JP5376297B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、ゴム組成物およびそれを用いたベーストレッドおよび/またはクリンチを有するタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition and a tire having a base tread and / or clinch using the rubber composition.
近年タイヤへの要求性能が高まる中、コストの低減も要求されている。コストを低減させる方法としては、炭酸カルシウムなどの無機充填剤を配合することなどが考えられる。しかし、炭酸カルシウムの補強性はカーボンブラックに比べて劣ることから、ゴムの破壊強度が損なわれてしまう。また、炭酸カルシウムは比重が2.7と大きいため、タイヤ全体の重量が増加し、車両の燃費が悪化することも懸念される。 In recent years, as the required performance of tires has increased, cost reduction has also been demanded. As a method for reducing the cost, it is conceivable to add an inorganic filler such as calcium carbonate. However, since the reinforcing property of calcium carbonate is inferior to that of carbon black, the breaking strength of the rubber is impaired. Moreover, since calcium carbonate has a large specific gravity of 2.7, there is a concern that the weight of the entire tire increases and the fuel consumption of the vehicle deteriorates.
一方、リムとのチェーファリング部分であるクリンチ部は、重荷重および非常に強い熱履歴を受けるタイヤコンポーネントである。そのため、重荷重に耐えうる高強度、高耐摩耗性を有するゴム組成物をクリンチ部に用いる必要がある。 On the other hand, the clinch portion, which is a chafering portion with the rim, is a tire component that receives a heavy load and a very strong thermal history. Therefore, it is necessary to use a rubber composition having high strength and high wear resistance that can withstand heavy loads for the clinch portion.
特許文献1には、タイヤのコストを低減させる手段として、瀝青炭粉砕物または瀝青炭粉砕物と炭酸カルシウムを配合する方法が開示されている。しかし、補強性や剛性に関しては更なる改善の余地がある。 Patent Document 1 discloses a method of blending bituminous coal pulverized material or bituminous coal pulverized material and calcium carbonate as means for reducing the cost of the tire. However, there is room for further improvement in terms of reinforcement and rigidity.
本発明は、低コストで、十分な補強性、低燃費性、剛性、耐高シビアリティ摩耗性を有するタイヤを得ることができるゴム組成物を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the rubber composition which can obtain the tire which has sufficient reinforcement property, low fuel consumption, rigidity, and high-severity abrasion resistance at low cost.
本発明は、ジエン系ゴム100質量部に対して、瀝青炭粉砕物を5〜75質量部および石油系樹脂を2〜8質量部配合したゴム組成物である。 The present invention is a rubber composition in which 5 to 75 parts by mass of a bituminous coal pulverized product and 2 to 8 parts by mass of a petroleum resin are blended with 100 parts by mass of a diene rubber.
本発明のゴム組成物は、前記瀝青炭粉砕物は平均粒径が0.1mm以下であり、比重が1.4以下であることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the pulverized bituminous coal preferably has an average particle size of 0.1 mm or less and a specific gravity of 1.4 or less.
本発明は、前記ゴム組成物を用いたベーストレッドを有する空気入りタイヤである。
本発明は、前記ゴム組成物を用いたクリンチを有する空気入りタイヤである。
The present invention is a pneumatic tire having a base tread using the rubber composition.
The present invention is a pneumatic tire having a clinch using the rubber composition.
本発明によれば、低コストで、十分な補強性、低燃費性、剛性、耐高シビアリティ摩耗性を有するタイヤを得ることができるゴム組成物を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rubber composition which can obtain the tire which has sufficient reinforcement property, low fuel consumption, rigidity, and high severe abrasion resistance at low cost can be provided.
<ゴム組成物>
本発明に係るゴム組成物は、ジエン系ゴム、瀝青炭粉砕物および石油系樹脂を含む。
<Rubber composition>
The rubber composition according to the present invention includes a diene rubber, a bituminous coal pulverized product, and a petroleum resin.
<ジエン系ゴム>
ジエン系ゴムとしては、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−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム(SIBR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)等が挙げられ、これらのうち1種類または2種類以上を含むゴム成分が好適である。
<Diene rubber>
Diene rubbers include natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR). ), Styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) and the like, and rubber components containing one or more of these are preferred.
