく、むしろコンパウンド強度が低下することで、ウェット性能が低下してしまうおそれがあった。 On the other hand, in order to improve performance on ice (friction force on icy road surfaces), it is effective to increase the surface roughness of the tread rubber. Alternatively, a technique of containing a crosslinkable oligomer or polymer having a reactive functional group incompatible with diene rubber and three-dimensionally crosslinked fine particles having an average particle size of 1 to 200 μm is known (for example, Patent Document 1), this technology does not contribute to the improvement of wet performance, but rather reduces the strength of the compound, which may lead to deterioration of wet performance.

特開2014-62168号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-62168

したがって本発明の目的は、従来技術よりも氷上性能およびウェット性能を高め得るスタッドレスタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubber composition for a studless tire and a studless tire using the same, which can improve performance on ice and wet performance as compared with the prior art.

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ジエン系ゴムに対し、シリカを特定量配合し、さらに特定の可塑剤および熱膨張性マイクロカプセルを特定量で配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下の通りである。
As a result of extensive research, the inventors of the present invention have found that the above problems can be solved by blending a specific amount of silica with a diene rubber, and further by adding specific amounts of a specific plasticizer and heat-expandable microcapsules. and was able to complete the present invention.
That is, the present invention is as follows.

1.ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを10質量部以上、ポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)を1~40質量部および熱膨張性マイクロカプセルを0.1~20質量部配合してなることを特徴とするスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
2.前記ジエン系ゴム100質量部に対し、さらに、前記ジエン系ゴムとは相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマーを0.3~30質量部および平均粒子径が0.5~50μmの三次元架橋した微粒子を0.1~12質量部配合してなることを特徴とする前記1に記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
3.前記1または2に記載のゴム組成物をトレッドに使用したスタッドレスタイヤ。
1. 10 parts by mass or more of silica, 1 to 40 parts by mass of polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate), and 0.1 to 20 parts by mass of thermally expandable microcapsules are compounded with respect to 100 parts by mass of diene rubber. A rubber composition for studless tires characterized by:
2. For 100 parts by mass of the diene rubber, 0.3 to 30 parts by mass of a crosslinkable oligomer or polymer incompatible with the diene rubber and three-dimensionally crosslinked fine particles having an average particle size of 0.5 to 50 μm 1. The rubber composition for a studless tire according to 1 above, wherein 0.1 to 12 parts by mass of is blended.
3. 3. A studless tire using the rubber composition according to 1 or 2 for the tread.

本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを10質量部以上、特定の可塑剤であるポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)を1~40質量部および熱膨張性マイクロカプセルを0.1~20質量部を配合しているので、従来技術よりも氷上性能およびウェット性能を高め得るスタッドレスタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤを提供することができる。 The rubber composition of the present invention contains 10 parts by mass or more of silica per 100 parts by mass of diene rubber, 1 to 40 parts by mass of polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) as a specific plasticizer, and thermal expansion Since 0.1 to 20 parts by mass of soluble microcapsules are blended, it is possible to provide a rubber composition for studless tires and a studless tire using the same that can improve performance on ice and wet performance compared to the prior art.

以下、本発明をさらに詳細に説明する。 The present invention will now be described in more detail.

(ジエン系ゴム)
本発明で使用されるジエン系ゴムは、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、エチレン-プロピレン-ジエンターポリマー(EPDM)等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
これらのうち、氷上性能およびウェット性能向上の観点から、NR、BRを用いるのが好ましく、ジエン系ゴム100質量部中、NRを30~75質量部、BRを25~70質量部使用するのが好ましい。
(Diene rubber)
The diene rubber used in the present invention includes, for example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber ( NBR), ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Further, its molecular weight and microstructure are not particularly limited, and it may be terminally modified with an amine, amide, silyl, alkoxysilyl, carboxyl, hydroxyl group or the like, or epoxidized.
Among these, from the viewpoint of improving performance on ice and wet performance, it is preferable to use NR and BR. It is preferable to use 30 to 75 parts by mass of NR and 25 to 70 parts by mass of BR in 100 parts by mass of diene rubber. preferable.

(シリカ)
本発明で使用されるシリカは、乾式シリカ、湿式シリカ、コロイダルシリカなど、従来からゴム組成物において使用することが知られている任意のシリカを単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。
なお、氷上性能およびウェット性能をさらに高めるという観点から、シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、150~250m/gであることが好ましい。
なお窒素吸着比表面積(NSA)は、JIS K6217-2に準拠して求めるものとする。
(silica)
As the silica used in the present invention, any silica conventionally known to be used in rubber compositions, such as dry silica, wet silica, and colloidal silica, can be used singly or in combination of two or more.
From the viewpoint of further improving performance on ice and wet performance, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 150 to 250 m 2 /g.
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) shall be determined according to JIS K6217-2.

シリカの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、10質量部以上であり、20~120質量部が好ましく、25~100質量部がさらに好ましい。 The amount of silica compounded is 10 parts by mass or more, preferably 20 to 120 parts by mass, more preferably 25 to 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of the diene rubber.

(特定の可塑剤)
本発明では、特定の可塑剤としてポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)を使用する。
ポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)は、可塑剤としての効果に加えて、シリカの凝集を防ぐことでシリカの分散を向上させる効果を有するものと推測される。
(Specific plasticizer)
The present invention uses polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) as a specific plasticizer.
Polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) is presumed to have the effect of improving silica dispersion by preventing aggregation of silica, in addition to its effect as a plasticizer.

ポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)において、ポリオキシエチレン単位の繰り返し数は、例えば6~12であり、8~10が好ましい。 In polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate), the number of repeating polyoxyethylene units is, for example, 6-12, preferably 8-10.

ポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)は、市販品を利用することができ、例えばライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製リオノンDEH-40等が挙げられる。 Polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) can be used as a commercial product, such as Lionon DEH-40 manufactured by Lion Specialty Chemicals Co., Ltd., and the like.

ポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)の配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、1~40質量部であり、2~25質量部が好ましい。
ポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)の配合量が1質量部未満では、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができず、40質量部を超えるとウェット性能が低下する。
The blending amount of polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) is 1 to 40 parts by mass, preferably 2 to 25 parts by mass, per 100 parts by mass of the diene rubber.
If the blending amount of polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) is less than 1 part by mass, the effect of the present invention cannot be achieved because the blending amount is too small, and if it exceeds 40 parts by mass, the wet performance is lowered.

