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JP4583085B2 - Rubber composition for tread and pneumatic tire using the same - Google Patents
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JP4583085B2 - Rubber composition for tread and pneumatic tire using the same - Google Patents

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Description

本発明は、トレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関し、とりわけ転がり抵抗特性およびウェットグリップ性能を低下させることなく、加工性および耐摩耗性を向上させたトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tread rubber composition and a pneumatic tire using the same, and more particularly to a tread rubber composition having improved workability and wear resistance without deteriorating rolling resistance characteristics and wet grip performance. The present invention relates to a pneumatic tire using a tire.

近年、供給問題による石油価格の高騰や石油の枯渇が懸念されているだけでなく、省資源や炭酸ガス排出抑制の規制強化など環境問題的観点からも、天然素材が見直される風潮にある。タイヤ業界においても例外ではなく、合成ゴムの代替材料として天然ゴムが注目されている。天然ゴムは機械的強度が高く、耐摩耗性に優れているため、トラック/バス用タイヤなど大型タイヤに多く使用されている。しかし、天然ゴムは側鎖に分子量の小さなメチル基しかもっておらず、ガラス転移温度(Tg)が−60℃と低いため、グリップ性能に劣るという問題があった。また、天然材料であるために耐オゾン性や耐熱老化性、耐候性なども劣るという問題があった。   In recent years, not only are there concerns about rising oil prices and depletion of oil due to supply problems, but natural materials are also being reconsidered from the perspective of environmental issues such as resource conservation and stricter regulations on carbon dioxide emission control. There is no exception in the tire industry, and natural rubber is attracting attention as an alternative to synthetic rubber. Since natural rubber has high mechanical strength and excellent wear resistance, it is often used for large tires such as truck / bus tires. However, natural rubber has only a methyl group with a small molecular weight in the side chain, and has a problem of poor grip performance because its glass transition temperature (Tg) is as low as -60 ° C. Moreover, since it is a natural material, there existed a problem that ozone resistance, heat aging resistance, a weather resistance, etc. were also inferior.

これら問題を解決するため、環化天然ゴムや塩化天然ゴム、エポキシ化天然ゴムなどの天然ゴム誘導体が用いられている。たとえば、特許文献1〜4には、タイヤ材料としてエポキシ化天然ゴムを用いる方法が提案されている。ここで、エポキシ化天然ゴムとは、天然ゴムの不飽和二重結合がエポキシ化されたものであり、極性基であるエポキシ基によって分子凝集力が増大するため天然ゴムよりもガラス転移温度(Tg)が高く、かつ、機械的強度や耐摩耗性、耐ガス透過性に優れている。とくに、シリカを含むゴム組成物においては、シリカ表面のシラノール基とエポキシ化天然ゴムのエポキシ基が相互作用をおこすと言われており、そのためカーボンブラックを充填した配合に匹敵するほどの機械的強度や耐摩耗性が得られる。   In order to solve these problems, natural rubber derivatives such as cyclized natural rubber, chlorinated natural rubber, and epoxidized natural rubber are used. For example, Patent Documents 1 to 4 propose a method using epoxidized natural rubber as a tire material. Here, the epoxidized natural rubber is obtained by epoxidizing an unsaturated double bond of natural rubber. Since the molecular cohesive force is increased by an epoxy group which is a polar group, the glass transition temperature (Tg) is higher than that of natural rubber. ) And high mechanical strength, wear resistance, and gas permeation resistance. In particular, in rubber compositions containing silica, it is said that the silanol groups on the silica surface interact with the epoxy groups of the epoxidized natural rubber, so that the mechanical strength is comparable to that of carbon black-filled compounds. And wear resistance.