<瀝青炭粉砕物>
本発明のゴム組成物中に含有される瀝青炭(bitumious coal)は、石炭一般を含む。このような瀝青炭は、粉砕物としてゴム組成物に含有される。
<Mineralized bituminous coal>
The bituminous coal contained in the rubber composition of the present invention includes general coal. Such bituminous coal is contained in the rubber composition as a pulverized product.
瀝青炭粉砕物は、カーボンを含んでおり、ジエン系ゴム成分とのなじみが良好であるので、ジエン系ゴムを補強できる。また、瀝青炭粉砕物は、オイル分を含んでいるためジエン系ゴム中への分散性が良好であり、強度の低下の原因となる凝集塊を生じにくい。また、瀝青炭粉砕物は安価に入手可能である。 Since the bituminous coal pulverized product contains carbon and has good compatibility with the diene rubber component, the diene rubber can be reinforced. In addition, since the bituminous coal pulverized product contains an oil component, it has good dispersibility in the diene rubber, and is unlikely to generate an agglomerate that causes a decrease in strength. Bituminous coal pulverized products are available at low cost.
瀝青炭粉砕物はジエン系ゴム100質量部に対して5〜75質量部、好ましくは、10〜60質量部、さらに好ましくは20〜40質量部配合されている。瀝青炭粉砕物の配合量が5質量部未満であると、コストメリットが少ない。一方、瀝青炭粉砕物の配合量が75質量部を超えると、破断強度や破断伸びが低下し、ベーストレッド部に用いたときにカットチップ性能を向上させることができない。また複素弾性率も低下し、クリンチに用いたときに必要な剛性を得ることができない。 The bituminous coal pulverized product is blended in an amount of 5 to 75 parts by mass, preferably 10 to 60 parts by mass, and more preferably 20 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. There are few cost merit as the compounding quantity of a bituminous coal ground material is less than 5 mass parts. On the other hand, when the blending amount of the bituminous coal pulverized product exceeds 75 parts by mass, the breaking strength and breaking elongation are lowered, and the cut tip performance cannot be improved when used in the base tread portion. Also, the complex elastic modulus is lowered, and the required rigidity cannot be obtained when used for clinch.
瀝青炭粉砕物の平均粒径は、0.1mm以下であり、好ましくは0.05mm以下である。平均粒径を0.1mm以下とすることによって、ゴム組成物中に良好に分散できるので、得られるゴム組成物の強度を向上できる。 The average particle size of the bituminous coal pulverized product is 0.1 mm or less, preferably 0.05 mm or less. By setting the average particle size to 0.1 mm or less, the rubber composition can be favorably dispersed, so that the strength of the resulting rubber composition can be improved.
瀝青炭粉砕物の比重は1.4以下が好ましく、さらに好ましくは1.1以下である。比重を1.4以下とすることによって、ゴム組成物全体の比重を減少でき、ゴム組成物を用いてなるタイヤを装着した車体の燃費を十分に低減することができる。 The specific gravity of the bituminous coal pulverized product is preferably 1.4 or less, and more preferably 1.1 or less. By setting the specific gravity to 1.4 or less, the specific gravity of the entire rubber composition can be reduced, and the fuel consumption of a vehicle body equipped with a tire using the rubber composition can be sufficiently reduced.
<カーボンブラック>
本発明のゴム組成物は、補強用充填剤を含有することが好ましい。補強用充填剤としては、従来タイヤ用ゴム組成物において慣用されているものの中から任意に選択して用いることができるが、主としてカーボンブラックが好ましい。
<Carbon black>
The rubber composition of the present invention preferably contains a reinforcing filler. The reinforcing filler can be arbitrarily selected from those conventionally used in rubber compositions for tires, but carbon black is mainly preferred.
カーボンブラックは、特に限定されず、汎用ゴム一般に用いられるものを使用できる。カーボンブラックは、たとえばHAF、ISAF、SAFなどのチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、またはサーマルブラックなどを用いることができる。 Carbon black is not particularly limited, and those generally used for general-purpose rubber can be used. As the carbon black, for example, channel black such as HAF, ISAF, or SAF, furnace black, acetylene black, or thermal black can be used.
