JP2010150481A - Method of producing rubber composition and tire for track and bus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゴム組成物の製造方法ならびに前記ゴム組成物からなるトレッドを有するトラックおよびバス用タイヤに関するものである。 The present invention relates to a method for producing a rubber composition, and a truck and bus tire having a tread composed of the rubber composition.
現在、乗用車においては低燃費化およびウェットグリップ性能の改善のために、トレッド部にシリカを配合することが一般的である。しかし、シリカおよびシランカップリング剤配合ゴム組成物は、過酷条件下での耐摩耗性能が、カーボンブラック配合ゴム組成物に比べて劣っている。そのため、トラックおよびバスなどの重荷重車両用タイヤにおいては、シリカの採用は遅れている。 Currently, in a passenger car, it is common to blend silica in the tread portion in order to reduce fuel consumption and improve wet grip performance. However, the silica and silane coupling agent compounded rubber composition is inferior to the carbon black compounded rubber composition in wear resistance under severe conditions. Therefore, the adoption of silica is delayed in heavy-duty vehicle tires such as trucks and buses.
一方、近年環境問題が重視されるようになり、二酸化炭素の排出量抑制の規制が強化されたこともあり、トラックおよびバス用タイヤにおいても低燃費化の要求が大きくなってきており、低燃費性と耐摩耗性能を両立させたタイヤの開発が望まれている。 On the other hand, environmental issues have become more important in recent years, and regulations on the suppression of carbon dioxide emissions have been strengthened. The demand for lower fuel consumption is increasing for truck and bus tires. The development of tires that balance both wear resistance and wear resistance is desired.
引用文献1には、加工性およびゴム強度を向上させたゴム組成物として、天然ゴムおよび/またはエポキシ化天然ゴムからなるゴム成分100重量部に対して、所定のシリカを30重量部以上、カーボンブラックを5重量部以下、および脂肪酸塩を2〜10重量部含有するゴム組成物が開示されている。しかし、重荷重用タイヤのトレッド部に使用するには更なる改善の余地がある。
本発明は、低燃費性と耐摩耗性能をバランス良く向上させたトラックおよびバスなどの重荷重車両用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 tires for heavy-duty vehicles such as trucks and buses with improved fuel efficiency and wear resistance in a well-balanced manner.
本発明は、エポキシ化天然ゴムを5〜50質量%含むゴム成分100質量部に対してシリカを5〜20質量部含有し、かつ、シランカップリング剤を含有しないゴム組成物の製造方法であって、前記エポキシ化天然ゴムに前記シリカを配合し混練りしてマスターバッチを作製する工程を含む、ゴム組成物の製造方法である。 The present invention is a method for producing a rubber composition containing 5 to 20 parts by mass of silica and 100 parts by mass of a rubber component containing 5 to 50% by mass of epoxidized natural rubber and not containing a silane coupling agent. And a method for producing a rubber composition, comprising the step of blending the epoxidized natural rubber with the silica and kneading to produce a master batch.
本発明に係るゴム組成物の製造方法は、前記エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率が5〜25モル%であることが好ましい。 In the method for producing a rubber composition according to the present invention, the epoxidized natural rubber preferably has an epoxidation rate of 5 to 25 mol%.
本発明は、前記ゴム組成物の製造方法によって製造されたゴム組成物からなるトレッドを有するトラックおよびバス用タイヤである。 The present invention is a tire for trucks and buses having a tread made of the rubber composition produced by the method for producing a rubber composition.
本発明によれば、低燃費性と耐摩耗性能をバランス良く向上させたトラックおよびバスなどの重荷重車両用タイヤを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide tires for heavy-duty vehicles such as trucks and buses with improved fuel efficiency and wear resistance in a well-balanced manner.
<ゴム組成物>
本発明において製造されるゴム組成物は、エポキシ化天然ゴムを含むゴム成分およびシリカを含有し、かつ、シランカップリング剤を含有しない。
<Rubber composition>
The rubber composition produced in the present invention contains a rubber component including epoxidized natural rubber and silica, and does not contain a silane coupling agent.