しかし、エポキシ化天然ゴムはヒステリシスロスが大きくウェットグリップ性能に優れている反面、シリカを以ってしても転がり抵抗が増大する(転がり抵抗特性が低下する)という欠点があった。さらに、シリカとエポキシ化天然ゴムの相互作用が強いために、エポキシ化天然ゴムと他のジエン系ゴムのブレンド配合系においてはシリカがエポキシ化天然ゴム側に偏在するという現象が起こり、加工性に劣るだけでなく、硬度上昇や耐摩耗性、耐熱老化性が低下するという問題があった。   However, the epoxidized natural rubber has a large hysteresis loss and excellent wet grip performance, but has a drawback that even when silica is used, the rolling resistance increases (the rolling resistance characteristic decreases). In addition, due to the strong interaction between silica and epoxidized natural rubber, in the blend compounding system of epoxidized natural rubber and other diene rubbers, a phenomenon occurs in which silica is unevenly distributed on the epoxidized natural rubber side, resulting in improved processability. In addition to being inferior, there were problems of increased hardness, wear resistance, and heat aging resistance.

また、特許文献5には特定のステアリン酸誘導体を配合する方法が記載されている。特定のステアリン酸誘導体を天然ゴムやイソプレンゴムなどゴム成分の加工助剤として用いることで、ゴムが軟化され、シリカや他の配合剤の分散がよくなるために加工性や耐摩耗性などが改善される。しかし、ゴム成分としてエポキシ化天然ゴムを用いたものではなく、充分な加工性および耐摩耗性を有するものではなかった。   Patent Document 5 describes a method of blending a specific stearic acid derivative. By using a specific stearic acid derivative as a processing aid for rubber components such as natural rubber and isoprene rubber, the rubber is softened and the dispersibility of silica and other compounding agents improves, so that the processability and wear resistance are improved. The However, epoxidized natural rubber was not used as a rubber component, and it did not have sufficient processability and wear resistance.

特開平6−220254号公報JP-A-6-220254 特開平7−90123号公報JP-A-7-90123 特開平7−149955号公報JP-A-7-149955 特開2001−233995号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-233959 特開平11−71479号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-71479

本発明は、転がり抵抗特性およびウェットグリップ性能を低下させることなく、加工性および耐摩耗性を向上させたトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tread having improved workability and wear resistance without deteriorating rolling resistance characteristics and wet grip performance, and a pneumatic tire using the same.

本発明は、エポキシ化天然ゴムを5〜100重量%含むゴム成分100重量部に対して、ステアリン酸金属塩を1〜10重量部、および窒素吸着比表面積が100〜300m2/gのシリカを5〜150重量部含有し、さらに、該シリカ100重量部に対して、陰イオン界面活性剤を0.1〜20重量部、および下記一般式
(Cn2n+1O)3−Si−(CH2m−Sl−(CH2m−Si−(Cn2n+1O)3
(式中、lはポリスルフィド部の硫黄の数をあらわし、nは1〜3の整数、mは1〜4の整数、およびlの平均値は2.1〜3.5である)
を満たすシランカップリング剤を1〜20重量部含有するトレッド用ゴム組成物に関する。
The present invention relates to 1 to 10 parts by weight of a metal stearate and 100 to 300 m 2 / g of silica having a nitrogen adsorption specific surface area based on 100 parts by weight of a rubber component containing 5 to 100% by weight of epoxidized natural rubber. 5 to 150 parts by weight, and 0.1 to 20 parts by weight of an anionic surfactant with respect to 100 parts by weight of the silica, and the following general formula (C n H 2n + 1 O) 3 —Si— (CH 2) m -S l - (CH 2) m -Si- (C n H 2n + 1 O) 3
(Wherein, l represents the number of sulfur in the polysulfide part, n is an integer of 1 to 3, m is an integer of 1 to 4, and the average value of l is 2.1 to 3.5)
It is related with the rubber composition for treads containing 1-20 weight part of silane coupling agents which satisfy | fill.

前記ステアリン酸金属塩は、アルカリ土類金属塩であることが好ましい。   The stearic acid metal salt is preferably an alkaline earth metal salt.