カーボンブラックは、たとえば窒素吸着比表面積が50〜200m2/g、24M4 DBP吸油量が50〜130ml/100g、CTAB吸着比表面積が50〜170m2/gとなるような凝集サイズ、および多孔性を有することが特に好ましい。この場合、ゴム組成物は硬くなり過ぎないとともに、十分な耐摩耗性を得ることができる。また、比重が1.5〜1.9のものを用いることが好ましい。 Carbon black, for example, has an agglomerated size and porosity such that the nitrogen adsorption specific surface area is 50 to 200 m 2 / g, the 24M4 DBP oil absorption is 50 to 130 ml / 100 g, and the CTAB adsorption specific surface area is 50 to 170 m 2 / g. It is particularly preferable to have it. In this case, the rubber composition does not become too hard and sufficient abrasion resistance can be obtained. Moreover, it is preferable to use a specific gravity of 1.5 to 1.9.
カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対して10〜150質量部が好ましく、15〜100質量部であることがより好ましい。カーボンブラックの配合量を10質量部以上とすることによって、耐摩耗性を向上でき、150質量部以下とすることによって、発熱の増加を抑制できる。 10-150 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of diene rubbers, and, as for the compounding quantity of carbon black, it is more preferable that it is 15-100 mass parts. Wear resistance can be improved by setting the blending amount of carbon black to 10 parts by mass or more, and an increase in heat generation can be suppressed by setting it to 150 parts by mass or less.
<石油系樹脂>
本発明のゴム組成物中に含有される石油系樹脂は、特に制限されるわけではないが、脂肪族系石油樹脂、クマロン樹脂、脂環族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂などを用いることができる。中でも、脂環族系石油樹脂が好ましい。石油系樹脂を配合することで、耐カットチップ性能が向上するため、タイヤの耐久性を向上させることができる。
<Petroleum resin>
The petroleum-based resin contained in the rubber composition of the present invention is not particularly limited, but an aliphatic petroleum resin, a coumarone resin, an alicyclic petroleum resin, an aromatic petroleum resin, or the like is used. Can do. Of these, alicyclic petroleum resins are preferred. By blending the petroleum-based resin, the cut-chip resistance is improved, so that the durability of the tire can be improved.
石油系樹脂の配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対して2〜8質量部であり、3〜8質量部が好ましい。石油系樹脂の配合量が1質量部未満であると、破断強度が低下し、ベーストレッド部に用いたときにカットチップ性能を向上させることができない。またクリンチ部に用いたときに剛性を向上させることができない。一方、石油系樹脂の配合量が8質量部を超えると、転がり抵抗が悪化し、タイヤの発熱が大きくなる。またクリンチ部に用いたときに耐高シビアリティー摩耗性が悪化する。 The compounding quantity of petroleum-type resin is 2-8 mass parts with respect to 100 mass parts of diene rubbers, and 3-8 mass parts is preferable. When the blending amount of the petroleum-based resin is less than 1 part by mass, the breaking strength is lowered, and the cut chip performance cannot be improved when used in the base tread part. In addition, the rigidity cannot be improved when used in the clinch portion. On the other hand, when the blending amount of the petroleum resin exceeds 8 parts by mass, the rolling resistance is deteriorated and the heat generation of the tire is increased. Further, when used in the clinching portion, the high severe wear resistance deteriorates.
<軟化剤>
本発明では練り加工性を一層向上させるために軟化剤を併用しても良い。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、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、等が挙げられる。
<Softener>
In the present invention, a softener may be used in combination in order to further improve kneading processability. Softeners include process oil, lubricating oil, paraffin, liquid paraffin, petroleum asphalt, petroleum jelly such as petroleum jelly, fatty oil softener such as castor oil, linseed oil, rapeseed oil, coconut oil, tall oil, , Waxes such as beeswax, carnauba wax and lanolin, and fatty acids such as linoleic acid, palmitic acid, stearic acid and lauric acid.