(熱膨張性マイクロカプセル)
本発明におけるゴム組成物は、氷上性能を高めるという観点から、熱膨張性マイクロカプセルを配合する。
本発明において、熱膨張性マイクロカプセルは、熱可塑性樹脂で形成された殻材中に、熱膨張性物質を内包した構成からなる。熱膨張性マイクロカプセルの殻材はニトリル系重合体により形成することができる。
またマイクロカプセルの殻材中に内包する熱膨張性物質は、熱によって気化または膨張する特性をもち、例えば、イソアルカン、ノルマルアルカン等の炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも1種類が例示される。イソアルカンとしては、イソブタン、イソペンタン、2-メチルペンタン、2-メチルヘキサン、2,2,4-トリメチルペンタン等を挙げることができ、ノルマルアルカンとしては、n-ブタン、n-プロパン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン等を挙げることができる。これらの炭化水素は、それぞれ単独で使用しても複数を組み合わせて使用してもよい。熱膨張性物質の好ましい形態としては、常温で液体の炭化水素に、常温で気体の炭化水素を溶解させたものがよい。このような炭化水素の混合物を使用することにより、未加硫タイヤの加硫成形温度域(150℃~190℃)において、低温領域から高温領域にかけて十分な膨張力を得ることができる。
このような熱膨張性マイクロカプセルとしては、例えばスェーデン国エクスパンセル社製の商品名「EXPANCEL 091DU-80」または「EXPANCEL 092DU-120」等、或いは松本油脂製薬社製の商品名「マツモトマイクロスフェアー F-85D」または「マツモトマイクロスフェアー F-100D」等を使用することができる。
(Thermal expandable microcapsules)
The rubber composition of the present invention incorporates thermally expandable microcapsules from the viewpoint of enhancing performance on ice.
In the present invention, the thermally expandable microcapsules are constructed by enclosing a thermally expandable substance in a shell material made of a thermoplastic resin. The shell material of the thermally expandable microcapsules can be made of a nitrile polymer.
In addition, the thermally expandable substance contained in the shell material of the microcapsules has the property of being vaporized or expanded by heat, and is exemplified by at least one selected from the group consisting of hydrocarbons such as isoalkanes and normal alkanes. Isoalkanes include isobutane, isopentane, 2-methylpentane, 2-methylhexane, 2,2,4-trimethylpentane, etc. Normal alkanes include n-butane, n-propane, n-hexane, Examples include n-heptane and n-octane. These hydrocarbons may be used alone or in combination. A preferred form of the thermally expandable substance is a hydrocarbon that is liquid at room temperature and a hydrocarbon that is gas at room temperature dissolved therein. By using such a mixture of hydrocarbons, it is possible to obtain a sufficient expansion force from a low temperature range to a high temperature range in the vulcanization molding temperature range (150° C. to 190° C.) of an unvulcanized tire.
Examples of such thermally expandable microcapsules include the trade name "EXPANCEL 091DU-80" or "EXPANCEL 092DU-120" manufactured by Expancel in Sweden, or the trade name "Matsumoto Micros" manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. Fair F-85D" or "Matsumoto Microsphere F-100D" or the like can be used.

熱膨張性マイクロカプセルの配合割合は、ジエン系ゴム100質量部に対し、0.1~20質量部であり、1~10質量部が好ましい。 The blending ratio of the thermally expandable microcapsules is 0.1 to 20 parts by mass, preferably 1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the diene rubber.

ここで本発明では、氷上性能をさらに向上させるために、前記ジエン系ゴム100質量部に対し、前記ジエン系ゴムと相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー0.3~30質量部および平均粒子径が0.5~50μmの三次元架橋した微粒子0.1~12質量部を配合してなることが好ましい。これらの成分は、特許文献1(特開2014-62168号公報)に開示され公知であるが、以下、説明する。 Here, in the present invention, in order to further improve the performance on ice, 0.3 to 30 parts by mass of a crosslinkable oligomer or polymer incompatible with the diene rubber and an average particle size of It is preferable to blend 0.1 to 12 parts by mass of three-dimensionally crosslinked fine particles of 0.5 to 50 μm. These components are disclosed in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-62168) and are publicly known, and will be described below.

架橋性オリゴマーまたはポリマーは、前記(A)ジエン系ゴムと相溶しないものを用いる。
「ジエン系ゴムと相溶しない」とは、上記ジエン系ゴムに包含される全てのゴム成分に対して相溶しないという意味ではなく、上記ジエン系ゴムおよび上記架橋性オリゴマーまたはポリマーに用いる各々の具体的な成分が互いに非相溶であることをいう。
The cross-linkable oligomer or polymer used is incompatible with (A) the diene rubber.
The phrase "incompatible with the diene rubber" does not mean that it is incompatible with all rubber components included in the diene rubber. It means that specific components are incompatible with each other.

架橋性オリゴマーまたはポリマーとしては、例えば、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、脂肪族系、飽和炭化水素系、アクリル系、植物由来系もしくはシロキサン系の重合体または共重合体等が挙げられる。 Examples of crosslinkable oligomers or polymers include polyether-, polyester-, polyolefin-, polycarbonate-, aliphatic-, saturated hydrocarbon-, acrylic-, plant-derived or siloxane-based polymers or copolymers. mentioned.

