JP5612427B2 - Rubber composition for tread and pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、トレッド用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a tread and a pneumatic tire having a tread produced using the rubber composition.
空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物には、通常、シリカ、カーボンブラック等の充填剤が配合される。シリカは、カーボンブラックと比較して、転がり抵抗を低減できることが知られている。シリカを配合するトレッド用ゴム組成物の場合、ゴム成分100質量部に対して、硫黄を1〜2質量部、亜鉛華(酸化亜鉛)を0.5〜3質量部程度配合するとともに、TBBS、CBS、DPG等の加硫促進剤を適宜配合することが一般的である。 The rubber composition for a tread of a pneumatic tire is usually blended with a filler such as silica or carbon black. It is known that silica can reduce rolling resistance as compared with carbon black. In the case of a rubber composition for a tread containing silica, 1 to 2 parts by mass of sulfur and 0.5 to 3 parts by mass of zinc white (zinc oxide) are added to 100 parts by mass of the rubber component, and TBBS, Generally, a vulcanization accelerator such as CBS or DPG is appropriately blended.
上記亜鉛華は、難分散性の無機物であり、耐摩耗性を損なうため、減量することが望ましい。しかしながら、亜鉛華を減量すると、複素弾性率E*が低下し、操縦安定性が悪化する傾向があるため、実用上亜鉛華の含有量を0質量部にすることは困難であった。 The zinc white is a hardly dispersible inorganic substance and impairs wear resistance, so it is desirable to reduce the amount. However, when the amount of zinc white is reduced, the complex elastic modulus E * decreases and the steering stability tends to deteriorate, so it was practically difficult to reduce the content of zinc white to 0 part by mass.
上記硫黄としては、一般的に、粉末のS8硫黄、不溶性硫黄等が使用される。これらは、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム等のタイヤ用ポリマー(ゴム成分)よりも極性が大きく、自己凝集性を持つため、該ポリマー中での分散が困難であり、均一なポリマー間架橋を形成し難いという問題があった。これを解決するために、バイエル社製のKA9188、フレキシス社製のPK900、デグッサ社製のSi69等のハイブリッド架橋助剤が、硫黄の一部と置換して使用されている。また、特許文献1には、ハイブリッド架橋助剤として、田岡化学工業(株)製のタッキロールV200が使用されている。 Generally as said sulfur, powdered S8 sulfur, insoluble sulfur, etc. are used. These are more polar than tire polymers (rubber components) such as styrene butadiene rubber, natural rubber, and butadiene rubber, and are self-aggregating, making them difficult to disperse in the polymer and uniform cross-polymer crosslinking. There was a problem that it was difficult to form. In order to solve this problem, hybrid crosslinking aids such as KA9188 manufactured by Bayer, PK900 manufactured by Flexis, and Si69 manufactured by Degussa are used in place of a part of sulfur. Further, Patent Document 1 uses Tachyroll V200 manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd. as a hybrid crosslinking aid.
このように、硫黄を、分子量が大きく、かつ分散性に優れたハイブリッド架橋助剤に置き換える事は、均一な架橋を形成する上である程度有効である。しかしながら、従来のハイブリッド架橋助剤では、亜鉛華や硫黄を減量した場合に、充分なE*を確保することが困難であった。 As described above, replacing sulfur with a hybrid crosslinking aid having a large molecular weight and excellent dispersibility is effective to some extent in forming uniform crosslinking. However, with conventional hybrid crosslinking aids, it has been difficult to ensure sufficient E * when the amount of zinc white or sulfur is reduced.
また、ブタジエンゴムを天然ゴムに置換すると、ウェットグリップ性能及び破断時伸びEBは改善されるが、耐摩耗性が悪化する傾向があった。 Moreover, when butadiene rubber is replaced with natural rubber, wet grip performance and elongation at break EB are improved, but wear resistance tends to deteriorate.
本発明は、上記課題を解決し、ウェットグリップ性能、操縦安定性及び破断時伸びを確保しながら、転がり抵抗特性及び耐摩耗性を改善できるトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems and provides a rubber composition for a tread which can improve rolling resistance characteristics and wear resistance while ensuring wet grip performance, handling stability and elongation at break, and a tread produced using the same. It aims at providing the pneumatic tire which has.
第一の本発明は、ゴム成分100質量部に対して、下記式(I)で表される化合物(1)の含有量が0.2〜15質量部であるトレッド用ゴム組成物に関する。
第一の本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分100質量部に対して1.0質量部以下の酸化亜鉛を含むことが好ましい。 The rubber composition of the first invention preferably contains 1.0 part by mass or less of zinc oxide with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
第二の本発明は、ゴム成分100質量部に対して、下記式(II)で表される化合物(2)の含有量が0.2〜15質量部であり、硫黄の含有量が1.1質量部以下であるトレッド用ゴム組成物に関する。
第三の本発明は、ゴム成分100質量部に対して、上記化合物(1)の含有量が0.2〜15質量部であり、上記化合物(2)の含有量が0.2〜15質量部であるトレッド用ゴム組成物に関する。 In the third aspect of the present invention, the content of the compound (1) is 0.2 to 15 parts by mass and the content of the compound (2) is 0.2 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is related with the rubber composition for tread which is a part.
第三の本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分100質量部に対して、酸化亜鉛の含有量が1.0質量部以下であり、ジフェニルグアニジンの含有量が0.5質量部以下であることが好ましい。 The rubber composition of the third aspect of the present invention has a zinc oxide content of 1.0 parts by mass or less and a diphenylguanidine content of 0.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is preferable.
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤに関する。 The present invention also relates to a pneumatic tire having a tread produced using the rubber composition.