<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、ジ−t−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼン、t−ブチルパーオキシベンゼン、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシロキサン、n−ブチル−4,4−ジ−t−ブチルパーオキシバレレートなどを使用することができる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゼンおよびジ−t−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼンが好ましい。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, and 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 Alternatively, 1,3-bis (t-butylperoxypropyl) benzene, di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene, t-butylperoxybenzene, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 1,1-di-t -Butylperoxy-3,3,5-trimethylsiloxane, n-butyl-4,4- And the like can be used -t- butyl peroxy valerate. Of these, dicumyl peroxide, t-butylperoxybenzene and di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene are preferred. 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>
本発明のゴム組成物には、上記の他に、シリカなどの補強剤、可塑剤、発泡剤、スコーチ防止剤、および加工助剤などの通常のゴム工業で使用される配合剤を適宜配合することができる。
<Other ingredients>
In addition to the above, the rubber composition of the present invention is appropriately blended with compounding agents used in the normal rubber industry, such as reinforcing agents such as silica, plasticizers, foaming agents, scorch inhibitors, and processing aids. be able to.
<ゴム組成物の製造方法>
本発明のゴム組成物は、一般的に使用される公知の方法を用いて製造でき、上記配合量のゴム組成物の混合物をバンバリーミキサーやオープンロール等のゴム混練装置を用いて混練し、たとえば140〜150℃で25〜35分間加硫する方法等を用いることができる。
<Method for producing rubber composition>
The rubber composition of the present invention can be produced by a commonly used known method, and a mixture of the rubber composition in the above-mentioned blending amount is kneaded using a rubber kneading apparatus such as a Banbury mixer or an open roll. A method of vulcanizing at 140 to 150 ° C. for 25 to 35 minutes can be used.
<タイヤの構造>
本発明のタイヤの構造は、たとえば図1のタイヤ断面の右上半分に例示されるものである。タイヤ1は、トレッド部7を構成するキャップトレッドゴム7aとベーストレッドゴム7b、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部を構成するサイドウォールゴム8と、各サイドウォール部の内方端に位置するクリンチ部を構成するクリンチゴム3およびリム上部に位置するチェーファーを構成するチェーファーゴム2とを備える。またクリンチ部、チェーファー間にはカーカス5が架け渡されるとともに、このカーカス5のタイヤ半径方向外側にブレーカー部を構成するブレーカーゴム9が配される。該カーカス5は、カーカスコードを配列する1枚以上のカーカスプライから形成され、このカーカスプライは、トレッド部からサイドウォール部を経て、ビードコア6と、該ビードコア6の上端からサイドウォール方向に延びるビードエーペックス4との廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返され、折返し部によって係止される。ブレーカー部は、ブレーカーコードを配列した2枚以上のブレーカープライからなり、各ブレーカーコードがブレーカープライ間で交差するよう向きを違えて重置している。
<Tire structure>
The structure of the tire of the present invention is exemplified in the upper right half of the tire cross section in FIG. The tire 1 includes a cap tread rubber 7a and a
本発明のタイヤは、ベーストレッドゴム7bおよび/またはクリンチゴム3に瀝青炭粉砕物と石油系樹脂を配合したゴム組成物を用いて得られる。すなわち、本発明のタイヤは、このようなベーストレッドおよび/またはクリンチを備える限り、従来公知のいかなる構造を有するタイヤをも含むものである。
The tire of the present invention is obtained by using a rubber composition obtained by blending a
<タイヤの製造方法>
本発明に係るゴム組成物が用いられたタイヤは、ゴム組成物の配合成分を、たとえばバンバリーミキサーやニーダー等により130℃以上160℃以下で混練して、ゴム組成物の未架橋物を調製し、該未架橋物をタイヤのベーストレッド部および/またはクリンチ部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>
A tire using the rubber composition according to the present invention is prepared by kneading the compounding components of the rubber composition at 130 ° C. or higher and 160 ° C. or lower with, for example, a Banbury mixer or a kneader to prepare an uncrosslinked product of the rubber composition. The uncrosslinked product can be formed by applying it to a base tread portion and / or a clinch portion of a tire and performing vulcanization molding.
<ゴム組成物の作製>
表1に示す配合成分のうち硫黄および加硫促進剤を除いた成分を、バンバリーを用い約150℃で5分間混練し、さらに硫黄および加硫促進剤を加え、2軸オープンロールを用い約80℃で5分間練り込んで未加硫ゴム組成物を得た。該未加硫ゴム組成物を用いてゴムシートを作製し、150℃、35分、25kgf(245.16625N)の条件で加硫を行なって加硫ゴム組成物を作製した。得られた加硫ゴム組成物について、以下の測定を行った。
<Preparation of rubber composition>
Of the blending components shown in Table 1, the components excluding sulfur and the vulcanization accelerator were kneaded at about 150 ° C. for 5 minutes using a banbury, further added with sulfur and the vulcanization accelerator, and about 80 using a biaxial open roll. An unvulcanized rubber composition was obtained by kneading at 5 ° C. for 5 minutes. A rubber sheet was prepared using the unvulcanized rubber composition, and vulcanized under conditions of 150 ° C., 35 minutes, 25 kgf (245.16625N) to prepare a vulcanized rubber composition. The following measurements were performed on the obtained vulcanized rubber composition.