さらに、前記ゴム組成物は、植物由来のオイルを1〜50重量部含有することが好ましい。   Furthermore, the rubber composition preferably contains 1 to 50 parts by weight of plant-derived oil.

また、本発明は、前記トレッド用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。   The present invention also relates to a pneumatic tire using the tread rubber composition.

本発明によれば、エポキシ化天然ゴムおよびシリカを含むゴム組成物に、ステアリン酸金属塩および陰イオン界面活性剤を配合することにより、転がり抵抗特性およびウェットグリップ性能を低下させることなく、加工性および耐摩耗性を向上させたトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。   According to the present invention, by blending a metal stearate salt and an anionic surfactant into a rubber composition containing epoxidized natural rubber and silica, the processability is reduced without deteriorating rolling resistance characteristics and wet grip performance. In addition, a rubber composition for a tread having improved wear resistance and a pneumatic tire using the same can be provided.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、エポキシ化天然ゴムからなるゴム成分、ステアリン酸金属塩、シリカ、陰イオン界面活性剤およびシランカップリング剤からなる。   The rubber composition for a tread of the present invention comprises a rubber component comprising an epoxidized natural rubber, a metal stearate, silica, an anionic surfactant and a silane coupling agent.

本発明において用いられるエポキシ化天然ゴムとしては、市販のエポキシ化天然ゴムを用いてもよいし、天然ゴムをエポキシ化して用いてもよい。天然ゴムをエポキシ化する方法としては特に限定されるものではなく、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なうことができる。例えば、天然ゴムに過酢酸や過ギ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 the epoxidized natural rubber used in the present invention, commercially available epoxidized natural rubber may be used, or natural rubber may be epoxidized. The method for epoxidizing natural rubber 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 thereof include a method of reacting natural rubber with an organic peracid such as peracetic acid or performic acid.

エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率は5モル%以上であることが好ましく、10モル%以上であることがより好ましい。エポキシ化率が5モル%未満では、エポキシ化天然ゴムに改質することにより得られる効果が小さい傾向がある。また、エポキシ化率は80モル%以下であることが好ましく、60モル%以下であることがより好ましい。エポキシ化率が80モル%をこえると、ポリマーがゲル化してしまうため好ましくない。   The epoxidation rate of the epoxidized natural rubber is preferably 5 mol% or more, and more preferably 10 mol% or more. When the epoxidation rate is less than 5 mol%, the effect obtained by modifying the epoxidized natural rubber tends to be small. The epoxidation rate is preferably 80 mol% or less, and more preferably 60 mol% or less. If the epoxidation rate exceeds 80 mol%, the polymer gels, which is not preferable.

ゴム成分中におけるエポキシ化天然ゴムの含有率は5重量%以上、好ましくは10重量%以上である。含有率が5重量%未満では、充分なグリップ性能が得られないため、好ましくない。また、エポキシ化天然ゴムの含有率は100重量%以下、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下である。   The content of epoxidized natural rubber in the rubber component is 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more. A content of less than 5% by weight is not preferable because sufficient grip performance cannot be obtained. The content of the epoxidized natural rubber is 100% by weight or less, preferably 95% by weight or less, more preferably 90% by weight or less.

本発明において用いられるエポキシ化天然ゴム以外のゴム成分としては、天然ゴムおよび/またはジエン系合成ゴムがあげられる。具体的には、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、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)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴムなどがあげられる。これらのゴムは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of rubber components other than the epoxidized natural rubber used in the present invention include natural rubber and / or diene-based synthetic rubber. Specifically, styrene-butadiene rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), polyisoprene rubber (IR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber and the like. These rubbers may be used alone or in combination of two or more.