これらのうち、スタッドレスタイヤの氷上性能および耐摩耗性がより良好となる観点から、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーとしては、ポリエーテル系、ポリカーボネート系、アクリル系もしくはシロキサン系の重合体または共重合体であるのが好ましい。 Among these, polyether-based, polycarbonate-based, acrylic-based or siloxane-based polymers or copolymers are used as the above-mentioned crosslinkable oligomer or polymer from the viewpoint of better performance on ice and wear resistance of studless tires. It is preferable to have

ここで、上記ポリエーテル系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリプロピレントリオール、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド共重合体、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)、ソルビトール系ポリオール等が挙げられる。
また、上記ポリカーボネート系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリオール化合物(例えば、1,6-ヘキサンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール等)とジアルキルカーボネートとのエステル交換反応により得られるもの等が挙げられる。
また、上記アクリル系の重合体または共重合体としては、例えば、アクリルポリオール;アクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートなどのアクリレートの単独ポリマー;これらアクリレートを2種以上組み合わせたアクリレート共重合体;等が挙げられる。
また、上記シロキサン系の重合体または共重合体は、オルガノポリシロキサンを主鎖とする化合物であれば特に限定されず、その具体例としては、ポリジメチルシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等が挙げられる。
Here, examples of the polyether-based polymer or copolymer include polyethylene glycol, polypropylene glycol (PPG), polypropylene triol, ethylene oxide/propylene oxide copolymer, polytetramethylene ether glycol (PTMEG), sorbitol. system polyols, and the like.
Examples of the polycarbonate-based polymer or copolymer include an ester of a polyol compound (eg, 1,6-hexanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, etc.) and a dialkyl carbonate. Examples thereof include those obtained by an exchange reaction.
Examples of the acrylic polymer or copolymer include acrylic polyols; homopolymers of acrylates such as acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate; and combinations of two or more of these acrylates. acrylate copolymers; and the like.
The siloxane-based polymer or copolymer is not particularly limited as long as it is a compound having an organopolysiloxane as a main chain, and specific examples thereof include polydimethylsiloxane, methylhydrogenpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, Examples include siloxane and diphenylpolysiloxane.

本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーは、分子間で架橋することにより、スタッドレスタイヤの氷上性能がより良好となる理由から、水酸基、シラン官能基、イソシアネート基、(メタ)アクリロイル基、アリル基、カルボキシ基、酸無水物基およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも1つ以上の反応性官能基を有しているのが好ましい。
ここで、上記シラン官能基は、いわゆる架橋性シリル基とも呼ばれ、その具体例としては、加水分解性シリル基;シラノール基;シラノール基をアセトキシ基誘導体、エノキシ基誘導体、オキシム基誘導体、アミン誘導体などで置換した官能基;等が挙げられる。
これらの官能基のうち、ゴムの加工時に上記架橋性オリゴマーまたはポリマーが適度に架橋され、スタッドレスタイヤの氷上性能が更に良好となり、耐摩耗性もより良好となる理由から、シラン官能基、イソシアネート基、酸無水物基またはエポキシ基を有しているのが好ましく、中でもシラン官能基(特に加水分解性シリル基、シラノール基)および/またはイソシアネート基を有しているのがより好ましい。
In the present invention, the above-mentioned crosslinkable oligomer or polymer has a hydroxyl group, a silane functional group, an isocyanate group, a (meth)acryloyl group, allyl It preferably has at least one or more reactive functional groups selected from the group consisting of groups, carboxyl groups, acid anhydride groups and epoxy groups.
Here, the silane functional group is also called a so-called crosslinkable silyl group, and specific examples thereof include a hydrolyzable silyl group; a silanol group; functional group substituted with; and the like.
Among these functional groups, the above-mentioned crosslinkable oligomer or polymer is appropriately crosslinked during processing of the rubber, and the performance on ice of the studless tire is further improved, and the wear resistance is also improved. , an acid anhydride group or an epoxy group, and more preferably a silane functional group (especially a hydrolyzable silyl group or a silanol group) and/or an isocyanate group.

ここで、上記加水分解性シリル基としては、具体的には、例えば、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基等が挙げられる。
これらのうち、加水分解性と貯蔵安定性のバランスが良好となる理由から、アルコキシシリル基であるのが好ましく、具体的には、メトキシシリル基、エトキシシリル基であるのが好ましい。
Here, specific examples of the hydrolyzable silyl group include an alkoxysilyl group, an alkenyloxysilyl group, an acyloxysilyl group, an aminosilyl group, an aminooxysilyl group, an oximesilyl group, an amidosilyl group, and the like. be done.
Among these, an alkoxysilyl group is preferable, and specifically, a methoxysilyl group and an ethoxysilyl group are preferable because the balance between hydrolyzability and storage stability is improved.

また、上記イソシアネート基は、ポリオール化合物(例えば、ポリカーボネート系ポリオールなど)の水酸基とポリイソシアネート化合物のイソシアネート基とを反応させた際に残存するイソシアネート基のことである。
なお、上記ポリイソシアネート化合物は、分子内にイソシアネート基を2個以上有するものであれば特に限定されず、その具体例としては、TDI(例えば、2,4-トリレンジイソシアネート(2,4-TDI)、2,6-トリレンジイソシアネート(2,6-TDI))、MDI(例えば、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4′-MDI)、2,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4′-MDI))、1,4-フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)などの脂肪族ポリイソシアネート;トランスシクロヘキサン-1,4-ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)などの脂環式ポリイソシアネート;これらのカルボジイミド変性ポリイソシアネート;これらのイソシアヌレート変性ポリイソシアネート;等が挙げられる。
Further, the isocyanate group is an isocyanate group that remains when a hydroxyl group of a polyol compound (for example, a polycarbonate-based polyol, etc.) is reacted with an isocyanate group of a polyisocyanate compound.
The polyisocyanate compound is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups in the molecule. ), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI)), MDI (e.g., 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (4,4′-MDI), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate (2,4′ -MDI)), 1,4-phenylene diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), tolidine diisocyanate (TODI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), aromatic polyisocyanates such as triphenylmethane triisocyanate; aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate, norbornane diisocyanate (NBDI); transcyclohexane-1,4-diisocyanate , isophorone diisocyanate (IPDI), bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (H6XDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI) and other alicyclic polyisocyanates; these carbodiimide-modified polyisocyanates; these isocyanurate-modified polyisocyanates; .

なお、本発明においては、反応性官能基として水酸基を有する架橋性オリゴマーまたはポリマーを用いる場合、上記ジエン系ゴムに配合する前に、予めイソシアネート化合物等により架橋性オリゴマーまたはポリマーの一部あるいは全部を架橋させておくか、イソシアネート化合物等の架橋剤を予めゴムに配合しておくことが好ましい。 In the present invention, when a crosslinkable oligomer or polymer having a hydroxyl group as a reactive functional group is used, a part or all of the crosslinkable oligomer or polymer is preliminarily added with an isocyanate compound or the like before being blended with the diene rubber. It is preferable that the rubber is crosslinked or that a crosslinking agent such as an isocyanate compound is blended in advance with the rubber.