[実施例1、比較例1〜5]
実施例1および比較例1〜5の加硫ゴム組成物について、ベーストレッドへの適用可能性を評価するため、以下の測定を行った。なお、比較例5は従来例である。
[Example 1, Comparative Examples 1 to 5]
For the vulcanized rubber compositions of Example 1 and Comparative Examples 1 to 5, the following measurements were performed in order to evaluate the applicability to the base tread. Comparative example 5 is a conventional example.
<コスト>
各材料単価に各材料の使用質量を掛けて配合コストを算出する方法でコストの評価を行ない、比較例5を100として指数表示した。数値が小さい程コスト低減効果が良好である。
<Cost>
The cost was evaluated by a method of calculating the blending cost by multiplying each material unit price by the used mass of each material, and indexed with Comparative Example 5 as 100. The smaller the value, the better the cost reduction effect.
<比重>
比較例5の加硫ゴム組成物の比重を100としてその指標を示し、指標が小さいほど比重が軽いため、燃費性能が優れていることを示す。
<Specific gravity>
The index is shown by setting the specific gravity of the vulcanized rubber composition of Comparative Example 5 to 100, and the smaller the index is, the lower the specific gravity is.
<破断強度、破断伸び>
JIS K 6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム―引張特性の求め方」に準じて、前記加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型ゴム試験片を用いて評価を行なった。各配合の加硫ゴム組成物について、破断強度TB(MPa)および破断伸びEB(%)をそれぞれ測定し、比較例5を100として各配合について下記計算式を用いて指数表示した。破断強度指数および破断伸び指数のいずれも、数値が大きいほど強度が優れていることを示している。
<Breaking strength, breaking elongation>
In accordance with JIS K 6251 “Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber—How to Obtain Tensile Properties”, evaluation was performed using a No. 3 dumbbell type rubber test piece made of the vulcanized rubber composition. With respect to the vulcanized rubber composition of each formulation, the breaking strength TB (MPa) and the breaking elongation EB (%) were measured, and Comparative Example 5 was set to 100, and each compounding was indexed using the following formula. Both the breaking strength index and the breaking elongation index indicate that the larger the value, the better the strength.
(破断強度指数)=(各配合の破断強度)/(比較例5の破断強度)×100
(破断伸び指数)=(各配合の破断伸び)/(比較例5の破断伸び)×100
<転がり抵抗>
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪10%、動歪2%の条件下で、各加硫ゴム組成物のtanδを測定した。比較例5のtanδを100として、各配合の加硫ゴム組成物について下記計算式を用いて指数表示した。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、低燃費性であることを示している。
(Break strength index) = (Break strength of each formulation) / (Break strength of Comparative Example 5) × 100
(Elongation at break) = (Elongation at break for each formulation) / (Elongation at break in Comparative Example 5) × 100
<Rolling resistance>
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), tan δ of each vulcanized rubber composition was measured under conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. Using tan δ of Comparative Example 5 as 100, the vulcanized rubber composition of each compound was indexed using the following calculation formula. The larger the value, the lower the rolling resistance and the lower the fuel consumption.
(転がり抵抗指数)=(比較例5のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
結果を表1に示す。
(Rolling resistance index) = (tan δ of Comparative Example 5) / (tan δ of each formulation) × 100
The results are shown in Table 1.
[実施例2、比較例6〜10]
実施例2および比較例6〜10の加硫ゴム組成物について、クリンチへの適用可能性を評価するため、以下の測定を行った。なお、比較例10は従来例である。
[Example 2, Comparative Examples 6 to 10]
In order to evaluate the applicability to clinch for the vulcanized rubber compositions of Example 2 and Comparative Examples 6 to 10, the following measurements were performed. Comparative example 10 is a conventional example.