本発明によれば、上記化合物(1)を所定量配合するゴム組成物(第一の本発明)、上記化合物(2)を所定量配合するとともに、硫黄の含有量が特定値以下であるゴム組成物(第二の本発明)、又は、上記化合物(1)及び(2)を所定量配合するゴム組成物(第三の本発明)であるので、これをトレッドに使用することにより、ウェットグリップ性能、操縦安定性、破断時伸び、転がり抵抗特性及び耐摩耗性のバランスに優れた空気入りタイヤを提供できる。 According to the present invention, a rubber composition (first invention) containing a predetermined amount of the above compound (1), a predetermined amount of the above compound (2), and a rubber having a sulfur content of a specific value or less. Since it is a rubber composition (third invention) containing a predetermined amount of the composition (second invention) or the above-mentioned compounds (1) and (2), by using this in a tread, wet A pneumatic tire having an excellent balance of grip performance, handling stability, elongation at break, rolling resistance characteristics, and wear resistance can be provided.
第一の本発明のゴム組成物は、上記式(I)で表される化合物(1)を所定量配合する。化合物(1)は、リン原子と硫黄原子の相乗効果により、極めて有効な架橋促進作用を発揮する。これにより、架橋助剤である亜鉛華を減量することが可能となる。化合物(1)としては、例えば、ラインケミー社製のSDT−50、SDT/Sや、これらに類似する化合物(例えば、R1〜R4がn−ブチル基のもの)等を使用することができる。 The rubber composition of the first aspect of the present invention contains a predetermined amount of the compound (1) represented by the above formula (I). Compound (1) exhibits a very effective crosslinking promoting action due to the synergistic effect of phosphorus atoms and sulfur atoms. This makes it possible to reduce the amount of zinc white as a crosslinking aid. As the compound (1), for example, SDT-50 and SDT / S manufactured by Rhein Chemie, and compounds similar to these (for example, those in which R 1 to R 4 are n-butyl groups) can be used. .
第二の本発明のゴム組成物は、上記式(II)で表される化合物(2)を所定量配合するとともに、硫黄の含有量が特定値以下である。化合物(2)は、その構造の中心に亜鉛原子を保持しており、化合物(1)よりも優れた架橋促進作用を発揮する。これにより、亜鉛華だけでなく、架橋剤である硫黄を減量することが可能となる。化合物(2)としては、例えば、ラインケミー社製のTP−50、ZBOP−S、ZBOP−50や、これらに類似する化合物(例えば、R5〜R8がn−プロピル基、iso−プロピル基又はn−オクチル基のもの)等を使用することができる。 The rubber composition of the second aspect of the present invention contains a predetermined amount of the compound (2) represented by the above formula (II), and the sulfur content is not more than a specific value. Compound (2) retains a zinc atom at the center of its structure, and exhibits a cross-linking promoting action superior to that of Compound (1). Thereby, not only zinc white but also sulfur as a crosslinking agent can be reduced. Examples of the compound (2) include TP-50, ZBOP-S, ZBOP-50 manufactured by Rhein Chemie, and compounds similar thereto (for example, R 5 to R 8 are an n-propyl group, an iso-propyl group, n-octyl group) and the like can be used.
このように、第一及び第二の本発明のゴム組成物によれば、性能に悪影響を及ぼす亜鉛華や硫黄等を減量することが可能となるため、ウェットグリップ性能、操縦安定性及び破断時伸びを確保しながら、転がり抵抗特性及び耐摩耗性を改善することができる。 Thus, according to the first and second rubber compositions of the present invention, it becomes possible to reduce the amount of zinc white, sulfur, etc., which adversely affects performance, so that wet grip performance, steering stability and breaking The rolling resistance characteristics and wear resistance can be improved while securing the elongation.
化合物(1)、(2)による架橋促進作用が発揮される機構については明らかではないが、以下のa)〜c)の機構が考えられる。
a)化合物(1)又は(2)がシランカップリング剤と結合し、該シランカップリング剤とシリカとの結合を仲介する。
b)化合物(1)又は(2)が加硫(架橋)促進剤と結合し、該加硫促進剤とゴム成分との結合を仲介する。
c)上記a)及びb)の両方。
Although the mechanism by which the crosslinking promoting action by the compounds (1) and (2) is exhibited is not clear, the following mechanisms a) to c) are considered.
a) Compound (1) or (2) binds to the silane coupling agent and mediates the bond between the silane coupling agent and silica.
b) Compound (1) or (2) binds to the vulcanization (crosslinking) accelerator and mediates the bond between the vulcanization accelerator and the rubber component.
c) Both a) and b) above.
加硫促進剤であるDPGが上記a)の作用を発揮することは知られており、また、化合物(1)又は(2)をDPGと置換した場合、DPGを上回る性能を示すことから、上記a)の機構である可能性が高い。更に、化合物(1)又は(2)を配合すると、加硫促進剤を減量しても同程度のE*を確保することができることから、上記b)の機構である可能性もある。化合物(1)及び(2)は、適度な長さの分子鎖を有するとともに、極性が低いため、シランカップリング剤や加硫促進剤と接近し易い構造である。上記効果は化合物(1)及び(2)のこのような構造に起因するものであると推測される。 It is known that DPG as a vulcanization accelerator exerts the action of the above a), and when the compound (1) or (2) is substituted with DPG, the performance exceeds DPG. It is highly possible that the mechanism is a). Further, when compound (1) or (2) is blended, the same level of E * can be secured even if the amount of the vulcanization accelerator is reduced. Since the compounds (1) and (2) have a molecular chain of an appropriate length and have a low polarity, they have a structure that is easily accessible to a silane coupling agent and a vulcanization accelerator. The above effect is presumed to be due to such structures of the compounds (1) and (2).
化合物(2)は化合物(1)よりも優れた架橋促進作用を有している。しかし、化合物(2)を使用しただけでは、亜鉛華、硫黄とともに、環境負荷が大きいジフェニルグアニジン(DPG)を減量しながら、良好な加硫速度を確保するという点では改善の余地がある。化合物(2)は、ゴム中の硫黄を取り込んで化合物(1)に類似した構造を形成すると推測される。これにより、硫黄や亜鉛と化合物(1)又は(2)との反応で形成される中間体の生成が遅くなることが、加硫速度を遅くする要因であると考えられる。また、化合物(1)は、ゴム中の亜鉛を取り込んで化合物(2)に類似した構造を形成すると推測されるが、化合物(1)を使用しただけでは、この過程が効率良く進行できないと考えられる。 The compound (2) has a cross-linking promoting action superior to that of the compound (1). However, just using the compound (2) has room for improvement in terms of securing a good vulcanization rate while reducing the amount of diphenylguanidine (DPG), which has a large environmental load, along with zinc white and sulfur. It is presumed that the compound (2) takes in sulfur in the rubber and forms a structure similar to the compound (1). Thus, it is considered that the slow generation of the intermediate formed by the reaction of sulfur or zinc with the compound (1) or (2) is a factor for slowing the vulcanization rate. Further, it is speculated that the compound (1) takes in zinc in the rubber to form a structure similar to the compound (2). However, it is considered that this process cannot proceed efficiently only by using the compound (1). It is done.