本発明において用いられるステアリン酸金属塩としては、ステアリン酸マグネシウム、12−ヒドロキシステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、12−ヒドロキシステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、12−ヒドロキシステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、12−ヒドロキシステアリン酸亜鉛などがあげられる。なかでも、耐熱性改善効果とエポキシ化天然ゴムとの相溶性の面から、ステアリン酸金属塩としてアルカリ土類金属塩を用いることが好ましく、とくにはステアリン酸カルシウム、12−ヒドロキシステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸バリウムを用いることが好ましい。   Examples of the metal stearate used in the present invention include magnesium stearate, 12-hydroxy magnesium stearate, calcium stearate, 12-hydroxy calcium stearate, barium stearate, 12-hydroxy barium stearate, zinc stearate, 12-hydroxy Examples include zinc stearate. Among them, it is preferable to use an alkaline earth metal salt as the stearic acid metal salt from the viewpoint of heat resistance improvement effect and compatibility with the epoxidized natural rubber, and in particular, calcium stearate, 12-hydroxycalcium stearate or barium stearate. Is preferably used.

ステアリン酸金属塩の含有量は、ゴム成分100重量部に対して1重量部以上、好ましくは1.5重量部以上である。ステアリン酸金属塩が1重量部未満では、充分な相溶効果、耐熱性改善効果が得られない。また、ステアリン酸金属塩の含有量は10重量部以下、好ましくは8重量部以下である。10重量部をこえると、硬度、モジュラスの低下が起こり、耐摩耗性が悪化するため好ましくない。   The content of the stearic acid metal salt is 1 part by weight or more, preferably 1.5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the stearic acid metal salt is less than 1 part by weight, a sufficient compatibility effect and heat resistance improvement effect cannot be obtained. The content of the stearic acid metal salt is 10 parts by weight or less, preferably 8 parts by weight or less. Exceeding 10 parts by weight is not preferable because hardness and modulus decrease and wear resistance deteriorates.

本発明に用いられるシリカとしては、湿式法または乾式法により製造されたシリカを用いることが好ましいが、特に制限はない。   As the silica used in the present invention, silica produced by a wet method or a dry method is preferably used, but there is no particular limitation.

シリカの窒素吸着比表面積(N2SA)は100m2/g以上であることが好ましく、120m2/g以上であることがより好ましい。シリカのN2SAが100m2/g未満では、シリカを配合することにより得られる補強効果が小さい傾向がある。また、シリカのN2SAは300m2/g以下であることが好ましく、280m2/g以下であることがより好ましい。シリカのN2SAが300m2/gをこえると、シリカの分散性が低下し、ゴム組成物の発熱が増大するため好ましくない。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 100 m 2 / g or more, and more preferably 120 m 2 / g or more. When N 2 SA of silica is less than 100 m 2 / g, the reinforcing effect obtained by blending silica tends to be small. It is preferable that the silica is of N 2 SA is less than 300 meters 2 / g, more preferably not more than 280m 2 / g. When the N 2 SA of silica exceeds 300 m 2 / g, the dispersibility of the silica is lowered and the heat generation of the rubber composition is increased, which is not preferable.

シリカの含有量は、ゴム成分100重量部に対して5重量部以上、好ましくは10重量部以上、より好ましくは15重量部以上である。シリカの含有量が5重量部未満では、充分な低発熱性およびウェットグリップ性能が得られない。また、シリカの含有量は、150重量部以下、好ましくは120重量部以下、より好ましくは100重量部以下である。150重量部をこえると、加工性、作業性が悪化するため好ましくない。   The content of silica is 5 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or more, more preferably 15 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the silica content is less than 5 parts by weight, sufficient low heat build-up and wet grip performance cannot be obtained. The silica content is 150 parts by weight or less, preferably 120 parts by weight or less, more preferably 100 parts by weight or less. Exceeding 150 parts by weight is not preferable because workability and workability deteriorate.