本発明においては、上記反応性官能基は、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーの少なくとも主鎖の末端に有しているのが好ましく、主鎖が直鎖状である場合は1.5個以上有しているのが好ましく、2個以上有しているのがより好ましい。一方、主鎖が分岐している場合は3個以上有しているのが好ましい。 In the present invention, the reactive functional group preferably has at least the end of the main chain of the crosslinkable oligomer or polymer, and has 1.5 or more when the main chain is linear. preferably, more preferably two or more. On the other hand, when the main chain is branched, it preferably has 3 or more.

また、本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーの重量平均分子量または数平均分子量は、上記ジエン系ゴムへの分散性やゴム組成物の混練加工性が良好となり、更に後述する微粒子を上記架橋性オリゴマーまたはポリマー中で調製する際の粒径や形状の調整が容易となる理由から、300~30000であるのが好ましく、500~25000であるのがより好ましい。
ここで、重量平均分子量および数平均分子量は、いずれもゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定するものとする。
In the present invention, the weight-average molecular weight or number-average molecular weight of the crosslinkable oligomer or polymer provides good dispersibility in the diene rubber and kneading processability of the rubber composition. It is preferably from 300 to 30,000, more preferably from 500 to 25,000, because it facilitates adjustment of the particle size and shape during preparation in a polyoligomeric oligomer or polymer.
Here, both the weight average molecular weight and the number average molecular weight are measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of standard polystyrene.

更に、本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーの含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して0.3~30質量部であり、1~15質量部であるのが好ましい。 Furthermore, in the present invention, the content of the crosslinkable oligomer or polymer is 0.3 to 30 parts by mass, preferably 1 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of the diene rubber.

本発明で使用される微粒子は、熱可塑性エラストマーを用いて形成される平均粒子径が0.5~50μmの三次元架橋した微粒子である。
上記微粒子の平均粒子径は、スタッドレスタイヤの表面が適度に粗くなり、氷上性能がより良好となる理由から、平均粒子径は1~50μmであるのが好ましく、5~40μmであるのがより好ましい。
ここで、平均粒子径とは、レーザー顕微鏡を用いて測定した円相当径の平均値をいい、例えば、レーザー回折散乱式粒子径分布測定装置LA-300(堀場製作所社製)、レーザー顕微鏡VK-8710(キーエンス社製)などで測定することができる。
The microparticles used in the present invention are three-dimensionally crosslinked microparticles having an average particle diameter of 0.5 to 50 μm formed using a thermoplastic elastomer.
The average particle diameter of the fine particles is preferably 1 to 50 μm, more preferably 5 to 40 μm, because the surface of the studless tire becomes moderately rough and the performance on ice is better. .
Here, the average particle size refers to the average value of equivalent circle diameters measured using a laser microscope. 8710 (manufactured by KEYENCE CORPORATION) can be used for measurement.

本発明においては、上記微粒子の含有量は、上記ジエン系ゴム100質量部に対して0.1~12質量部であり、0.3~10質量部であるのが好ましく、0.5~10質量部であるのがより好ましい。
また、上記微粒子の含有量は、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーおよび上記微粒子の合計質量に対して1~50質量%であり、3~30質量%であるのが好ましく、5~20質量%であるのがより好ましい。
上記微粒子を所定量含有することにより、本発明のタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いたスタッドレスタイヤの氷上性能および耐摩耗性がいずれも良好となる。
これは、上記微粒子の弾性により局所的にかかる歪みが分散され、応力も緩和されるため、氷上性能および耐摩耗性が向上したと考えられる。
In the present invention, the content of the fine particles is 0.1 to 12 parts by mass, preferably 0.3 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the diene rubber. Parts by mass are more preferred.
Further, the content of the fine particles is 1 to 50% by mass, preferably 3 to 30% by mass, and 5 to 20% by mass with respect to the total mass of the crosslinkable oligomer or polymer and the fine particles. is more preferred.
By containing a predetermined amount of the fine particles, the performance on ice and the wear resistance of the studless tire using the rubber composition for tires of the present invention in the tire tread are both improved.
This is probably because the elasticity of the fine particles disperses the locally applied strain and relieves the stress, thereby improving the performance on ice and the abrasion resistance.

また、本発明においては、上記微粒子は、スタッドレスタイヤの氷上性能および耐摩耗性がより良好となる理由から、予め上記架橋性オリゴマーまたはポリマー中において、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーとは相溶しない熱可塑性エラストマーを微粒子化させたものが好ましい。これは、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーが上記微粒子の溶媒として機能するとともに、これらの混合物をゴム組成物に配合する際に、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーおよび上記微粒子のゴム組成物における分散性および分散性が向上する効果が期待できるためと考えられる。
ここで、「(上記架橋性オリゴマーまたはポリマーと)相溶しない」とは、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーに包含される全ての成分に対して相溶しないという意味ではなく、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーおよび上記熱可塑性エラストマーに用いる各々の具体的な成分が互いに非相溶であることをいう。
Further, in the present invention, the fine particles are added to the cross-linkable oligomer or polymer in advance so as to improve the performance on ice and the wear resistance of the studless tire. Fine particles of plastic elastomer are preferred. This is because the crosslinkable oligomer or polymer functions as a solvent for the fine particles and the dispersibility and dispersibility of the crosslinkable oligomer or polymer and the fine particles in the rubber composition when the mixture thereof is blended into the rubber composition. This is thought to be due to the fact that the effect of improving the ductility can be expected.
Here, the term "incompatible (with the crosslinkable oligomer or polymer)" does not mean incompatible with all the components contained in the crosslinkable oligomer or polymer. and that each specific component used in the thermoplastic elastomer is incompatible with each other.