これに対し、第三の本発明のゴム組成物は、上記化合物(1)及び(2)を所定量配合するため、化合物(1)及び(2)の架橋促進作用が相乗的に発揮され、良好な加硫速度を得ることができる。これにより、亜鉛華、硫黄とともにDPGを減量しても、良好な加硫速度を確保することが可能となる。また、第一及び第二の本発明のゴム組成物と比較して、各性能の改善効果を高めることができる。 On the other hand, the rubber composition of the third aspect of the present invention is formulated with a predetermined amount of the compounds (1) and (2), so that the crosslinking promoting action of the compounds (1) and (2) is synergistically exhibited. A good vulcanization rate can be obtained. Thereby, even if it reduces DPG with zinc white and sulfur, it becomes possible to ensure a favorable vulcanization speed. Moreover, the improvement effect of each performance can be heightened compared with the rubber composition of 1st and 2nd this invention.
(化合物(1))
上記式(I)において、R1〜R4はそれぞれ独立に炭素数1〜18の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又は炭素数5〜12のシクロアルキル基を表す。R1〜R4が表す直鎖若しくは分岐鎖アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、4−メチルペンチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、オクタデシル基等が挙げられ、一方、シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられる。なかでも、ゴム組成物中で分散し易く、かつ製造が容易であるという点から、R1〜R4は、炭素数2〜8の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であることが好ましく、2−エチルヘキシル基、n−ブチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−オクチル基であることがより好ましい。
(Compound (1))
In the above formula (I), R 1 to R 4 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms. Examples of the linear or branched alkyl group represented by R 1 to R 4 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, a 4-methylpentyl group, a 2-ethylhexyl group, and an octyl group. Group, octadecyl group, and the like. On the other hand, examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. Of these, easily dispersed in the rubber composition, and from the viewpoint of easy manufacturing, R 1 to R 4 is preferably a straight or branched chain alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, 2- More preferred are an ethylhexyl group, an n-butyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, and an n-octyl group.
上記式(I)において、xは1以上の数である。充分な硫黄をゴム組成物中に供給でき、かつ熱安定性に優れているという点から、xは2以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましい。また、xの上限は特に限定されないが、好ましくは10以下程度である。 In the above formula (I), x is a number of 1 or more. From the viewpoint that sufficient sulfur can be supplied into the rubber composition and the thermal stability is excellent, x is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more. Moreover, although the upper limit of x is not specifically limited, Preferably it is about 10 or less.
第一の本発明のゴム組成物において、化合物(1)の含有量(有効成分の含有量)は、ゴム成分100質量部に対して、0.2質量部以上、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上である。0.2質量部未満の場合、化合物(1)を配合することによる効果が充分に得られない傾向がある。また、該含有量は、15質量部以下、好ましくは6質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。15質量部を超えると、スコーチタイムが短くなり、加工性が悪化する傾向がある。 In the rubber composition of the first aspect of the present invention, the content of the compound (1) (the content of the active ingredient) is 0.2 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. As mentioned above, More preferably, it is 1.0 mass part or more. When the amount is less than 0.2 parts by mass, the effect of compounding compound (1) tends to be insufficient. Moreover, this content is 15 mass parts or less, Preferably it is 6 mass parts or less, More preferably, it is 5 mass parts or less. When it exceeds 15 parts by mass, the scorch time is shortened and the workability tends to deteriorate.
第三の本発明のゴム組成物において、化合物(1)の含有量(有効成分の含有量)は、ゴム成分100質量部に対して、0.2質量部以上、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.4質量部以上である。0.2質量部未満の場合、化合物(1)を配合することによる効果が充分に得られない傾向がある。また、該含有量は、15質量部以下、好ましくは6質量部以下、より好ましくは2質量部以下である。15質量部を超えると、スコーチタイムが短くなり、加工性が悪化する傾向がある。 In the rubber composition of the third aspect of the present invention, the content of the compound (1) (the content of the active ingredient) is 0.2 parts by mass or more, preferably 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. As mentioned above, More preferably, it is 0.4 mass part or more. When the amount is less than 0.2 parts by mass, the effect of compounding compound (1) tends to be insufficient. Moreover, this content is 15 mass parts or less, Preferably it is 6 mass parts or less, More preferably, it is 2 mass parts or less. When it exceeds 15 parts by mass, the scorch time is shortened and the workability tends to deteriorate.
(化合物(2))
上記式(II)において、R5〜R8はそれぞれ独立に炭素数1〜18の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又は炭素数5〜12のシクロアルキル基を表す。R5〜R8が表す直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はシクロアルキル基の具体例としては、R1〜R4の場合と同様のものが挙げられる。なかでも、ゴム成分中で分散し易く、かつ製造が容易であるという点から、R5〜R8は、炭素数2〜8の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であることが好ましく、n−ブチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−オクチル基であることがより好ましい。
(Compound (2))
In the above formula (II), R 5 to R 8 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms. Specific examples of the linear or branched alkyl group or cycloalkyl group represented by R 5 to R 8 include the same as in R 1 to R 4 . Of these, easily dispersed in the rubber component, and from the viewpoint of easy manufacturing, R 5 to R 8 is preferably a straight or branched chain alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, n- butyl A group, an n-propyl group, an iso-propyl group, and an n-octyl group are more preferable.