<ゴム成分>
ゴム成分は、エポキシ化天然ゴム(ENR)を含む。
<Rubber component>
The rubber component includes epoxidized natural rubber (ENR).
ENRとしては、市販のENRを用いてもよいし、NRをエポキシ化して用いてもよい。NRをエポキシ化する方法としては、とくに限定されるものではないが、クロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などの方法を用いて行うことができる。過酸法としてはたとえば、NRに過酢酸や過蟻酸などの有機過酸を反応させる方法などがあげられる。 As ENR, commercially available ENR may be used, or NR may be epoxidized. The method for epoxidizing NR is not particularly limited, and can be carried out using a method such as a chlorohydrin method, a direct oxidation method, a hydrogen peroxide method, an alkyl hydroperoxide method, or a peracid method. Examples of the peracid method include a method of reacting NR with an organic peracid such as peracetic acid or performic acid.
ENRのエポキシ化率は25モル%以下が好ましく、20モル%以下がより好ましい。ENRのエポキシ化率が25モル%をこえると、ガラス転移点が高く、耐摩耗性能、転がり抵抗性能が低下する傾向がある。一方、ENRのエポキシ化率は5モル%以上が好ましい。ENRのエポキシ化率が5モル%未満であると、ゴム組成物の補強効果を得ることができない。ENRは、エポキシ化率が1種類のものを単独で用いてもよく、エポキシ化率が異なる2種以上を組合わせて用いてもよい。 The epoxidation rate of ENR is preferably 25 mol% or less, and more preferably 20 mol% or less. When the epoxidation rate of ENR exceeds 25 mol%, the glass transition point is high, and the wear resistance and rolling resistance performance tend to decrease. On the other hand, the epoxidation rate of ENR is preferably 5 mol% or more. When the epoxidation rate of ENR is less than 5 mol%, the reinforcing effect of the rubber composition cannot be obtained. As the ENR, one type having an epoxidation rate may be used alone, or two or more types having different epoxidation rates may be used in combination.
ENRの含有量は、ゴム成分中50質量%以下であり、30質量%以下が好ましい。ENRの含有量が50質量%を超えると、ガラス転移点の影響で転がり抵抗性能が低下する傾向がある。一方、ENRの含有量は、ゴム成分中5質量%以上である。ENRの含有量が5質量%未満であると、ゴム組成物の補強効果を得ることができない。 The content of ENR is 50% by mass or less and preferably 30% by mass or less in the rubber component. When the content of ENR exceeds 50% by mass, the rolling resistance performance tends to decrease due to the influence of the glass transition point. On the other hand, the content of ENR is 5% by mass or more in the rubber component. If the ENR content is less than 5% by mass, the reinforcing effect of the rubber composition cannot be obtained.
前記ゴム成分としては、ENR以外にも、天然ゴム(NR)および/またはジエン系合成ゴムを用いることができる。ジエン系合成ゴムとしては、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)などが挙げられる。これらのゴムは単独で用いてもよく、2種以上を組合わせて用いてもよい。 As the rubber component, in addition to ENR, natural rubber (NR) and / or diene synthetic rubber can be used. Diene-based synthetic rubbers include styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), butyl rubber (IIR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR). ) And the like. These rubbers may be used alone or in combination of two or more.
<シリカ>
シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して20質量部以下であり、15質量部以下が好ましい。シリカの含有量が20質量部を超えると、耐摩耗性能を維持することができない。一方、シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して5質量部以上である。シリカの含有量が5質量部未満であると、転がり抵抗性能が向上しない。
<Silica>
The content of silica is 20 parts by mass or less and preferably 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the silica content exceeds 20 parts by mass, the wear resistance performance cannot be maintained. On the other hand, the content of silica is 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the content of silica is less than 5 parts by mass, the rolling resistance performance is not improved.
シリカとしては、とくに制限はなく、乾式法または湿式法により調製されたものを用いることができる。 Silica is not particularly limited, and silica prepared by a dry method or a wet method can be used.