上記熱可塑性エラストマーとしては、例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ここで、オレフィン系エラストマーとしては、具体的には、例えば、エチレン-プロピレンゴム(EPM)、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、エチレン-ブテンゴム(EBM)等が挙げられる。
また、スチレン系エラストマーとしては、具体的には、例えば、スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体(SBS)、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体(SIS)、スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体(SEBS、SBSの水素添加物)、スチレンエチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体(SEEPS)等が挙げられる。
ポリ塩化ビニル系エラストマーとしては、具体的には、例えば、高重合度ポリ塩化ビニルに可塑剤を添加したもの、ポリ塩化ビニルを変性したもの、これらと他の樹脂とのブレンド物等が挙げられる。
ポリウレタン系エラストマーとしては、具体的には、例えば、短鎖グリコールジイソシアナートをハードセグメントとし、長鎖ポリオールをソフトセグメントとするもの;ウレタンおよびウレア結合に富んだハードセグメントとポリエーテルを主とするソフトセグメントとからなるもの;等が挙げられる。
ポリエステル系エラストマーとしては、具体的には、例えば、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、長鎖のポリオールやポリエステルをソフトセグメントとするもの;等が挙げられる。
ポリアミド系エラストマーとしては、具体的には、例えば、ナイロンをハードセグメントとし、ポリテトラメチレングリコールをソフトセグメントとするもの;等が挙げられる。
Examples of the thermoplastic elastomer include olefin-based elastomers, styrene-based elastomers, polyvinyl chloride-based elastomers, polyurethane-based elastomers, polyester-based elastomers, and polyamide-based elastomers. You may use 2 or more types together.
Specific examples of olefinic elastomers include ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), and ethylene-butene rubber (EBM).
Specific examples of styrene-based elastomers include styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene copolymer (SIS), and styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEPS). , styrene ethylene butylene styrene block copolymers (SEBS, hydrogenated SBS), styrene ethylene ethylene propylene styrene block copolymers (SEEPS), and the like.
Specific examples of polyvinyl chloride-based elastomers include highly polymerized polyvinyl chloride with a plasticizer added, modified polyvinyl chloride, blends of these with other resins, and the like. .
Specific examples of polyurethane elastomers include, for example, short-chain glycol diisocyanate as a hard segment and long-chain polyol as a soft segment; hard segments rich in urethane and urea bonds and polyether as main those consisting of a soft segment; and the like.
Specific examples of polyester-based elastomers include those having polybutylene terephthalate as a hard segment and a long-chain polyol or polyester as a soft segment; and the like.
Specific examples of polyamide-based elastomers include those having nylon as a hard segment and polytetramethylene glycol as a soft segment; and the like.

このような熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、ポリアミド系エラストマー(TPAE-12、数平均分子量:30000、ティーアンドケイ東華社製)、ポリアミドエラストマー(ダイアミドPAE、デグサ・ヒュルス社製)、ポリアミドポリエーテルエラストマー(UBESTA(登録商標) XTA、宇部興産社製)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(グリラックスA、大日本インキ化学社製)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(ハイトレル(登録商標)、東レ・デュポン社製)、ポリエーテルブロックアミド共重合体(PEBAX(登録商標)、アトフィナ・ジャパン社製)、ポリアミドエラストマー(NOVAMID(登録商標)、三菱エンジニアリングプラスチック社製)等が挙げられる。 Commercially available products of such thermoplastic elastomers include, for example, polyamide elastomer (TPAE-12, number average molecular weight: 30000, manufactured by T&K Toka Co., Ltd.), polyamide elastomer (DAIAMID PAE, manufactured by Degussa Huls), and polyamide. Polyether elastomer (UBESTA (registered trademark) XTA, manufactured by Ube Industries, Ltd.), polyester thermoplastic elastomer (Grelax A, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), polyester thermoplastic elastomer (Hytrel (registered trademark), Toray DuPont Co., Ltd.), polyether block amide copolymer (PEBAX (registered trademark), manufactured by Atofina Japan), polyamide elastomer (NOVAMID (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation), and the like.

本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー中において上記熱可塑性エラストマーのみを三次元架橋させることができる理由から、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーが有する上述した反応性官能基と異なる反応性官能基であって、水酸基、メルカプト基、シラン官能基、イソシアネート基、(メタ)アクリロイル基、アリル基、カルボキシ基、酸無水物基およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも1つ以上の反応性官能基を有しているのが好ましい。
ここで、上記シラン官能基は、いわゆる架橋性シリル基とも呼ばれ、その具体例としては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーが有するシラン官能基と同様、例えば、加水分解性シリル基;シラノール基;シラノール基をアセトキシ基誘導体、エノキシ基誘導体、オキシム基誘導体、アミン誘導体などで置換した官能基;等が挙げられる。
なお、上記熱可塑性エラストマーを三次元架橋させた後においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーは、上記熱可塑性エラストマーと同一の反応性官能基(例えば、カルボキシ基、加水分解性シリル基など)を有していてもよく、既に有している官能性官能基を上記熱可塑性エラストマーと同一の反応性官能基に変性してもよい。
これらの官能基のうち、上記熱可塑性エラストマーの三次元架橋が容易に進行する理由から、シラン官能基(特に加水分解性シリル基)または水酸基を有しているのがより好ましい。
このような反応性官能基を有する熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、シリル化(加水分解性シリル基末端)アモルファスポリ-α-オレフィン重合体(ベストプラスト206、数平均分子量:10600、エボニックデグサ社製)等が挙げられる。
In the present invention, since only the thermoplastic elastomer can be three-dimensionally crosslinked in the crosslinkable oligomer or polymer, a reactive functional group different from the above-described reactive functional group possessed by the crosslinkable oligomer or polymer is used. and at least one or more reactive functional groups selected from the group consisting of hydroxyl groups, mercapto groups, silane functional groups, isocyanate groups, (meth)acryloyl groups, allyl groups, carboxy groups, acid anhydride groups and epoxy groups It is preferred to have
Here, the silane functional group is also referred to as a so-called crosslinkable silyl group, and specific examples thereof include the same silane functional groups possessed by the crosslinkable oligomer or polymer, such as a hydrolyzable silyl group; a silanol group; a functional group substituted with an acetoxy group derivative, an enoxy group derivative, an oxime group derivative, an amine derivative, or the like;
After the thermoplastic elastomer is three-dimensionally crosslinked, the crosslinkable oligomer or polymer has the same reactive functional groups as the thermoplastic elastomer (for example, a carboxy group, a hydrolyzable silyl group, etc.). Alternatively, the existing functional groups may be modified into the same reactive functional groups as those of the thermoplastic elastomer.
Among these functional groups, silane functional groups (especially hydrolyzable silyl groups) or hydroxyl groups are more preferable because the three-dimensional cross-linking of the thermoplastic elastomer proceeds easily.
Commercially available thermoplastic elastomers having such reactive functional groups include, for example, silylated (hydrolyzable silyl group terminated) amorphous poly-α-olefin polymer (Bestplast 206, number average molecular weight: 10600, Evonik manufactured by Degussa) and the like.