本発明において用いられる陰イオン界面活性剤としては特に制限はなく、従来からフィラーや顔料の分散剤として使用される陰イオン界面活性剤とすることができる。例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤などがあげられる。なかでも、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤などが好適に用いられる。   There is no restriction | limiting in particular as an anionic surfactant used in this invention, It can be set as the anionic surfactant conventionally used as a dispersing agent of a filler or a pigment. For example, fatty acid salts, alkyl sulfate esters, alkylbenzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl sulfosuccinates, alkyl diphenyl ether disulfonates, naphthalene sulfonate formalin condensates, polycarboxylic acid type polymer surfactants, etc. can give. Of these, naphthalenesulfonic acid formalin condensate, polycarboxylic acid type polymer surfactant and the like are preferably used.

陰イオン界面活性剤の含有量は、シリカ100重量部に対して0.1重量部以上、好ましくは0.5重量部以上である。陰イオン界面活性剤が0.1重量部未満では、充分な相溶効果が得られない。また、陰イオン界面活性剤の含有量は20重量部以下、好ましくは15重量部以下である。20重量部をこえると、硬度やモジュラスの低下が起こり補強性や耐摩耗性が悪化するため好ましくない。   The content of the anionic surfactant is 0.1 parts by weight or more, preferably 0.5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of silica. If the anionic surfactant is less than 0.1 parts by weight, a sufficient compatibility effect cannot be obtained. The content of the anionic surfactant is 20 parts by weight or less, preferably 15 parts by weight or less. Exceeding 20 parts by weight is not preferable because the hardness and modulus are lowered and the reinforcement and wear resistance are deteriorated.

本発明において用いられるシランカップリング剤としては、下記一般式を満たすシランカップリング剤を用いる。
(Cn2n+1O)3−Si−(CH2m−Sl−(CH2m−Si−(Cn2n+1O)3
As the silane coupling agent used in the present invention, a silane coupling agent satisfying the following general formula is used.
(C n H 2n + 1 O ) 3 -Si- (CH 2) m -S l - (CH 2) m -Si- (C n H 2n + 1 O) 3

式中、lはポリスルフィド部の硫黄の数をあらわし、nは1〜3の整数、mは1〜4の整数、およびlの平均値は2.1〜3.5である。lの平均値lの平均値が2.1未満ではシランカップリング剤とゴム成分との反応性が劣る傾向があり、3.5をこえると、加工中などにゲル化を促進してしまうおそれがある。   In the formula, l represents the number of sulfur in the polysulfide part, n is an integer of 1 to 3, m is an integer of 1 to 4, and an average value of l is 2.1 to 3.5. If the average value of l is less than 2.1, the reactivity between the silane coupling agent and the rubber component tends to be inferior, and if it exceeds 3.5, gelation may be promoted during processing. There is.

前記シランカップリング剤としては、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ポリスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ポリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ポリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ポリスルフィドなどがあげられる。なかでも、カップリング剤の添加効果とコストの両立から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドなどが好適に用いられる。これらのシランカップリング剤は1種または2種以上組み合わせて用いてもよい。   Examples of the silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) polysulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) polysulfide, and bis (3-trimethoxysilyl). Propyl) polysulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) polysulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) polysulfide and the like. Of these, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide is preferably used because of the addition effect of the coupling agent and cost. 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重量部に対して1重量部以上、好ましくは2重量部以上である。シランカップリング剤の含有量が1重量部未満では、シリカの分散性を改良させるなどの充分な効果が得られない。また、シランカップリング剤の含有量は20重量部以下、好ましくは15重量部以下である。20重量部をこえると、コストがかかるわりに、充分なカップリング効果が得られず、補強性および耐摩耗性が低下するため好ましくない。   The content of the silane coupling agent is 1 part by weight or more, preferably 2 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of silica. When the content of the silane coupling agent is less than 1 part by weight, sufficient effects such as improving the dispersibility of silica cannot be obtained. The content of the silane coupling agent is 20 parts by weight or less, preferably 15 parts by weight or less. Exceeding 20 parts by weight is not preferable because a sufficient coupling effect cannot be obtained in spite of costs, and the reinforcement and wear resistance are lowered.