シリカのBET比表面積(BET)は100m2/g以上、好ましくは130m2/g以上である。シリカのBETが100m2/g未満では、シリカの配合による充分な補強効果が得られない。また、シリカのBETは250m2/g以下、好ましくは200m2/g以下である。シリカのBETが250m2/gを超えると、シリカの分散性、低発熱性および補強性が悪化し、転がり抵抗が増大してしまう傾向がある。なお、シリカのBET法による窒素吸着比表面積は、ASTM−D−4820−93に準拠した方法により測定することができる。 Silica has a BET specific surface area (BET) of 100 m 2 / g or more, preferably 130 m 2 / g or more. When the BET of silica is less than 100 m 2 / g, a sufficient reinforcing effect due to the blending of silica cannot be obtained. The BET of silica is 250 m 2 / g or less, preferably 200 m 2 / g or less. If the BET of silica exceeds 250 m 2 / g, the dispersibility, low heat build-up and reinforcing properties of silica are deteriorated, and the rolling resistance tends to increase. In addition, the nitrogen adsorption specific surface area by the BET method of a silica can be measured by the method based on ASTM-D-4820-93.
<シランカップリング剤>
本発明に係るゴム組成物の製造方法は、エポキシ化天然ゴムとシリカをあらかじめ混練りしてマスターバッチを作製する工程を含むことを特徴とする。マスターバッチを作製することによりエポキシ化天然ゴムとシリカが直接結合して、シランカップリング剤を介した場合よりもより強固な結合となり、過酷条件下においても優れた耐摩耗性能を得ることができる。したがって、本発明においては、通常シリカとともに配合されるシランカップリング剤は配合されない。
<Silane coupling agent>
The method for producing a rubber composition according to the present invention includes a step of preparing a master batch by previously kneading epoxidized natural rubber and silica. By producing a masterbatch, the epoxidized natural rubber and silica are directly bonded to form a stronger bond than when a silane coupling agent is used, and excellent wear resistance can be obtained even under severe conditions. . Therefore, in this invention, the silane coupling agent normally mix | blended with a silica is not mix | blended.
<カーボンブラック>
本発明において製造されるゴム組成物は、補強剤としてカーボンブラックを配合することが可能である。カーボンブラックの配合量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5〜80質量部、より好ましくは30〜55質量部である。カーボンブラックの配合量が5質量部未満では十分な補強性、剛性が得られず、80質量部をこえると発熱しやすくなる。
<Carbon black>
The rubber composition produced in the present invention can contain carbon black as a reinforcing agent. The compounding amount of carbon black is preferably 5 to 80 parts by mass, more preferably 30 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the blending amount of the carbon black is less than 5 parts by mass, sufficient reinforcing properties and rigidity cannot be obtained, and if it exceeds 80 parts by mass, heat tends to be generated.
カーボンブラックは、チッ素吸着比表面積(N2SA)が好ましくは100〜220m2/gであり、より好ましくは120〜200m2/gである。チッ素吸着比表面積が100m2/gより低いと補強性が不充分であり、220m2/gを超えると発熱しやすくなり好ましくない。 The carbon black preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 100 to 220 m 2 / g, more preferably 120 to 200 m 2 / g. When the nitrogen adsorption specific surface area is lower than 100 m 2 / g, the reinforcing property is insufficient, and when it exceeds 220 m 2 / g, heat is easily generated, which is not preferable.
<軟化剤>
軟化剤としては、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系軟化剤、大豆油、パーム油、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤、トール油、サブ、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどのワックス類、リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などの脂肪酸、などが挙げられる。軟化剤の配合量は、ゴム成分100質量部に対してたとえば100質量部以下とされることが好ましく、この場合、該ゴム組成物がタイヤに使用された際のウェットグリップ性能を低下させる危険性が少ない。
<Softener>
Softeners include petroleum-based softeners such as process oil, lubricating oil, paraffin, liquid paraffin, petroleum asphalt and petroleum jelly, and fatty oil-based softeners such as soybean oil, palm oil, castor oil, linseed oil, rapeseed oil and coconut oil. Agents, waxes such as tall oil, sub, beeswax, carnauba wax and lanolin, and fatty acids such as linoleic acid, palmitic acid, stearic acid and lauric acid. The blending amount of the softening agent is preferably 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. In this case, there is a risk of reducing wet grip performance when the rubber composition is used in a tire. Less is.