第二の本発明のゴム組成物において、化合物(2)の含有量(有効成分の含有量)は、ゴム成分100質量部に対して、0.2質量部以上、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上である。0.2質量部未満の場合、化合物(2)を配合することによる効果が充分に得られない傾向がある。また、該含有量は、15質量部以下、好ましくは8質量部以下、より好ましくは6質量部以下である。15質量部を超えると、スコーチタイムが短くなり、加工性が悪化する傾向がある。 In the rubber composition of the second invention, the content of the compound (2) (the content of the active ingredient) is 0.2 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. As mentioned above, More preferably, it is 1.0 mass part or more. When the amount is less than 0.2 parts by mass, the effect of compounding the compound (2) tends to be insufficient. Moreover, this content is 15 mass parts or less, Preferably it is 8 mass parts or less, More preferably, it is 6 mass parts or less. When it exceeds 15 parts by mass, the scorch time is shortened and the workability tends to deteriorate.
第三の本発明のゴム組成物において、化合物(2)の含有量(有効成分の含有量)は、ゴム成分100質量部に対して、0.2質量部以上、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上である。0.2質量部未満の場合、化合物(2)を配合することによる効果が充分に得られない傾向がある。また、該含有量は、好ましくは15質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは2.5質量部以下である。15質量部を超えると、スコーチタイムが短くなり、加工性が悪化する傾向がある。 In the rubber composition of the third aspect of the present invention, the content of the compound (2) (the content of the active ingredient) is 0.2 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. As mentioned above, More preferably, it is 1.0 mass part or more. When the amount is less than 0.2 parts by mass, the effect of compounding the compound (2) tends to be insufficient. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 15 mass parts or less, More preferably, it is 4 mass parts or less, More preferably, it is 2.5 mass parts or less. When it exceeds 15 parts by mass, the scorch time is shortened and the workability tends to deteriorate.
第三の本発明のゴム組成物において、化合物(1)及び(2)の合計含有量(有効成分の合計含有量)は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.4質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上、更に好ましくは1.5質量部以上である。0.4質量部未満の場合、化合物(1)及び(2)の併用による効果が充分に得られない傾向がある。また、該合計含有量は、好ましくは30質量部以下、より好ましくは12質量部以下、更に好ましくは8質量部以下である。30質量部を超えると、スコーチタイムが短くなり、加工性が悪化する傾向がある。 In the rubber composition of the third aspect of the present invention, the total content of compounds (1) and (2) (total content of active ingredients) is preferably 0.4 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 1.0 mass part or more, More preferably, it is 1.5 mass part or more. When the amount is less than 0.4 parts by mass, the effect of the combined use of the compounds (1) and (2) tends to be insufficient. The total content is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 12 parts by mass or less, and still more preferably 8 parts by mass or less. When it exceeds 30 parts by mass, the scorch time is shortened and the workability tends to deteriorate.
(ゴム成分)
第一〜第三の本発明に配合するゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、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ゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、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)等を使用することができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、カーボンブラック、シリカ、オイル、架橋剤を分散させ易く、かつ耐疲労性及びウェットグリップ性能に優れるという点から、SBR、BRが好ましく、SBRがより好ましい。
(Rubber component)
Examples of rubber components blended in the first to third inventions include natural rubber (NR), epoxidized natural rubber (ENR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), and styrene butadiene rubber (SBR). Styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR) and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, SBR and BR are preferable, and SBR is more preferable because carbon black, silica, oil, and a crosslinking agent are easily dispersed and fatigue resistance and wet grip performance are excellent.
SBRとしては特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E−SBR)、溶液重合スチレンブタジエンゴム(S−SBR)等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。また、ウェットグリップ性能及び転がり抵抗特性に優れるという理由から、変性剤で末端を変性したSBR(変性SBR)を好適に使用できる。 The SBR is not particularly limited, and for example, those commonly used in the tire industry such as emulsion polymerization styrene butadiene rubber (E-SBR), solution polymerization styrene butadiene rubber (S-SBR) can be used. Moreover, SBR (modified SBR) whose terminal is modified with a modifying agent can be suitably used because of excellent wet grip performance and rolling resistance characteristics.
SBRの変性に使用する変性剤としては、例えば、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。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。なかでも、ポリマーとの結合性がよく、かつフィラーとの親和性が高いという点から、3−アミノプロピルトリメトキシシランが好適である。 Examples of the modifying agent used for modifying SBR include 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylethyldimethoxysilane, and 3-aminopropyltrimethoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, 3-aminopropyltrimethoxysilane is preferred because it has good binding properties with polymers and high affinity with fillers.
変性剤によるSBRの変性方法としては、特公平6−53768号公報、特公平6−57767号公報等に記載されている方法等、従来公知の手法を用いることができる。例えば、SBRと変性剤とを接触させればよく、SBR溶液中に変性剤を添加して反応させる方法等が挙げられる。 As a method for modifying SBR with a modifier, conventionally known methods such as those described in JP-B-6-53768 and JP-B-6-57767 can be used. For example, SBR may be brought into contact with a modifying agent, and examples include a method of adding a modifying agent to an SBR solution and reacting them.
変性SBRのスチレン含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上である。5質量%未満の場合、耐摩耗性が悪化する傾向がある。また、該スチレン含有量は、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。45質量%を超えると、転がり抵抗特性が悪化する傾向がある。
なお、本明細書において、スチレン含有量は、1H−NMR測定によって算出される。
The styrene content of the modified SBR is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more. When it is less than 5% by mass, the wear resistance tends to deteriorate. Moreover, this styrene content becomes like this. Preferably it is 45 mass% or less, More preferably, it is 40 mass% or less. When it exceeds 45 mass%, there exists a tendency for rolling resistance characteristics to deteriorate.
In the present specification, the styrene content is calculated by 1 H-NMR measurement.