<コスト>
材料単価に各材料の使用質量を掛けて配合コストを算出する方法でコストの評価を行ない、比較例10を100として指数表示した。数値が小さい程コスト低減効果が良好である。
<Cost>
The cost was evaluated by a method of calculating the blending cost by multiplying the material unit price by the used mass of each material, and indexed with Comparative Example 10 as 100. The smaller the value, the better the cost reduction effect.
<比重>
比較例10の加硫ゴム組成物の比重を100としてその指標を示し、指標が小さいほど比重が軽いため、燃費性能が優れていることを示す。
<Specific gravity>
The index is shown by setting the specific gravity of the vulcanized rubber composition of Comparative Example 10 to 100, and the smaller the index is, the lower the specific gravity is.
<粘弾性試験>
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪10%、動歪2%の条件下で、各加硫ゴム組成物の複素弾性率E*およびtanδを測定した。比較例10のE*およびtanδを100として、各配合の加硫ゴム組成物について下記計算式を用いて指数表示した。複素弾性率指数が大きいほど剛性が高く、tanδ指数が大きいほど発熱が大きいことを示している。
<Viscoelasticity test>
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), the complex elastic modulus E * and tan δ of each vulcanized rubber composition were measured under the conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. It was measured. Using E * and tan δ of Comparative Example 10 as 100, the vulcanized rubber composition of each compound was indexed using the following calculation formula. The larger the complex modulus index, the higher the rigidity, and the larger the tan δ index, the greater the heat generation.
(複素弾性率指数)=(各配合の複素弾性率)/(比較例10の複素弾性率)×100
(tanδ指数)=(各配合のtanδ)/(比較例10のtanδ)×100
<破断強度>
JIS K 6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム―引張特性の求め方」に準じて、前記加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型ゴム試験片を用いて評価を行なった。各配合の加硫ゴム組成物について、破断強度TB(MPa)を測定し、比較例10を100として各配合について下記計算式を用いて指数表示した。数値が大きいほど強度が優れていることを示している。
(Complex elastic modulus index) = (complex elastic modulus of each formulation) / (complex elastic modulus of Comparative Example 10) × 100
(Tan δ index) = (tan δ of each formulation) / (tan δ of Comparative Example 10) × 100
<Break strength>
In accordance with JIS K 6251 “Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber—How to Obtain Tensile Properties”, evaluation was performed using a No. 3 dumbbell type rubber test piece made of the vulcanized rubber composition. For each vulcanized rubber composition, the breaking strength TB (MPa) was measured, and Comparative Example 10 was taken as 100, and each compound was indexed using the following formula. The larger the value, the better the strength.
(破断強度指数)=(各配合の破断強度)/(比較例10の破断強度)×100
<耐高シビアリティ摩耗性>
ピコ摩耗試験機を用いてASTM D228に準拠して測定した。測定値は比較例10の摩耗量を100として各配合について下記計算式を用いて指数表示した。数字が大きいほど耐摩耗性が良好であることを示している。
(Break strength index) = (Break strength of each formulation) / (Break strength of Comparative Example 10) × 100
<High severity wear resistance>
Measurement was performed according to ASTM D228 using a pico abrasion tester. The measured value was expressed as an index using the following formula for each formulation, with the wear amount of Comparative Example 10 being 100. It shows that abrasion resistance is so favorable that a number is large.
(耐高シビアリティ摩耗性指数)=(比較例10の摩耗量)/(各配合の摩耗量)×100
結果を表2に示す。
(High Severity Abrasion Index) = (Abrasion amount of Comparative Example 10) / (Abrasion amount of each formulation) × 100
The results are shown in Table 2.