<老化防止剤>
老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩、ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。
<Anti-aging agent>
As the anti-aging agent, amine-based, phenol-based, and imidazole-based compounds, carbamic acid metal salts, waxes, and the like can be appropriately selected and used.
<加硫助剤>
加硫助剤としては、ステアリン酸、酸化亜鉛(亜鉛華)などを使用することができる。
<Vulcanization aid>
As the vulcanization aid, stearic acid, zinc oxide (zinc white) or the like can be used.
<加硫剤>
加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用できる。有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3あるいは1,3−ビス(t−ブチルパーオキシプロピル)ベンゼン等を使用することができる。また、硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。
<Vulcanizing agent>
As the vulcanizing agent, an organic peroxide or a sulfur vulcanizing agent can be used. Examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2, 5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne- 3 or 1,3-bis (t-butylperoxypropyl) benzene or the like can be used. Moreover, as a sulfur type vulcanizing agent, sulfur, morpholine disulfide, etc. can be used, for example. Of these, sulfur is preferred.
<加硫促進剤>
加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、もしくは、キサンテート系加硫促進剤のうち少なくとも一つを含有するものを使用することが可能である。
<Vulcanization accelerator>
Vulcanization accelerators include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine or aldehyde-ammonia, imidazoline, or xanthate vulcanization accelerators. Those containing at least one of them can be used.
<その他の配合剤>
本発明におけるゴム組成物は、その他の可塑剤などのタイヤ用または一般のゴム組成物に配合される各種配合剤および添加剤を配合することができる。また、これらの配合剤、添加剤の含有量も一般的な量とすることができる。
<Other ingredients>
The rubber composition in the present invention can be blended with various compounding agents and additives blended in tires or general rubber compositions such as other plasticizers. Moreover, the content of these compounding agents and additives can also be set to general amounts.
<ゴム組成物の製造方法>
本発明に係るゴム組成物の製造方法は、エポキシ化天然ゴムにシリカを配合し混練りしてマスターバッチを作製する工程を含む。あらかじめエポキシ化天然ゴムとシリカを混練りすることによって、エポキシ化天然ゴムとシリカの結合を強固にし、過酷条件下で優れた耐摩耗性を有するゴム組成物を得ることができる。
<Method for producing rubber composition>
The method for producing a rubber composition according to the present invention includes a step of preparing a masterbatch by blending silica into epoxidized natural rubber and kneading. By kneading the epoxidized natural rubber and silica in advance, it is possible to obtain a rubber composition having a strong bond between the epoxidized natural rubber and silica and having excellent wear resistance under severe conditions.
エポキシ化天然ゴムはゴムラテックスの状態で混合することができる。
シリカも同様に、シリカの乾燥前、すなわち未乾燥シリカを混合することができる。
Epoxidized natural rubber can be mixed in the form of rubber latex.
Silica can also be mixed with silica before drying, that is, undried silica.
ゴムラテックスおよび未乾燥シリカを混合することで、未乾燥シリカが微粒子状態に保たれ、ポリマー溶液中での分散性がよくなり、転がり抵抗の低減効果、および耐摩耗性能の向上を実現することができる。 By mixing the rubber latex and undried silica, the undried silica is kept in a fine particle state, the dispersibility in the polymer solution is improved, the rolling resistance is reduced, and the wear resistance is improved. it can.
エポキシ化天然ゴム、シリカがそれぞれ固体の場合は、バンバリーミキサー、ニーダーで混合することができる。 When the epoxidized natural rubber and silica are solid, they can be mixed with a Banbury mixer and a kneader.