ゴム成分100質量%中の変性SBRの含有量は、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上である。40質量%未満であると、変性SBRを配合した効果が充分に得られない傾向がある。また、該含有量は、100質量%であってもよいが、他のゴム成分との併用によって各性能をバランス良く改善するため、好ましくは95質量%以下、より好ましくは85質量%以下である。 The content of the modified SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and further preferably 60% by mass or more. If it is less than 40% by mass, the effect of blending modified SBR tends to be insufficient. Further, the content may be 100% by mass, but is preferably 95% by mass or less, more preferably 85% by mass or less in order to improve each performance in a well-balanced manner by using together with other rubber components. .
BRとしては特に限定されず、例えば、日本ゼオン(株)製のBR1220、宇部興産(株)製のBR130B、BR150B等の高シス含有量のBR、宇部興産(株)製のVCR412、VCR617等のシンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR等を使用できる。 The BR is not particularly limited. For example, BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., BR130B manufactured by Ube Industries, Ltd., BR150B having a high cis content such as BR150B, VCR412 manufactured by Ube Industries, Ltd. BR containing syndiotactic polybutadiene crystals can be used.
ゴム成分100質量%中のBRの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上である。5質量%未満であると、BRを配合した効果が充分に得られない傾向がある。また、該含有量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。60質量%を超えると、相対的に変性SBRの含有量が減少するため、好ましくない。 The content of BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more. If it is less than 5% by mass, the effect of blending BR tends to be insufficient. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 60 mass% or less, More preferably, it is 40 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or less. If it exceeds 60% by mass, the content of the modified SBR is relatively reduced, which is not preferable.
(亜鉛華)
化合物(1)は、亜鉛華と併用することにより、架橋促進作用を高めることができる。これは、製造工程において、化合物(1)と亜鉛華とを混練りすることにより、化合物(1)と亜鉛華中の亜鉛とが結合し、化合物(2)に類似した構造が形成されるためではないかと推測される。
(Zinc flower)
Compound (1) can enhance the cross-linking promoting action when used in combination with zinc white. This is because the compound (1) and zinc white in the production process are kneaded to bond the compound (1) and zinc in the zinc white to form a structure similar to the compound (2). I guess it is not.
第一の本発明のゴム組成物において、亜鉛華の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.08質量部以上、更に好ましくは0.1質量部以上である。0.05質量部未満の場合、化合物(1)の架橋促進作用を充分に高めることができない傾向がある。また、該含有量は、好ましくは1.0質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下、更に好ましくは0.4質量部以下、特に好ましくは0.3質量部以下である。1.0質量部を超えると、耐摩耗性が悪化する傾向がある。 In the rubber composition of the first aspect of the present invention, the content of zinc white is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.08 parts by mass or more, and still more preferably 0 with respect to 100 parts by mass of the rubber component. .1 part by mass or more. When the amount is less than 0.05 parts by mass, the crosslinking promoting action of the compound (1) tends not to be sufficiently increased. The content is preferably 1.0 part by mass or less, more preferably 0.5 part by mass or less, still more preferably 0.4 part by mass or less, and particularly preferably 0.3 part by mass or less. When it exceeds 1.0 mass part, there exists a tendency for abrasion resistance to deteriorate.
化合物(2)は、化合物(1)よりも優れた架橋促進作用を有していることから、特に亜鉛華と併用しなくてもよい。したがって、第二及び第三の本発明のゴム組成物において、亜鉛華の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1.0質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下、更に好ましくは0.3質量部以下、特に好ましくは0.1質量部以下、最も好ましくは0質量部(含有しない)である。これにより、耐摩耗性をより改善することができる。 Since compound (2) has a cross-linking accelerating action superior to that of compound (1), it is not particularly necessary to use it together with zinc white. Accordingly, in the rubber compositions of the second and third inventions, the content of zinc white is preferably 1.0 parts by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 0.3 parts by mass or less, particularly preferably 0.1 parts by mass or less, and most preferably 0 part by mass (not contained). Thereby, abrasion resistance can be improved more.
(硫黄)
化合物(2)は、化合物(1)よりも優れた架橋促進作用を有していることから、架橋剤である硫黄を減量し、耐摩耗性及び破断時伸びをより改善することができる。第二の本発明のゴム組成物において、硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、1.1質量部以下、好ましくは0.8質量部以下、より好ましくは0.1質量部以下、更に好ましくは0質量部(含有しない)である。同様に、第三の本発明のゴム組成物において、硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1.4質量部以下、更に好ましくは1.2質量部以下、特に好ましくは1.0質量部以下である。
(sulfur)
Since the compound (2) has a cross-linking accelerating action superior to that of the compound (1), the amount of sulfur as a cross-linking agent can be reduced, and the wear resistance and elongation at break can be further improved. In the rubber composition of the second invention, the sulfur content is 1.1 parts by mass or less, preferably 0.8 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Hereinafter, it is more preferably 0 part by mass (not contained). Similarly, in the rubber composition of the third invention, the sulfur content is preferably 1.4 parts by mass or less, more preferably 1.2 parts by mass or less, particularly preferably 100 parts by mass of the rubber component. Is 1.0 part by mass or less.
なお、第一の本発明のゴム組成物において、硫黄の含有量は、従来と同程度(ゴム成分100質量部に対して1〜2質量部程度)であればよい。 In the rubber composition according to the first aspect of the present invention, the sulfur content may be about the same as before (about 1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component).
(加硫促進剤)
第一〜第三の本発明のゴム組成物は、一般的な加硫促進剤(TBBS、CBS、DPG、TBZTD)を配合してもよい。しかしながら、化合物(1)及び(2)は活性が高いため、配合すると混練り工程でゴム焼け(変色)が発生し易く、かつ架橋密度が高くなる傾向がある。したがって、第一〜第三の本発明のゴム組成物は、一般的な加硫促進剤を減量することが好ましい。具体的には、第一〜第三の本発明のゴム組成物において、一般的な加硫促進剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは1質量部以下である。また、第二及び第三の本発明のゴム組成物は、化合物(1)よりも活性が高い化合物(2)を含有しているため、一般的な加硫促進剤を少量含むのみでよい。
(Vulcanization accelerator)
The rubber compositions of the first to third inventions may contain a general vulcanization accelerator (TBBS, CBS, DPG, TBZTD). However, since the compounds (1) and (2) have high activity, when they are blended, rubber burn (discoloration) is likely to occur in the kneading step, and the crosslinking density tends to increase. Accordingly, the rubber compositions of the first to third inventions preferably reduce the amount of a general vulcanization accelerator. Specifically, in the rubber compositions of the first to third inventions, the content of a general vulcanization accelerator is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass of the rubber component. 3 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less. Further, since the rubber compositions of the second and third inventions contain the compound (2) having higher activity than the compound (1), it is only necessary to contain a small amount of a general vulcanization accelerator.