SBR:住友化学(株)製のSBR1502
NR:タイ製のRSS#3
BR:宇部興産(株)製のウベポールBR−150B
カーボンブラック(1):キャボットジャパン(株)製のショウブラックN351(窒素吸着比表面積:64m2/g、24M4 DBP吸油量:102ml/100g)
カーボンブラック(2):三菱化学(株)製のN330(窒素吸着比表面積:78m2/g、24M4 DBP吸油量:85ml/100g、CTAB吸着比表面積:78m2/g)
瀝青炭粉砕物:コールフィラー製のオースチンブラック325(炭素含量:77%、平均粒径:5μm、比重:1.31)
プロセスオイル:ジャパンエナジー製のプロセスNC300S
石油系樹脂:丸善石油化学(株)製のマルカレッツT−100AS(化学名:脂肪族系C5炭化水素樹脂)
ワックス:(株)日本精蝋製のオゾエース−0355
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)製の桐
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤: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は、SBR100質量部に対して瀝青炭粉砕物を40質量部および石油系樹脂を3質量部含むゴム組成物である。比較例5(従来例)に比べて転がり抵抗を低減させつつ、コストを低減させることができ、ベーストレッドへの適用に適している。
SBR: SBR1502 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
NR:
BR: Ubepol BR-150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
Carbon Black (1): Show Black N351 manufactured by Cabot Japan Co., Ltd. (nitrogen adsorption specific surface area: 64 m 2 / g, 24M4 DBP oil absorption: 102 ml / 100 g)
Carbon black (2): N330 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (nitrogen adsorption specific surface area: 78 m 2 / g, 24M4 DBP oil absorption: 85 ml / 100 g, CTAB adsorption specific surface area: 78 m 2 / g)
Bituminous coal pulverized product: Austin Black 325 made of coal filler (carbon content: 77%, average particle size: 5 μm, specific gravity: 1.31)
Process oil: Process NC300S made by Japan Energy
Petroleum resin: Marukaretsu T-100AS (Chemical name: Aliphatic C5 hydrocarbon resin) manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.
Wax: Ozoace-0355 manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.
Anti-aging agent: NOCRACK 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Stearic acid: Tungsten zinc 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 Industry Co., Ltd .: Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide)
<Evaluation results>
Example 1 is a rubber composition containing 40 parts by mass of a bituminous coal pulverized product and 3 parts by mass of a petroleum-based resin with respect to 100 parts by mass of SBR. Compared with Comparative Example 5 (conventional example), the rolling resistance can be reduced and the cost can be reduced, which is suitable for application to a base tread.
比較例1は、SBR100質量部に対して瀝青炭粉砕物を4質量部および石油系樹脂を3質量部含むゴム組成物である。瀝青炭粉砕物の含有量が少なく、比較例5(従来例)に比べてコストメリットが小さい。 Comparative Example 1 is a rubber composition containing 4 parts by mass of a pulverized bituminous coal and 3 parts by mass of a petroleum resin with respect to 100 parts by mass of SBR. The content of the bituminous coal pulverized product is small, and the cost merit is small compared to Comparative Example 5 (conventional example).
比較例2は、SBR100質量部に対して瀝青炭粉砕物を80質量部および石油系樹脂を3質量部含むゴム組成物である。瀝青炭粉砕物の含有量が多く、比較例5(従来例)に比べて破断強度が大幅に低下し、カットチップ性能が悪化する。 Comparative Example 2 is a rubber composition containing 80 parts by mass of a bituminous coal pulverized product and 3 parts by mass of a petroleum resin with respect to 100 parts by mass of SBR. The content of the bituminous coal pulverized material is large, and the breaking strength is greatly reduced as compared with Comparative Example 5 (conventional example), and the cut chip performance is deteriorated.
比較例3は、SBR100質量部に対して瀝青炭粉砕物を40質量部および石油系樹脂を1質量部含むゴム組成物である。石油系樹脂の含有量が少なく、比較例5(従来例)に比べて破断強度が低下し、カットチップ性能が悪化する。 Comparative Example 3 is a rubber composition containing 40 parts by mass of a bituminous coal pulverized product and 1 part by mass of a petroleum resin with respect to 100 parts by mass of SBR. The content of petroleum resin is small, the breaking strength is reduced as compared with Comparative Example 5 (conventional example), and the cut chip performance is deteriorated.
比較例4は、SBR100質量部に対して瀝青炭粉砕物を40質量部および石油系樹脂を10質量部含むゴム組成物である。石油系樹脂の含有量が多く、比較例5(従来例)に比べて転がり抵抗が悪化する。 Comparative Example 4 is a rubber composition containing 40 parts by mass of a bituminous coal pulverized product and 10 parts by mass of a petroleum-based resin with respect to 100 parts by mass of SBR. The content of petroleum-based resin is large, and rolling resistance is deteriorated as compared with Comparative Example 5 (conventional example).