つぎに、前記マスターバッチにその他の配合剤を加えた混合物を、バンバリーミキサーなどを用いて混練する。このとき混練温度の下限は、約80℃、さらには約100℃であることが好ましい。混練温度が約80℃より低いと、ゴム粘度が上昇して作業性が低下することがある。また、混練温度の上限は、約200℃、さらには180℃であることが好ましい。200℃をこえると、ゴムがわく(分子が切れすぎる)傾向がある。 Next, the mixture which added the other compounding agent to the said masterbatch is knead | mixed using a Banbury mixer etc. At this time, the lower limit of the kneading temperature is preferably about 80 ° C., more preferably about 100 ° C. If the kneading temperature is lower than about 80 ° C., the rubber viscosity may increase and workability may decrease. Further, the upper limit of the kneading temperature is preferably about 200 ° C., more preferably 180 ° C. When the temperature exceeds 200 ° C., the rubber tends to be excited (molecules are cut too much).
<タイヤの構造>
本発明のタイヤの一実施形態を、図を用いて説明する。
<Tire structure>
An embodiment of a tire according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1において、本実施形態のトラックおよびバス用タイヤ1(以下タイヤ1という)は、JIS規格で規定する最大負荷能力が2500kg以上のタイヤであって、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、トレッド部2の内方かつ前記カーカス6の外側に配されるベルト層7とを具備して構成される。
In FIG. 1, a truck and bus tire 1 (hereinafter referred to as a tire 1) of the present embodiment is a tire having a maximum load capacity specified by JIS standards of 2500 kg or more, and extends from the tread portion 2 to the sidewall portion 3. A
前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば70〜90°の角度で配列した1枚以上、本例では90°で配列した1枚のカーカスプライ6Aから形成される。カーカスコードとして、本例ではスチールコードを用いた好ましいものを例示しているが、要求により芳香族ポリアミド、ナイロン、レーヨン、ポリエステルなどの有機繊維コードも使用しうる。またカーカスプライ6Aは、前記ビードコア5、5間に架け渡されるプライ本体部6aの両端に、ビードコア5の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部6bを一連に備える。
The
なおビード部4には、前記プライ本体部6aとプライ折返し部6bとの間を通り、前記ビードコア5から半径方向外方にのびる硬質のエーペックスゴムゴム8が配置され、ビード部4からサイドウォール部3にかけて補強している。図中の符号10は、ビード外皮をなすリムずれ防止用のクリンチゴムであって、リムと接触しうるビード底面及び外側面に配される。又符号11は、クリンチゴム10とカーカスプライ6Aとの間に配されるスチールコードを用いた補強コード層であって、前記プライ折返し部6bの外側面に沿ってのびる立ち上げ部11Aの下端に、ビード底面に沿う巻き下ろし部11Bを延設したL字状に形成されている。
The bead portion 4 is provided with a hard apex rubber rubber 8 that passes between the ply main body portion 6a and the ply turn-up
次に、前記ベルト層7は、スチール製のベルトコード(スチールコード)をタイヤ周方向に対して16〜22°の角度で傾斜配列した2枚のベルトプライ7A,7Bからなり、各ベルトプライ7A,7Bは、プライ間相互でベルトコードが交差するようにコードの傾斜方向を違えて半径方向内外に重置される。これによって、ベルト剛性を高め、操縦安定性に必要なコーナリングフォースを充分に確保している。 Next, the belt layer 7 is composed of two belt plies 7A and 7B in which steel belt cords (steel cords) are arranged at an angle of 16 to 22 ° with respect to the tire circumferential direction. , 7B are placed on the inside and outside in the radial direction with different cord inclination directions so that the belt cords cross between the plies. As a result, the belt rigidity is increased, and the cornering force necessary for steering stability is sufficiently secured.
<タイヤの製造方法>
前記ゴム組成物をトレッド部に用いたトラックおよびバス用タイヤは、前記ゴム組成物の未架橋物を調製し、該未架橋物をタイヤのトレッド部2に適用して加硫成形することによって形成されることができる。
<Tire manufacturing method>
Truck and bus tires using the rubber composition in the tread portion are formed by preparing an uncrosslinked product of the rubber composition and applying the uncrosslinked product to the tread portion 2 of the tire and performing vulcanization molding. Can be done.