本発明のトレッド用ゴム組成物は、ゴム用軟化剤として植物由来のオイルを配合することが好ましい。ここで植物由来のオイルとしては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、木ろう、ロジン、パインオイル、ジペンテン、パインタールを含む軟化剤、およびトール油等があげられる。これら植物由来のオイル中でも、作業性や性能への影響度合いから綿実油、なたね油、大豆油が好ましい。植物由来のオイルは、通常、ゴム用軟化剤として用いられるアロマオイルなどの石油由来のオイルと比較してエポキシ化天然ゴムの軟化効果が大きいという効果が得られる。   The rubber composition for a tread of the present invention preferably contains plant-derived oil as a rubber softener. Here, plant-derived oils include castor oil, cottonseed oil, linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, wax, rosin, pine oil, dipentene, pineapple, and softeners Examples include tall oil. Among these plant-derived oils, cottonseed oil, rapeseed oil, and soybean oil are preferred because of their influence on workability and performance. Plant-derived oils usually have the effect that the epoxidized natural rubber has a greater softening effect than petroleum-derived oils such as aroma oils used as rubber softeners.

植物由来のオイルの配合量は、ゴム成分100重量部に対して1〜50重量部が好ましい。植物由来のオイルの配合量が1重量部未満では、ゴムの可塑化効果が小さい傾向がある。また、50重量部をこえると、相溶性が低下し、加工性、滲出性が悪化するため好ましくない。   The amount of plant-derived oil is preferably 1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber component. If the amount of plant-derived oil is less than 1 part by weight, the plasticizing effect of rubber tends to be small. On the other hand, when the amount exceeds 50 parts by weight, the compatibility is lowered, and the workability and the exudation property are deteriorated.

なお、本発明のトレッド用ゴム組成物には、前記ゴム成分、ステアリン酸金属塩、シリカ、陰イオン界面活性剤、シランカップリング剤、植物由来のオイル以外にも必要に応じて、カーボンブラックなどの充填剤、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等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。   In addition to the rubber component, stearic acid metal salt, silica, anionic surfactant, silane coupling agent and plant-derived oil, the rubber composition for tread of the present invention includes carbon black and the like, if necessary. The compounding agents used in normal rubber industry, such as fillers, softeners, anti-aging agents, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, and vulcanization accelerating aids, can be appropriately blended.

本発明のタイヤは、本発明のトレッド用ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。すなわち、必要に応じて前記配合剤を配合した本発明のトレッド用ゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状にあわせて押し出し加工し、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タイヤを得る。   The tire of the present invention is produced by an ordinary method using the tread rubber composition of the present invention. That is, if necessary, the rubber composition for a tread of the present invention blended with the above-mentioned compounding agent is extruded according to the shape of each member of the tire at an unvulcanized stage, and is subjected to a normal method on a tire molding machine. An unvulcanized tire is formed by molding with. The unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these.