DPGは動物実験での発癌性が研究機関により指摘されており、使用量の削減が求められているが、従来は、良好な加硫速度を確保しながら、DPGを減量することは困難であった。これに対し、第三の本発明のゴム組成物は、化合物(1)及び(2)を併用しているため、DPGを減量しても、良好な加硫速度を確保することができる。第三の本発明のゴム組成物において、DPGの含有量は、好ましくは0.5質量部以下、より好ましくは0.2質量部以下、更に好ましくは0.1質量部以下、特に好ましくは0質量部(含有しない)である。 Research institutes have pointed out the carcinogenicity of animal experiments in DPG, and there is a need to reduce the amount used. Conventionally, it has been difficult to reduce the amount of DPG while ensuring a good vulcanization rate. It was. On the other hand, since the rubber composition of the third aspect of the present invention uses the compounds (1) and (2) in combination, a good vulcanization rate can be ensured even if the amount of DPG is reduced. In the rubber composition of the third invention, the DPG content is preferably 0.5 parts by mass or less, more preferably 0.2 parts by mass or less, still more preferably 0.1 parts by mass or less, and particularly preferably 0. Parts by mass (not contained).
(シリカ)
第一〜第三の本発明のゴム組成物は、シリカを含有することが好ましい。これにより、補強性を高めながら、転がり抵抗特性をより改善することができる。シリカとしては、例えば、湿式法で製造されたシリカ、乾式法で製造されたシリカなどが挙げられるが、特に制限はない。
(silica)
The rubber compositions of the first to third inventions preferably contain silica. Thereby, rolling resistance characteristic can be improved more, improving reinforcing property. Examples of the silica include silica produced by a wet method, silica produced by a dry method, and the like, but there is no particular limitation.
シリカのチッ素吸着比表面積(N2SA)は、好ましくは80m2/g以上、より好ましくは120m2/g以上、更に好ましくは150m2/g以上である。80m2/g未満であると、充分な補強性が得られないおそれがある。また、シリカのN2SAは、好ましくは280m2/g以下、より好ましくは260m2/g以下、更に好ましくは250m2/g以下である。280m2/gを超えると、未加硫ゴム組成物の粘度が高くなり、加工性が悪化する傾向がある。
なお、シリカのN2SAは、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される値である。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 80 m 2 / g or more, more preferably 120 m 2 / g or more, and further preferably 150 m 2 / g or more. If it is less than 80 m 2 / g, there is a possibility that sufficient reinforcing properties cannot be obtained. Further, N 2 SA of silica is preferably 280 m 2 / g or less, more preferably 260 m 2 / g or less, and still more preferably 250 m 2 / g or less. When it exceeds 280 m < 2 > / g, the viscosity of an unvulcanized rubber composition will become high and there exists a tendency for workability to deteriorate.
The N 2 SA of silica is a value measured by the BET method in accordance with ASTM D3037-81.
シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは40質量部以上、更に好ましくは50質量部以上である。30質量部未満の場合、充分な補強性が得られないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは120質量部以下、更に好ましくは110質量部以下である。150質量部を超えると、シリカが分散しにくくなり、転がり抵抗特性が悪化する傾向がある。 The content of silica is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, and still more preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the amount is less than 30 parts by mass, there is a possibility that sufficient reinforcement cannot be obtained. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 150 mass parts or less, More preferably, it is 120 mass parts or less, More preferably, it is 110 mass parts or less. When it exceeds 150 parts by mass, silica is difficult to disperse and rolling resistance characteristics tend to deteriorate.
第一〜第三の本発明のゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤としては、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができ、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、等のスルフィド系加硫促進剤等が挙げられる。なかでも、安価である点、入手が容易な点から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドが好ましい。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The rubber compositions of the first to third inventions preferably contain a silane coupling agent together with silica. As the silane coupling agent, any silane coupling agent conventionally used in combination with silica can be used in the rubber industry. For example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-tri Ethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) ) Sulfide vulcanization accelerators such as disulfide. Of these, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide is preferable because it is inexpensive and easily available. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上である。1質量部未満では、未加硫ゴム組成物の粘度が高くなり、加工性が悪化する傾向がある。また、該含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。20質量部を超えると、コストの増加に見合った効果が得られない傾向がある。 The content of the silane coupling agent is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. If it is less than 1 part by mass, the viscosity of the unvulcanized rubber composition tends to be high, and the processability tends to deteriorate. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 20 mass parts or less, More preferably, it is 15 mass parts or less. When it exceeds 20 parts by mass, there is a tendency that an effect commensurate with the increase in cost cannot be obtained.
(製造方法)
第一〜第三の本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロール等の混練機で上記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。
(Production method)
The rubber compositions of the first to third inventions are produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading each of the above components with a kneader such as a Banbury mixer, a kneader, or an open roll, and then vulcanizing.
第一〜第三の本発明のゴム組成物は、空気入りタイヤのトレッドとして用いられるものである。特に、多層構造を有するトレッドの表面層であるキャップトレッドに好適に使用できる。例えば、2層構造〔表面層(キャップトレッド)及び内面層(ベーストレッド)〕からなるトレッドの表面層に好適である。 The rubber compositions of the first to third inventions are used as treads for pneumatic tires. In particular, it can be suitably used for a cap tread which is a surface layer of a tread having a multilayer structure. For example, it is suitable for a surface layer of a tread having a two-layer structure [a surface layer (cap tread) and an inner surface layer (base tread)].
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、本発明の空気入りタイヤを製造することができる。
The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition.