実施例2は、NR40質量部およびBR60質量部からなるゴム成分100質量部に対して、瀝青炭粉砕物を40質量部および石油系樹脂を3質量部含むゴム組成物である。比較例10(従来例)に比べて破壊強度や耐高シビアリティ摩耗性を損なうことなく、コストを低減させることができ、クリンチへの適用に適している。 Example 2 is a rubber composition containing 40 parts by mass of a bituminous coal pulverized product and 3 parts by mass of a petroleum resin with respect to 100 parts by mass of a rubber component consisting of 40 parts by mass of NR and 60 parts by mass of BR. Compared with Comparative Example 10 (conventional example), the cost can be reduced without impairing the breaking strength and the high-severity wear resistance, which is suitable for application to clinch.
比較例6は、NR40質量部およびBR60質量部からなるゴム成分100質量部に対して、瀝青炭粉砕物を4質量部および石油系樹脂を3質量部含むゴム組成物である。瀝青炭粉砕物の含有量が少なく、比較例10(従来例)に比べてコストメリットが小さい。 Comparative Example 6 is a rubber composition containing 4 parts by mass of a pulverized bituminous coal and 3 parts by mass of a petroleum-based resin with respect to 100 parts by mass of a rubber component consisting of 40 parts by mass of NR and 60 parts by mass of BR. The content of the bituminous coal pulverized product is small, and the cost merit is small compared to Comparative Example 10 (conventional example).
比較例7は、NR40質量部およびBR60質量部からなるゴム成分100質量部に対して、瀝青炭粉砕物を80質量部および石油系樹脂を3質量部含むゴム組成物である。瀝青炭粉砕物の含有量が多く、比較例10に比べて複素弾性率や破壊強度が大幅に低下し、必要な剛性が得られない。 Comparative Example 7 is a rubber composition containing 80 parts by mass of a bituminous coal pulverized product and 3 parts by mass of a petroleum resin with respect to 100 parts by mass of a rubber component composed of 40 parts by mass of NR and 60 parts by mass of BR. The content of the bituminous coal pulverized material is large, and the complex elastic modulus and fracture strength are greatly reduced as compared with Comparative Example 10, and the required rigidity cannot be obtained.
比較例8は、NR40質量部およびBR60質量部からなるゴム成分100質量部に対して、瀝青炭粉砕物を40質量部および石油系樹脂を1質量部含むゴム組成物である。石油系樹脂の含有量が少なく、比較例10(従来例)に比べて破断強度が低下し、剛性を向上させることができない。 Comparative Example 8 is a rubber composition containing 40 parts by mass of a bituminous coal pulverized product and 1 part by mass of a petroleum resin with respect to 100 parts by mass of a rubber component consisting of 40 parts by mass of NR and 60 parts by mass of BR. The content of petroleum resin is small, the breaking strength is lower than that of Comparative Example 10 (conventional example), and the rigidity cannot be improved.
比較例9は、NR40質量部およびBR60質量部からなるゴム成分100質量部に対して、瀝青炭粉砕物を40質量部および石油系樹脂を10質量部含むゴム組成物である。石油系樹脂の含有量が多く、比較例10(従来例)に比べて。tanδ値が上がり、発熱が大きくなり、また耐高シビアリティ摩耗性が悪化する。 Comparative Example 9 is a rubber composition containing 40 parts by mass of a bituminous coal pulverized product and 10 parts by mass of a petroleum resin with respect to 100 parts by mass of a rubber component consisting of 40 parts by mass of NR and 60 parts by mass of BR. Compared to Comparative Example 10 (conventional example), containing a large amount of petroleum resin. The tan δ value increases, heat generation increases, and high-severity wear resistance deteriorates.
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.
1 タイヤ、2 チェーファーゴム、3 クリンチゴム、4 ビードエーペックス、5 カーカス、6 ビードコア、7 トレッド部、7a キャップトレッドゴム、7b ベーストレッドゴム、8 サイドウォール部、9 ブレーカー。 1 tire, 2 chafer rubber, 3 clinch rubber, 4 bead apex, 5 carcass, 6 bead core, 7 tread part, 7a cap tread rubber, 7b base tread rubber, 8 sidewall part, 9 breaker.
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