以下に、実施例において用いた薬品を詳細に説明する。
天然ゴム:RSS#3
エポキシ化天然ゴム:Kumplan Guthrie Berhad社(マレーシア)製のENR−50(エポキシ化率:50モル%)
スチレンブタジエンゴム:JSR(株)のSBR1502(スチレン単位量:23.5重量%)
シリカ:デグッサ社製のUltrasil VN3(N2SA:210m2/g)
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi266(lの平均値:2.2) (ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
アロマオイル:(株)ジャパンエナジー製のJOMOプロセスX140
植物油:日清オイリオ(株)製の大豆白絞油
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)
ステアリン酸カルシウム:日本油脂(株)製のGF200
ステアリン酸バリウム:堺化学工業(株)製のステアリン酸バリウム
陰イオン界面活性剤−1:花王(株)製のデモールEP(特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤)
陰イオン界面活性剤−2:花王(株)製のデモールMS(特殊芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩)
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:鶴見化学工業(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−t−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(ジフェニルグアニジン)
Below, the chemical | medical agent used in the Example is demonstrated in detail.
Natural rubber: RSS # 3
Epoxidized natural rubber: ENR-50 (epoxidation rate: 50 mol%) manufactured by Kumplan Guthrie Berhad (Malaysia)
Styrene butadiene rubber: SBR1502 from JSR Corporation (Styrene unit amount: 23.5% by weight)
Silica: Ultrasil VN3 manufactured by Degussa (N 2 SA: 210 m 2 / g)
Silane coupling agent: Si266 manufactured by Degussa (average value of l: 2.2) (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide)
Aroma oil: JOMO process X140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Vegetable oil: Soybean white squeezed oil aging inhibitor manufactured by Nisshin Oilio Co., Ltd .: NOCRACK 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylene manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.) Diamine)
Calcium stearate: GF200 manufactured by NOF Corporation
Barium stearate: Barium stearate anionic surfactant manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.-1: Demol EP (special polycarboxylic acid type polymer surfactant) manufactured by Kao Corporation
Anionic surfactant-2: Demole MS (sodium salt of special aromatic sulfonic acid formalin condensate) manufactured by Kao Corporation
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. TBBS: Ouchi Shinsei Chemical Industry Noxeller NS (Nt-butyl-2-benzothiazylsulfenamide) manufactured by
Vulcanization accelerator DPG: Noxeller D (diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

実施例1〜4および比較例1〜4
下記の表1に示す配合内容にしたがって混練り配合し、各種供試ゴム組成物を得た。これらの配合物を160℃で20分間プレス加硫して加硫物を得、これらについて以下に示す各特性試験を行なった。各特性の試験結果を表1に示す。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4
According to the blending contents shown in Table 1 below, they were kneaded and blended to obtain various test rubber compositions. These blends were press vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to obtain vulcanizates, which were subjected to the following characteristic tests. The test results for each characteristic are shown in Table 1.

(加工性)
JIS K6300に定められたムーニー粘度の測定法にしたがい、130℃で測定した。比較例1のムーニー粘度(ML1+4)を100として、下記計算式でそれぞれ指数表示した。指数が大きいほど、ムーニー粘度が低く、加工性に優れている。
(ムーニー粘度指数)=(比較例1のML1+4)/(各配合のML1+4)×100
(Processability)
It was measured at 130 ° C. according to the Mooney viscosity measurement method defined in JIS K6300. The Mooney viscosity (ML1 + 4) of Comparative Example 1 was set to 100, and each index was expressed by the following calculation formula. The larger the index, the lower the Mooney viscosity and the better the processability.
(Mooney viscosity index) = (ML1 + 4 of Comparative Example 1) / (ML1 + 4 of each formulation) × 100

(摩耗試験)
ランボーン摩耗試験機にて、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量を測定し、各配合の容積損失を計算し、比較例1の損失量を100として下記計算式で指数表示した。指数が大きいほど耐摩耗性が優れる。
(摩耗指数)=(比較例1の損失量)/(各配合の損失量)×100
(Abrasion test)
Using a Lambourn Abrasion Tester, measure the Lambourn wear amount under the conditions of a temperature of 20 ° C., a slip rate of 20%, and a test time of 5 minutes, and calculate the volume loss of each formulation. Expressed as an index using the formula. The higher the index, the better the wear resistance.
(Abrasion index) = (loss amount of Comparative Example 1) / (loss amount of each blend) × 100

(転がり抵抗指数)
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℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で各配合のtanδを測定し、比較例1のtanδを100として、下記計算式で指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗特性が優れる。
(転がり抵抗指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Rolling resistance index)
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), tan δ of each formulation was measured under the conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. The index was expressed by the following formula. The larger the index, the better the rolling resistance characteristics.
(Rolling resistance index) = (tan δ of Comparative Example 1) / (tan δ of each formulation) × 100