That is, the rubber composition containing the above components is extruded in accordance with the shape of the tread at an unvulcanized stage and molded together with other tire members on a tire molding machine by a normal method. Form a vulcanized tire. The pneumatic tire of the present invention can be manufactured by heating and pressurizing this unvulcanized tire in a vulcanizer.
本発明の空気入りタイヤは、乗用車、トラック、バス等に好適に使用できる。 The pneumatic tire of the present invention can be suitably used for passenger cars, trucks, buses and the like.
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
BR:宇部興産(株)製のBR150B
変性S−SBR:JSR(株)製のHPR355(3−アミノプロピルトリメトキシシランを用いて変性、スチレン含有量:27質量%)
NR:TSR20
シリカ:デグッサ社製のウルトラシルVN3(N2SA:175m2/g)
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
オイル:(株)ジャパンエナジー製のTDAEオイル
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
老化防止剤6PPD:住友化学(株)製のアンチゲン6C
老化防止剤TMQ:FLEXSYS(株)製のFLECTOL TMQ
ステアリン酸:日油(株)製の椿
亜鉛華:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi266(ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の5%オイル含有粉末硫黄(以下に示す表1〜3では、硫黄分のみの質量を記載)
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−ベンゾチアジルスルフェンアミド)
加硫促進剤DPG:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(N,N−ジフェニルグアニジン)
架橋助剤SDT−50:ラインケミー社製のSDT−50(式(I)で表される化合物(1)、R1〜R4:2−エチルヘキシル基、x:1以上、有効成分50質量%)
架橋助剤SDT−50類似品:試作品(式(I)で表される化合物(1)、R1〜R4:n−ブチル基、x:1以上、有効成分50質量%)
架橋助剤TP−50:ラインケミー社製のTP−50(式(II)で表される化合物(2)、R5〜R8:n−ブチル基、有効成分50質量%)
架橋助剤ZBOP−50:ラインケミー社製のZBOP−50(式(II)で表される化合物(2)、R5〜R8:アルキル基、有効成分50質量%)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
BR: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
Modified S-SBR: HPR355 manufactured by JSR Corporation (modified with 3-aminopropyltrimethoxysilane, styrene content: 27% by mass)
NR: TSR20
Silica: Ultrasil VN3 manufactured by Degussa (N 2 SA: 175 m 2 / g)
Carbon Black: Show Black N220 manufactured by Cabot Japan
Oil: TDAE oil wax manufactured by Japan Energy Co., Ltd .: Sunnock N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Anti-aging agent 6PPD: Antigen 6C manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Anti-aging agent TMQ: FLECTOL TMQ manufactured by FLEXSYS
Stearate: Zinc Hana manufactured by NOF Corporation: Zinc Hana No. 1 silane coupling agent manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd .: Si266 (bis- (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) manufactured by Degussa
Sulfur: 5% oil-containing powder sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. (In Tables 1 to 3 shown below, the mass of only the sulfur content is described.)
Vulcanization accelerator TBBS: Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Vulcanization accelerator DPG: Noxeller D (N, N-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Crosslinking aid SDT-50: SDT-50 manufactured by Rhein Chemie (compound (1) represented by formula (I), R 1 to R 4 : 2-ethylhexyl group, x: 1 or more, active ingredient 50% by mass)
Crosslinking aid SDT-50 analog: prototype (compound (1) represented by formula (I), R 1 to R 4 : n-butyl group, x: 1 or more, active ingredient 50% by mass)
Crosslinking assistant TP-50: TP-50 manufactured by Rhein Chemie (compound (2) represented by formula (II), R 5 to R 8 : n-butyl group, active ingredient 50% by mass)
Crosslinking assistant ZBOP-50: ZBOP-50 manufactured by Rhein Chemie (compound (2) represented by formula (II), R 5 to R 8 : alkyl group, active ingredient 50% by mass)
実施例1〜22及び比較例1〜12
表1〜3の配合処方に従い、バンバリーミキサーを用いて、配合量の2/3のシリカと、硫黄、加硫促進剤及び架橋助剤以外の薬品とを排出温度150℃の条件で混練りした後、シリカの残部を添加し、排出温度150℃の条件で更に混練りし、混練り物を得た。次に、2軸オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄、加硫促進剤及び架橋助剤を添加し、100℃の条件下で5分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物を170℃の条件下で12分間プレス加硫することにより、加硫ゴム組成物を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に加工し、他のタイヤ部材と貼り合わせ、170℃の条件下で12分間加硫することで試験用タイヤ(タイヤサイズ:195/65R15)を得た。
なお、加硫促進剤の量は、各配合で硬度(Hs)が同程度となるように調節した。
Examples 1-22 and Comparative Examples 1-12
According to the formulation of Tables 1 to 3, using a Banbury mixer, 2/3 of the compounding amount of silica and chemicals other than sulfur, vulcanization accelerator and crosslinking aid were kneaded at a discharge temperature of 150 ° C. Thereafter, the remainder of the silica was added and further kneaded under the condition of a discharge temperature of 150 ° C. to obtain a kneaded product. Next, using a biaxial open roll, sulfur, a vulcanization accelerator, and a crosslinking aid are added to the obtained kneaded product, and kneaded for 5 minutes at 100 ° C. to obtain an unvulcanized rubber composition. Obtained.
The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 170 ° C. for 12 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.
Further, the obtained unvulcanized rubber composition is processed into a tread shape, bonded to another tire member, and vulcanized for 12 minutes at 170 ° C. (tire size: 195 / 65R15). Got.
The amount of the vulcanization accelerator was adjusted so that the hardness (Hs) was the same in each formulation.
得られた加硫ゴム組成物及び試験用タイヤを用いて、以下の評価を行った。その結果を表1〜3に示す。 The following evaluation was performed using the obtained vulcanized rubber composition and the test tire. The results are shown in Tables 1-3.