<実施例1〜5、比較例4>
(マスターバッチの作製)
実施例1〜5および比較例4は、あらかじめエポキシ化天然ゴムにシリカを配合したマスターバッチを作製した。具体的には表1の配合に従って、エポキシ化天然ゴム(固体)およびシリカ(固体)を、バンバリーミキサーを用いて、100℃で5分間混練りしたのち、170℃で3分間熱処理し、マスターバッチを得た。
<Examples 1 to 5, Comparative Example 4>
(Production of master batch)
In Examples 1 to 5 and Comparative Example 4, master batches were prepared by previously blending silica with epoxidized natural rubber. Specifically, according to the composition shown in Table 1, epoxidized natural rubber (solid) and silica (solid) were kneaded at 100 ° C. for 5 minutes using a Banbury mixer, and then heat treated at 170 ° C. for 3 minutes to obtain a master batch. Got.
(ゴム組成物の作製)
得られたマスターバッチと硫黄と加硫促進剤を除く表1の配合を、バンバリーミキサーを用いて約150℃で5分間混練りした。得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を加えて2軸オープンロールにより80℃で5分間練りこんだ。得られたゴム組成物を160℃で18分間加硫することにより、加硫ゴム組成物を得た。
(Production of rubber composition)
The obtained master batch, the composition shown in Table 1 excluding sulfur and the vulcanization accelerator were kneaded at about 150 ° C. for 5 minutes using a Banbury mixer. Sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product and kneaded at 80 ° C. for 5 minutes with a biaxial open roll. The resulting rubber composition was vulcanized at 160 ° C. for 18 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.
<比較例1〜3、5>
(ゴム組成物の作製)
比較例1〜3、5はマスターバッチを作製しない例である。はじめに硫黄と加硫促進剤を除く表1の配合を、バンバリーミキサーを用いて約150℃で5分間混練りした。得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を加えて2軸オープンロールにより80℃で5分間練りこんだ。得られたゴム組成物を160℃で18分間加硫することにより、加硫ゴム組成物を得た。
<Comparative Examples 1-3, 5>
(Production of rubber composition)
Comparative Examples 1-3, 5 are examples in which a master batch is not produced. First, the formulations shown in Table 1 except for sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded at about 150 ° C. for 5 minutes using a Banbury mixer. Sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product and kneaded at 80 ° C. for 5 minutes with a biaxial open roll. The resulting rubber composition was vulcanized at 160 ° C. for 18 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.
上記加硫ゴム組成物について、耐摩耗性試験および転がり抵抗試験を行なった。
<耐摩耗性試験>
加硫ゴム組成物より試験片を作製し、(株)岩本製作所製のランボーン摩耗試験機を用いて、温度20℃、スリップ率20%、試験時間5分間の条件でランボーン摩耗減量を測定した。各配合の容積損失量を、比較例1の損失量を100として下記計算式により指数表示した。数値が大きいほど耐摩耗性能が優れることを示している。
The vulcanized rubber composition was subjected to an abrasion resistance test and a rolling resistance test.
<Abrasion resistance test>
A test piece was prepared from the vulcanized rubber composition, and using a Lambourne abrasion tester manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., the Lambourne wear loss was measured under the conditions of a temperature of 20 ° C., a slip rate of 20% and a test time of 5 minutes. The volume loss amount of each formulation was expressed as an index according to the following formula, with the loss amount of Comparative Example 1 being 100. It shows that abrasion resistance performance is excellent, so that a numerical value is large.
(耐摩耗性能指数)=(比較例1の容積損失量)/(各配合の容積損失量)×100
<転がり抵抗試験>
加硫ゴム組成物より試験片を作製し、(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で、各配合の損失正接(tanδ)の測定を行なった。比較例1のtanδを100として、下記計算式により指数表示した。数値が大きいほどtanδが小さく、転がり抵抗が低減され低燃費性であることを示している。
(Abrasion resistance index) = (Volume loss amount of Comparative Example 1) / (Volume loss amount of each formulation) × 100
<Rolling resistance test>
A test piece was prepared from the vulcanized rubber composition, and the loss tangent of each blend was measured using a viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd. under conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. (Tan δ) was measured. The tan δ of Comparative Example 1 was set to 100, and the index was displayed by the following calculation formula. The larger the value, the smaller the tan δ, indicating that the rolling resistance is reduced and the fuel efficiency is low.