本発明においては、上記反応性官能基は、上記熱可塑性エラストマーの少なくとも主鎖の末端に有しているのが好ましく、主鎖が直鎖状である場合は1.5個以上有しているのが好ましく、2個以上有しているのがより好ましい。一方、主鎖が分岐している場合は3個以上有しているのが好ましい。 In the present invention, the reactive functional group is preferably present at least at the end of the main chain of the thermoplastic elastomer, and when the main chain is linear, the reactive functional group is present at 1.5 or more. is preferred, and having two or more is more preferred. On the other hand, when the main chain is branched, it preferably has 3 or more.

また、本発明においては、上記熱可塑性エラストマーの重量平均分子量または数平均分子量は特に限定されないが、微粒子の粒子径と架橋密度が適度になり、スタッドレスタイヤの氷上性能がより良好になる理由から、1000~100000であるのが好ましく、3000~60000であるのがより好ましい。
ここで、重量平均分子量または数平均分子量は、いずれもゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定するものとする。
In the present invention, the weight-average molecular weight or number-average molecular weight of the thermoplastic elastomer is not particularly limited. It is preferably from 1,000 to 100,000, more preferably from 3,000 to 60,000.
Here, both the weight average molecular weight and the number average molecular weight shall be measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of standard polystyrene.

上記架橋性オリゴマーまたはポリマー中で上記熱可塑性エラストマーを微粒子化させて微粒子を調製する方法は、例えば、上記熱可塑性エラストマーが有する上記反応性官能基を利用して三次元架橋する方法等が挙げられる。 Examples of the method of preparing fine particles by micronizing the thermoplastic elastomer in the crosslinkable oligomer or polymer include a method of three-dimensional cross-linking using the reactive functional groups of the thermoplastic elastomer. .

反応性官能基を利用して三次元架橋する方法としては、具体的には、上記反応性官能基を有する上記熱可塑性エラストマーと、水、触媒および上記反応性官能基と反応する官能基を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種の成分と、を反応させて三次元架橋させる方法等が挙げられる。 Specifically, the method for three-dimensional cross-linking using a reactive functional group includes the thermoplastic elastomer having the reactive functional group, water, a catalyst, and a functional group that reacts with the reactive functional group. and a method of reacting with at least one component selected from the group consisting of compounds for three-dimensional cross-linking.

ここで、上記成分の水は、上記熱可塑性エラストマーが加水分解性シリル基、イソシアネート基、酸無水物基を反応性官能基として有している場合に好適に用いることができる。 Here, water as the component can be suitably used when the thermoplastic elastomer has a hydrolyzable silyl group, an isocyanate group, or an acid anhydride group as a reactive functional group.

また、上記成分の触媒としては、例えば、シラノール基の縮合触媒(シラノール縮合触媒)等が挙げられる。
上記シラノール縮合触媒としては、具体的には、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオレート、ジブチル錫ジアセテート、テトラブチルチタネート、オクタン酸第一錫等が挙げられる。
Further, examples of catalysts for the above components include condensation catalysts for silanol groups (silanol condensation catalysts).
Specific examples of the silanol condensation catalyst include dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioleate, dibutyltin diacetate, tetrabutyl titanate, and stannous octoate.

また、上記成分の上記反応性官能基と反応する官能基を有する化合物としては、例えば、ポリイソシアネート化合物、シラノール化合物等が挙げられる。 Examples of the compound having a functional group that reacts with the reactive functional group of the component include polyisocyanate compounds and silanol compounds.

上記ポリイソシアネート化合物は、上記熱可塑性エラストマーが水酸基を反応性官能基として有している場合に好適に用いることができる。
上記ポリイソシアネート化合物としては、具体的には、例えば、TDI(例えば、2,4-トリレンジイソシアネート(2,4-TDI)、2,6-トリレンジイソシアネート(2,6-TDI))、MDI(例えば、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4′-MDI)、2,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4′-MDI))、1,4-フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5-ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル(NBDI)などの脂肪族ポリイソシアネート;トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、イソシアヌレート環を有するポリイソシアネート化合物などのイソシアネート基を3個以上有するポリイソシアネート;等が挙げられる。
The polyisocyanate compound can be suitably used when the thermoplastic elastomer has a hydroxyl group as a reactive functional group.
Specific examples of the polyisocyanate compound include TDI (eg, 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI)), MDI (e.g. 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (4,4'-MDI), 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (2,4'-MDI)), 1,4-phenylene diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, xyloxy aromatic polyisocyanates such as diisocyanate (XDI), tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), tolidine diisocyanate (TODI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), triphenylmethane triisocyanate; hexamethylene diisocyanate (HDI), Aliphatic polyisocyanates such as trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate, norbornane diisocyanate methyl (NBDI); Polyisocyanate having 3 or more isocyanate groups; and the like.

上記シラノール化合物は、上記熱可塑性エラストマーがシラン官能基を反応性官能基として有している場合に好適に用いることができる。
上記シラノール化合物としては、具体的には、例えば、tert-ブチルジメチルシラノール、ジフェニルメチルシラノール、シラノール基を有するポリジメチルシロキサン、シラノール基を有する環状ポリシロキサン等が挙げられる。
The silanol compound can be suitably used when the thermoplastic elastomer has a silane functional group as a reactive functional group.
Specific examples of the silanol compound include tert-butyldimethylsilanol, diphenylmethylsilanol, polydimethylsiloxane having a silanol group, and cyclic polysiloxane having a silanol group.