(粘弾性試験)
(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪10%、動歪2%及び周波数10Hzの条件下で、40℃における上記加硫ゴム組成物の複素弾性率E*及び損失正接tanδを測定した。なお、E*が大きいほど、操縦安定性に優れることを示し、tanδが小さいほど、転がり抵抗特性に優れる(転がり抵抗が低い)ことを示す。
(Viscoelasticity test)
Using a viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., the complex elastic modulus E * and loss tangent of the vulcanized rubber composition at 40 ° C. under conditions of initial strain of 10%, dynamic strain of 2% and frequency of 10 Hz. Tan δ was measured. In addition, it shows that it is excellent in steering stability, so that E * is large, and it shows that it is excellent in rolling resistance characteristics (rolling resistance is low), so that tan-delta is small.
(ウェットグリップ性能試験)
上記試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着して、湿潤アスファルト路面において、速度100km/hでブレーキをかけた地点からの制動距離を測定した。そして、比較例1の制動距離を100とし、下記計算式により、各配合のウェットグリップ性能を指数表示した。ウェットグリップ性能指数が大きいほど、ウェットグリップ性能に優れることを示す。
(ウェットグリップ性能指数)=(比較例1の制動距離)/(各配合の制動距離)×100
(Wet grip performance test)
The test tire was mounted on all wheels of a vehicle (domestic FF2000cc), and the braking distance from the point where the brake was applied at a speed of 100 km / h on a wet asphalt road surface was measured. And the braking distance of the comparative example 1 was set to 100, and the wet grip performance of each formulation was displayed as an index by the following formula. The larger the wet grip performance index, the better the wet grip performance.
(Wet grip performance index) = (Brake distance of Comparative Example 1) / (Brake distance of each formulation) × 100
(引張試験)
上記加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型試験片を用いて、JIS K 6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて引張試験を実施し、破断時伸びEB(%)を測定した。EBが大きいほど、耐チップカット性に優れることを示す。
(Tensile test)
Using a No. 3 dumbbell-shaped test piece made of the above vulcanized rubber composition, a tensile test was carried out according to JIS K 6251 “Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber-Determination of Tensile Properties”, and the elongation at break EB ( %). It shows that it is excellent in chip-cut resistance, so that EB is large.
(耐摩耗性試験)
上記試験用タイヤを車両(国産FF2000cc)の全輪に装着してテストコースを実車走行させ、約30000km走行した後のパターン溝深さの減少量を求めた。そして、比較例1の減少量を100とし、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が良好であることを示す。
(耐摩耗性指数)=(比較例1の減少量)/(各配合の減少量)×100
(Abrasion resistance test)
The test tire was mounted on all the wheels of a vehicle (domestic FF2000cc), and the test course was run on an actual vehicle, and the reduction amount of the pattern groove depth after running about 30000 km was determined. And the reduction amount of the comparative example 1 was set to 100, and the index display was carried out with the following formula. It shows that abrasion resistance is so favorable that a numerical value is large.
(Abrasion resistance index) = (Reduction amount of Comparative Example 1) / (Reduction amount of each formulation) × 100
表1〜3より、化合物(1)又は(2)を配合した実施例は、比較例1と比較して、ウェットグリップ性能、操縦安定性及び耐チップカット性を確保しながら、転がり抵抗特性及び耐摩耗性が改善した。 From Tables 1-3, the Example which mix | blended compound (1) or (2) compared with the comparative example 1, rolling resistance characteristic, and ensuring wet grip performance, steering stability, and chip-cut-proof property. Improved wear resistance.
一方、化合物(1)及び(2)を配合しなかった比較例は、実施例よりも各性能が劣る傾向があった。 On the other hand, the comparative example which did not mix | blend compounds (1) and (2) had the tendency for each performance to be inferior to an Example.
比較例8〜10は、化合物(2)を配合しているが、硫黄の含有量が多いため、不均一な架橋構造が形成され、実施例よりも各性能が劣る傾向があった。比較例8及び9は、亜鉛華の含有量も多いため、耐摩耗性が若干劣る傾向があった。比較例10は、E*が高くなり過ぎ、EBも低かった。 In Comparative Examples 8 to 10, the compound (2) was blended, but since the sulfur content was large, a non-uniform crosslinked structure was formed, and each performance tended to be inferior to that of the Examples. In Comparative Examples 8 and 9, since the content of zinc white was also large, the wear resistance tended to be slightly inferior. In Comparative Example 10, E * was too high and EB was low.
表3より、化合物(1)及び(2)を併用した実施例は、他の実施例と比較して、各性能の改善効果が大きい傾向があった。 From Table 3, the Example which used compound (1) and (2) together had the tendency for the improvement effect of each performance to be large compared with the other Example.
Claims (7)
下記式(I)で表される化合物(1)の含有量が0.2〜15質量部であり、
酸化亜鉛の含有量が1.0質量部以下であるトレッド用ゴム組成物。
The content of the compound (1) represented by the following formula (I) is 0.2 to 15 parts by mass,
A rubber composition for a tread, wherein the content of zinc oxide is 1.0 part by mass or less.
下記式(II)で表される化合物(2)の含有量が0.2〜15質量部であり、
硫黄の含有量が1.1質量部以下であり、
酸化亜鉛の含有量が0.5質量部以下であるトレッド用ゴム組成物。
The content of the compound (2) represented by the following formula (II) is 0.2 to 15 parts by mass,
The sulfur content is 1.1 parts by mass or less,
A rubber composition for a tread having a zinc oxide content of 0.5 parts by mass or less.
前記化合物(1)の含有量が0.2〜15質量部であり、
前記化合物(2)の含有量が0.2〜15質量部であるトレッド用ゴム組成物。 For 100 parts by mass of the rubber component,
The content of the compound (1) is 0.2 to 15 parts by mass,
A rubber composition for a tread, wherein the content of the compound (2) is 0.2 to 15 parts by mass.
酸化亜鉛の含有量が1.0質量部以下であり、
ジフェニルグアニジンの含有量が0.5質量部以下である請求項5記載のトレッド用ゴム組成物。 For 100 parts by mass of the rubber component,
The zinc oxide content is 1.0 part by mass or less,
The rubber composition for a tread according to claim 5 , wherein the content of diphenylguanidine is 0.5 parts by mass or less.
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