(転がり抵抗指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
結果を表1に示す。
(Rolling resistance index) = (tan δ of Comparative Example 1) / (tan δ of each formulation) × 100
The results are shown in Table 1.
NR:天然ゴム、RSS#3
ENR−10:エポキシ化天然ゴム、Kumplan Guthrie Berhad製のENR−10(エポキシ化率:10モル%)
ENR−25:エポキシ化天然ゴム、Kumplan Guthrie Berhad製のENR−25(エポキシ化率:25モル%)
ENR−50:エポキシ化天然ゴム、Kumplan Guthrie Berhad製のENR−50(エポキシ化率:50モル%)
BR:宇部興産(株)製のBR150B
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN220(N2SA:111m2/g)
シリカ:デグッサ製のウルトラジルVN3(N2SA:175m2/g)
シランカップリング剤:テグッサ製のSi−69
ワックス:大内新興化学(株)製のサンノックワックス
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック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)
ステアリン酸:日本油脂(株)製のステアリン酸
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
硫黄:鶴見化学(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤TBBS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリル−スルフェンアミド)
<評価結果>
実施例1、3、4はNRを50質量部、ENR−10を30質量部およびBRを20質量部含むゴム成分100質量部に対して、それぞれシリカを10質量部、20質量部、5質量部含むゴム組成物である。ENR−10にシリカを配合してあらかじめマスターバッチを作製して製造した。補強剤としてカーボンブラックのみを使用した比較例1に比べて、いずれも耐摩耗性能および低燃費性が向上した。
NR: natural rubber, RSS # 3
ENR-10: Epoxidized natural rubber, ENR-10 manufactured by Kumplan Guthrie Berhad (epoxidation rate: 10 mol%)
ENR-25: Epoxidized natural rubber, ENR-25 manufactured by Kumplan Guthrie Berhad (epoxidation rate: 25 mol%)
ENR-50: Epoxidized natural rubber, ENR-50 (epoxidation rate: 50 mol%) manufactured by Kumplan Guthrie Berhad
BR: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
Carbon Black: Show Black N220 (N 2 SA: 111 m 2 / g) manufactured by Cabot Japan
Silica: Ultrazil VN3 manufactured by Degussa (N 2 SA: 175 m 2 / g)
Silane coupling agent: Si-69 from Tegussa
Wax: Sunnock wax anti-aging agent manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd .: NOCRACK 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylene manufactured by Ouchi New Chemical Co., Ltd.) Diamine)
Stearic acid: Zinc stearate oxide manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd .: Zinc Hua No. 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolyl-sulfenamide) manufactured by
<Evaluation results>
In Examples 1, 3, and 4, NR is 50 parts by mass, ENR-10 is 30 parts by mass, and BR is 100 parts by mass. Part of the rubber composition. A master batch was prepared in advance by mixing ENR-10 with silica. As compared with Comparative Example 1 in which only carbon black was used as a reinforcing agent, the wear resistance and fuel efficiency were improved in all cases.
実施例2はNRを50質量部、ENR-25を30質量部およびBRを20質量部含むゴム成分100質量部に対して、シリカを10質量部含むゴム組成物である。ENR−25にシリカを配合してあらかじめマスターバッチを作製して製造した。比較例1に比べて、耐摩耗性能および低燃費性が向上した。 Example 2 is a rubber composition containing 10 parts by mass of silica with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing 50 parts by mass of NR, 30 parts by mass of ENR-25, and 20 parts by mass of BR. A master batch was prepared in advance by mixing silica with ENR-25. Compared to Comparative Example 1, the wear resistance and fuel efficiency were improved.