本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー中で上記熱可塑性エラストマーを三次元架橋させて微粒子を調製する際に、必要に応じて、溶媒を用いてもよい。
上記溶媒の使用態様としては、上記熱可塑性エラストマーに良溶媒となり、かつ、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーの貧溶媒となる可塑剤、希釈剤、溶剤を用いる態様、および/または、上記架橋性オリゴマーまたはポリマーの良溶媒となり、かつ、上記熱可塑性エラストマーに貧溶媒となる可塑剤、希釈剤、溶剤を用いる態様が挙げられる。
このような溶媒としては、具体的には、例えば、n-ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、n-ヘキサン、2-メチルペンタン、3-メチルペンタン、2,2-ジメチルブタン、2,3-ジメチルブタン、n-ヘプタン、2-メチルヘキサン、3-メチルヘキサン、2,2-ジメチルペンタン、2,3-ジメチルペンタン、2,4-ジメチルペンタン、3,3-ジメチルペンタン、3-エチルペンタン、2,2,3-トリメチルブタン、n-オクタン、イソオクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環式炭化水素;キシレン、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素;α-ピネン、β-ピネン、リモネンなどのテルペン系有機溶剤等が挙げられる。
In the present invention, a solvent may be used, if necessary, when the thermoplastic elastomer is three-dimensionally crosslinked in the crosslinkable oligomer or polymer to prepare fine particles.
Examples of the mode of use of the solvent include a mode of using a plasticizer, a diluent, and a solvent that serve as a good solvent for the thermoplastic elastomer and a poor solvent for the crosslinkable oligomer or polymer, and/or the use of the crosslinkable oligomer or Examples include an embodiment in which a plasticizer, diluent, or solvent that is a good solvent for the polymer and a poor solvent for the thermoplastic elastomer is used.
Specific examples of such solvents include n-pentane, isopentane, neopentane, n-hexane, 2-methylpentane, 3-methylpentane, 2,2-dimethylbutane, 2,3-dimethylbutane, n-heptane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, 2,2-dimethylpentane, 2,3-dimethylpentane, 2,4-dimethylpentane, 3,3-dimethylpentane, 3-ethylpentane, 2,2 , 3-trimethylbutane, n-octane, isooctane and other aliphatic hydrocarbons; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane and other cycloaliphatic hydrocarbons; xylene, benzene, toluene and other aromatic hydrocarbons; α-pinene, Terpene-based organic solvents such as β-pinene and limonene are included.

また、本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー中で上記熱可塑性エラストマーを三次元架橋させて微粒子を調製する際に、界面活性剤、乳化剤、分散剤、シランカップリング剤等の添加剤を用いて調製するのが好ましい。 Further, in the present invention, additives such as surfactants, emulsifiers, dispersants, silane coupling agents and the like are added when preparing fine particles by three-dimensionally cross-linking the thermoplastic elastomer in the cross-linkable oligomer or polymer. It is preferably prepared using

(その他成分)
本発明におけるゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤;加硫又は架橋促進剤;酸化亜鉛、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウムのような各種充填剤;シランカップリング剤;老化防止剤;可塑剤などのゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
(Other ingredients)
In the rubber composition of the present invention, in addition to the above components, vulcanizing or cross-linking agents; vulcanizing or cross-linking accelerators; various fillers such as zinc oxide, carbon black, clay, talc and calcium carbonate; Ringing agents; anti-aging agents; various additives that are generally blended in rubber compositions such as plasticizers can be blended; or can be used for cross-linking. The blending amount of these additives can also be a conventional general blending amount as long as it does not contradict the object of the present invention.

また本発明のゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに適しており、トレッド、とくにキャップトレッドに適用し、スタッドレスタイヤとするのがよい。 Further, the rubber composition of the present invention is suitable for manufacturing a pneumatic tire according to a conventional pneumatic tire manufacturing method, and is preferably applied to a tread, particularly a cap tread, to form a studless tire.

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。 The present invention will be further described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例1~5および比較例1~4
サンプルの調製
表1に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、混練物をミキサー外に放出させて室温冷却させた。その後、同バンバリーミキサーにおいて加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で160℃、20分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で加硫ゴム試験片の物性を測定した。
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-4
Sample preparation In the formulation (parts by mass) shown in Table 1, the components except the vulcanization accelerator and sulfur were kneaded in a 1.7-liter closed Banbury mixer for 5 minutes, then the kneaded product was discharged out of the mixer and allowed to cool to room temperature. Let cool. Thereafter, a vulcanization accelerator and sulfur were added and further kneaded in the same Banbury mixer to obtain a rubber composition. Next, the obtained rubber composition was press-vulcanized in a predetermined mold at 160° C. for 20 minutes to obtain a vulcanized rubber test piece, and the physical properties of the vulcanized rubber test piece were measured by the following test methods.

氷上性能:得られた加硫ゴム試験片を偏平円柱状の台ゴムに貼り付け、インサイドドラム型氷上摩擦試験機を用いて、測定温度-1.5℃、荷重5.5kg/cm、ドラム回転速度25km/hの条件で氷上摩擦係数を測定した。得られた氷上摩擦係数を、比較例1の値を100とする指数にして、「氷上性能」の欄に示した。この指数値が大きいほど氷上摩擦力が大きく氷上性能が優れることを意味する。 Performance on ice: The obtained vulcanized rubber test piece was attached to a flat columnar base rubber, and was measured using an inside drum type friction tester on ice at a temperature of -1.5°C, a load of 5.5 kg/cm 2 , and a drum. The coefficient of friction on ice was measured at a rotation speed of 25 km/h. The coefficient of friction on ice thus obtained was indexed to the value of Comparative Example 1 as 100 and shown in the column of "performance on ice". The larger the index value, the greater the on-ice frictional force and the better the on-ice performance.

ウェット性能:得られた加硫ゴム試験片を用いてアウトサイド型摩擦試験機を用いて路面に水を散布した状態で、測定温度25℃、面圧180kPa、ドラム回転速度30km/hの条件でウェット摩擦係数の最大値を測定した。得られたウェット摩擦係数の最大値を、比較例1の値を100とする指数にして、「ウェット性能」の欄に示した。この指数値が大きいほどウェット性能が優れることを意味する。 Wet performance: Using the obtained vulcanized rubber test piece, water was sprayed on the road surface using an outside friction tester, under the conditions of a measurement temperature of 25 ° C., a surface pressure of 180 kPa, and a drum rotation speed of 30 km / h. The maximum wet friction coefficient was measured. The obtained maximum value of the wet friction coefficient was indexed with the value of Comparative Example 1 being 100, and shown in the column of "Wet Performance". A larger index value means better wet performance.

結果を表1に示す。 Table 1 shows the results.