(ウェットスキッド試験)
スタンレー社製のポータブルスッキドテスターを用いてASTM E303−83の方法にしたがって測定し、比較例1の測定値を100として下記計算式で指数表示した。指数が大きいほどウェットグリップ性能が優れる。
(ウェットスキッド指数)=(各配合の数値)/(比較例1の数値)×100
(Wet skid test)
The measurement was performed according to the method of ASTM E303-83 using a portable skid tester manufactured by Stanley, and the measured value of Comparative Example 1 was set to 100 and indicated by the following formula. The larger the index, the better the wet grip performance.
(Wet skid index) = (Numerical value of each formulation) / (Numerical value of Comparative Example 1) × 100

Figure 0004583085
Figure 0004583085

表1の結果によれば、エポキシ化天然ゴムおよびシリカを含む配合において、ステアリン酸金属塩および陰イオン界面活性剤を配合することにより転がり抵抗特性およびウェットグリップ性能を低下させることなく、加工性、耐摩耗性が改善され、各特性のバランスが向上することがわかる。   According to the results of Table 1, in a formulation containing epoxidized natural rubber and silica, by blending a metal stearate and an anionic surfactant, the workability, without reducing rolling resistance characteristics and wet grip performance, It can be seen that the wear resistance is improved and the balance of each property is improved.

Claims (4)

エポキシ化天然ゴムを5〜100重量%含むゴム成分100重量部に対して、
ステアリン酸金属塩を1〜10重量部、および
窒素吸着比表面積が100〜300m2/gのシリカを5〜150重量部含有し、
さらに、該シリカ100重量部に対して、
陰イオン界面活性剤を0.1〜20重量部、および
下記一般式
(Cn2n+1O)3−Si−(CH2m−Sl−(CH2m−Si−(Cn2n+1O)3
(式中、lはポリスルフィド部の硫黄の数をあらわし、nは1〜3の整数、mは1〜4の整数、およびlの平均値は2.1〜3.5である)
を満たすシランカップリング剤を1〜20重量部含有するトレッド用ゴム組成物であって、
前記陰イオン界面活性剤が、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物またはポリカルボン酸型高分子界面活性剤であるトレッド用ゴム組成物
For 100 parts by weight of a rubber component containing 5 to 100% by weight of epoxidized natural rubber,
1 to 10 parts by weight of stearic acid metal salt and 5 to 150 parts by weight of silica having a nitrogen adsorption specific surface area of 100 to 300 m 2 / g,
Furthermore, with respect to 100 parts by weight of the silica,
0.1 to 20 parts by weight of an anionic surfactant, and the following general formula (C n H 2n + 1 O ) 3 -Si- (CH 2) m -S l - (CH 2) m -Si- (C n H 2n + 1 O) 3
(Wherein, l represents the number of sulfur in the polysulfide part, n is an integer of 1 to 3, m is an integer of 1 to 4, and the average value of l is 2.1 to 3.5)
A tread rubber composition containing 1-20 parts by weight of a silane coupling agent satisfying,
The anionic surfactant is an alkyl sulfate ester salt, an alkylbenzene sulfonate, an alkyl naphthalene sulfonate, an alkyl sulfosuccinate, an alkyl diphenyl ether disulfonate, a naphthalene sulfonate formalin condensate, or a polycarboxylic acid type polymer surface activity. A rubber composition for a tread which is an agent .
前記ステアリン酸金属塩がアルカリ土類金属塩である請求項1記載のトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread according to claim 1, wherein the metal stearate is an alkaline earth metal salt. さらに、植物由来のオイルを1〜50重量部含有する請求項1または2記載のトレッド用ゴム組成物。 Furthermore, the rubber composition for treads of Claim 1 or 2 which contains 1-50 weight part of plant-derived oils. 請求項1、2または3記載のトレッド用ゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。 A pneumatic tire using the tread rubber composition according to claim 1, 2 or 3.
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