実施例5はNRを30質量部、ENR-25を50質量部およびBRを20質量部含むゴム成分100質量部に対して、シリカを20質量部含むゴム組成物である。ENR−25にシリカを配合してあらかじめマスターバッチを作製して製造した。比較例1に比べて、耐摩耗性能および低燃費性が向上した。 Example 5 is a rubber composition containing 20 parts by mass of silica with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing 30 parts by mass of NR, 50 parts by mass of ENR-25 and 20 parts by mass of BR. A master batch was prepared in advance by mixing silica with ENR-25. Compared to Comparative Example 1, the wear resistance and fuel efficiency were improved.
比較例2はNRを80質量部およびBRを20質量部含むゴム成分100質量部に対して、シリカおよびシランカップリング剤を含むゴム組成物である。比較例1に比べて耐摩耗性能は向上したが、低燃費性が悪化した。 Comparative Example 2 is a rubber composition containing silica and a silane coupling agent with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing 80 parts by mass of NR and 20 parts by mass of BR. Although the wear resistance performance was improved as compared with Comparative Example 1, the fuel efficiency was deteriorated.
比較例3はNRを50質量部、ENR-50を30質量部およびBRを20質量部含むゴム成分100質量部に対してシリカを10質量部含むゴム組成物である。ENR−50とシリカであらかじめマスターバッチを作製していない。比較例1に比べて、耐摩耗性能および低燃費性のいずれも悪化した。 Comparative Example 3 is a rubber composition containing 10 parts by mass of silica with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing 50 parts by mass of NR, 30 parts by mass of ENR-50, and 20 parts by mass of BR. A masterbatch is not prepared in advance with ENR-50 and silica. Compared to Comparative Example 1, both the wear resistance performance and the low fuel consumption were deteriorated.
比較例4はNRを50質量部、ENR−10を30質量部およびBRを20質量部含むゴム成分100質量部に対して、シリカを30質量部含むゴム組成物である。ENR−10にシリカを配合してあらかじめマスターバッチを作製して製造した。比較例1に比べて耐摩耗性能は向上したが、低燃費性が悪化した。 Comparative Example 4 is a rubber composition containing 30 parts by mass of silica with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing 50 parts by mass of NR, 30 parts by mass of ENR-10, and 20 parts by mass of BR. A master batch was prepared in advance by mixing ENR-10 with silica. Although the wear resistance performance was improved as compared with Comparative Example 1, the fuel efficiency was deteriorated.
比較例5はNRを50質量部、ENR−10を30質量部およびBRを20質量部含むゴム成分100質量部に対して、シリカを10質量部、シランカップリング剤を0.8質量部含むゴム組成物である。ENR−10とシリカであらかじめマスターバッチを作製していない。比較例1に比べて耐摩耗性能は向上したが、低燃費性が悪化した。 Comparative Example 5 contains 10 parts by mass of silica and 0.8 parts by mass of the silane coupling agent with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing 50 parts by mass of NR, 30 parts by mass of ENR-10, and 20 parts by mass of BR. It is a rubber composition. A master batch was not prepared in advance with ENR-10 and silica. Although the wear resistance performance was improved as compared with Comparative Example 1, the fuel efficiency was deteriorated.
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2 トレッド部、3 サイドウォール部、4 ビード部、5 ビードコア、6 カーカス、7 ベルト層、7A,7B 内、外のベルトプライ。 2 tread part, 3 side wall part, 4 bead part, 5 bead core, 6 carcass, 7 belt layers, 7A, 7B inner and outer belt plies.
Claims (3)
前記エポキシ化天然ゴムに前記シリカを配合し混練りしてマスターバッチを作製する工程を含む、
ゴム組成物の製造方法。 A method for producing a rubber composition containing 5 to 20 parts by mass of silica with respect to 100 parts by mass of a rubber component containing 5 to 50% by mass of epoxidized natural rubber, and containing no silane coupling agent,
Including the step of blending the silica with the epoxidized natural rubber and kneading to prepare a masterbatch,
A method for producing a rubber composition.
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