Figure 0007271991000001
Figure 0007271991000001

*1:NR(RSS#3)
*2:BR(日本ゼオン株式会社製Nipol BR1220)
*3:可塑剤1(シグマアルドリッチ製モノステアリン酸グリセロール)
*4:可塑剤2(ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製リオノンDEH-40、ポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート))
*5:アロマオイル(昭和シェル石油株式会社製エキストラクト4号S)
*6:カーボンブラック(キャボットジャパン社製ショウブラックN339)
*7:シリカ(ローディア製1165MP、窒素吸着比表面積(NSA)=160m/g)
*8:シランカップリング剤1(エボニクデグッサ社製Si69)
*9:亜鉛華(正同化学工業株式会社製酸化亜鉛3種)
*10:ステアリン酸(千葉脂肪酸株式会社製工業用ステアリン酸N)
*11:老化防止剤(精工化学株式会社製オゾノン6C)
*12:熱膨張性マイクロカプセル(松本油脂製薬株式会社製マツモトマイクロスフェアF100)
*13:前記ジエン系ゴムとは相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(特開2014-62168号公報の段落0074に記載の方法に従い調製した微粒子含有架橋性ポリマー。該ポリマーは、イソシアネート基末端水酸基末端ポリオキシプロピレングリコール中に、シロキサン結合により三次元架橋した平均粒子径25μmのポリオレフィン系エラストマーが11質量%の割合で分散している)
*14:イオウ(鶴見化学工業株式会社製金華印油入微粉硫黄)
*15:加硫促進剤1(大内新興化学工業株式会社製ノクセラーCZ-G)
*16:加硫促進剤2(フレキシス製PERKACIT DPG)
*1: NR (RSS#3)
*2: BR (Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)
*3: Plasticizer 1 (glycerol monostearate manufactured by Sigma-Aldrich)
*4: Plasticizer 2 (Lionon DEH-40 manufactured by Lion Specialty Chemicals Co., Ltd., polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate))
*5: Aroma oil (Extract No. 4S manufactured by Showa Shell Sekiyu K.K.)
*6: Carbon black (Show Black N339 manufactured by Cabot Japan)
*7: Silica (1165MP manufactured by Rhodia, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) = 160 m 2 /g)
*8: Silane coupling agent 1 (Si69 manufactured by Evonik Degussa)
*9: Zinc white (Type 3 zinc oxide manufactured by Seido Chemical Industry Co., Ltd.)
* 10: Stearic acid (industrial stearic acid N manufactured by Chiba Fatty Acid Co., Ltd.)
* 11: Anti-aging agent (Ozonon 6C manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.)
* 12: Thermally expandable microcapsules (Matsumoto Microsphere F100 manufactured by Matsumoto Yushi Pharmaceutical Co., Ltd.)
*13: A crosslinkable oligomer or polymer incompatible with the diene rubber (a fine particle-containing crosslinkable polymer prepared according to the method described in paragraph 0074 of JP-A-2014-62168. The polymer has an isocyanate group-terminated hydroxyl group-terminated A polyolefin-based elastomer with an average particle size of 25 μm, which is three-dimensionally crosslinked by siloxane bonds, is dispersed in polyoxypropylene glycol at a rate of 11% by mass.)
*14: Sulfur (fine powdered sulfur with Kinkain oil manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
* 15: Vulcanization accelerator 1 (Noccellar CZ-G manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.)
*16: Vulcanization accelerator 2 (PERKACIT DPG manufactured by Flexis)

表1の結果から、実施例のゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを10質量部以上、特定の可塑剤であるポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)を1~40質量部および熱膨張性マイクロカプセルを0.1~20質量部を配合しているので、従来の代表的な組成を有する比較例1の組成物に比べ、氷上性能およびウェット性能が向上している。
これに対し、比較例2は比較例1のゴム組成物に対し、可塑剤1を単に増量したものであるので、ウェット性能が悪化した。
比較例3は比較例1のゴム組成物に対し、熱膨張性マイクロカプセルを単に増量したものであるので、ウェット性能が悪化した。
比較例4はポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、ウェット性能が悪化した。
From the results in Table 1, the rubber compositions of the examples contain 10 parts by mass or more of silica per 100 parts by mass of diene rubber, and 1 to 1 part of polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate), which is a specific plasticizer. Since 40 parts by mass and 0.1 to 20 parts by mass of thermally expandable microcapsules are blended, performance on ice and wet performance are improved compared to the composition of Comparative Example 1 having a typical conventional composition. there is
On the other hand, in Comparative Example 2, the amount of plasticizer 1 was simply increased compared to the rubber composition of Comparative Example 1, so wet performance was deteriorated.
Compared to the rubber composition of Comparative Example 1, Comparative Example 3 simply increased the amount of heat-expandable microcapsules, resulting in poor wet performance.
In Comparative Example 4, the blending amount of polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) exceeded the upper limit specified in the present invention, so the wet performance deteriorated.

Claims (3)

ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを20~120質量部ポリオキシエチレン単位の繰り返し数が6~12であるポリエチレングリコールビス(2-エチルヘキサノエート)を1~40質量部および熱膨張性マイクロカプセルを0.1~20質量部配合してなることを特徴とするスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。 With respect to 100 parts by mass of diene rubber, 20 to 120 parts by mass of silica, 1 to 40 parts by mass of polyethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) having a repeating number of polyoxyethylene units of 6 to 12, and thermal expansion 1. A rubber composition for studless tires, characterized by containing 0.1 to 20 parts by mass of soluble microcapsules. 前記ジエン系ゴム100質量部に対し、さらに、前記ジエン系ゴムとは相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマーを0.3~30質量部および平均粒子径が0.5~50μmの三次元架橋した微粒子を0.1~12質量部配合してなることを特徴とする請求項1に記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。 For 100 parts by mass of the diene rubber, 0.3 to 30 parts by mass of a crosslinkable oligomer or polymer incompatible with the diene rubber and three-dimensionally crosslinked fine particles having an average particle size of 0.5 to 50 μm The rubber composition for studless tires according to claim 1, wherein 0.1 to 12 parts by mass of is blended. 請求項1または2に記載のゴム組成物をトレッドに使用したスタッドレスタイヤ。 A studless tire using the rubber composition according to claim 1 or 2 for a tread.
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