JP6496102B2 - tire - Google Patents
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Description
本発明は、所定のゴム組成物で構成されるベーストレッドを備えるタイヤに関する。 The present invention relates to a tire including a base tread composed of a predetermined rubber composition.
近年、自動車に対する低燃費性の要請が高まり、タイヤのゴム物性が低燃費性に重要な影響を及ぼすことが知られているため、低燃費性に優れたタイヤ用ゴム組成物の提供が望まれている。低燃費タイヤとするためには、例えば、トレッド部を2層構造(トレッドの表面層であるキャップトレッド、および内面層であるベーストレッド)とし、ベーストレッドに低発熱性に優れたゴム組成物を使用する方法が知られているが、近年、低燃費化への要求がますます強くなり、より優れた低発熱性が求められている。また、自動車の性能の向上や道路網の発達により、タイヤに対する操縦安定性の向上、特に高速走行時の操縦安定性の向上が要求されている。 In recent years, there has been an increasing demand for low fuel consumption for automobiles, and it is known that the rubber physical properties of tires have an important effect on low fuel consumption. Therefore, it is desired to provide a rubber composition for tires with excellent fuel efficiency. ing. In order to obtain a fuel-efficient tire, for example, the tread portion has a two-layer structure (a cap tread that is a surface layer of the tread and a base tread that is an inner surface layer), and a rubber composition that is excellent in low heat generation is used for the base tread. Although the method to use is known, in recent years, the demand for lower fuel consumption has become stronger and more excellent low heat generation properties have been demanded. In addition, with the improvement of automobile performance and the development of the road network, improvement in steering stability with respect to tires, particularly improvement in handling stability at high speeds, is required.
タイヤ用ゴム組成物の充填剤としては、補強性と耐摩耗性の点でカーボンブラックが汎用されている。しかし、多量のカーボンブラックをベーストレッドに配合すると、トレッド部の剛性が高まり、操縦安定性が向上するものの、低燃費性が低下する。 As a filler for a tire rubber composition, carbon black is widely used in terms of reinforcement and wear resistance. However, when a large amount of carbon black is blended in the base tread, the rigidity of the tread portion is increased and the steering stability is improved, but the fuel efficiency is lowered.
カーボンブラック配合で低燃費化を図る場合、カーボンブラックの配合量を減量する方法が知られているが、カーボンブラックを減量すると低燃費性は向上するものの、剛性(操縦安定性)が低下する。このように、操縦安定性と低燃費性とを同時に改善するのは困難であった。 In order to reduce fuel consumption by blending carbon black, a method of reducing the blending amount of carbon black is known. However, reducing carbon black improves fuel efficiency but decreases rigidity (steering stability). As described above, it has been difficult to improve the handling stability and the low fuel consumption at the same time.
特許文献1および2には、特定のアミン化合物の配合によりカーボンブラックの分散性を向上させ、低発熱性を改善する技術が提案されている。しかしながら、カーボンブラックの配合により得られるゴム強度を維持しつつ、低燃費性を向上させるという点については、未だ改善の余地がある。また、加工性に劣るという問題もある。 Patent Documents 1 and 2 propose a technique for improving the dispersibility of carbon black by blending a specific amine compound to improve low heat generation. However, there is still room for improvement in terms of improving fuel efficiency while maintaining the rubber strength obtained by blending carbon black. There is also a problem of poor workability.
特許文献3には、特定のスルフィド化合物を含有するゴム・カーボンブラック用カップリング剤の添加によりカーボンブラックの分散性を向上させ、低発熱性を改善する技術が提案されている。しかしながら、カーボンブラックの配合により得られるゴム強度を維持しつつ、低燃費性を向上させるという点については、未だ改善の余地がある。また、加工性に劣るという問題もある。 Patent Document 3 proposes a technique for improving the dispersibility of carbon black by adding a rubber / carbon black coupling agent containing a specific sulfide compound, thereby improving low heat buildup. However, there is still room for improvement in terms of improving fuel efficiency while maintaining the rubber strength obtained by blending carbon black. There is also a problem of poor workability.
本発明は、カーボンブラック含有による優れたゴム加工性および操縦安定性を維持しつつ、低燃費性に優れたゴム組成物で構成されるベーストレッドを備える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 tire including a base tread composed of a rubber composition excellent in fuel efficiency while maintaining excellent rubber processability and handling stability due to carbon black content.
本発明は、ゴム成分、カーボンブラックおよび窒素官能基を有するスルフィド化合物を含有し、前記ゴム成分が、リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が50〜3000ppm、ビニル結合量が5〜50質量%、分子量分布(Mw/Mn)が2.0以下であるスズ変性ポリブタジエンゴムを5〜50質量%含み、ゴム成分100質量部に対する前記カーボンブラックの含有量が15〜50質量部であり、カーボンブラック100質量部に対する前記窒素官能基を有するスルフィド化合物の含有量が0.05〜15質量部であるゴム組成物で構成されるベーストレッドを備えるタイヤに関する。 The present invention contains a rubber component, carbon black, and a sulfide compound having a nitrogen functional group, the rubber component is polymerized by a lithium initiator, the tin atom content is 50 to 3000 ppm, and the vinyl bond content is 5 to 50. 5% to 50% by mass of a tin-modified polybutadiene rubber having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 2.0 or less, and the carbon black content relative to 100 parts by mass of the rubber component is 15 to 50 parts by mass, The present invention relates to a tire including a base tread composed of a rubber composition having a content of the sulfide compound having a nitrogen functional group of 0.05 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of carbon black.
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積が50〜125m2/gであり、ジブチルフタレート吸油量が70〜155cm3/100gであることが好ましい。 The nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black is the 50~125m 2 / g, it is preferably dibutyl phthalate absorption is 70~155cm 3 / 100g.
前記窒素官能基を有するスルフィド化合物が下記式(I)で示される化合物であることが好ましい。
前記窒素官能基を有するスルフィド化合物の窒素吸着比表面積が2.0m2/g以上であることが好ましい。 The nitrogen adsorption specific surface area of the sulfide compound having a nitrogen functional group is preferably 2.0 m 2 / g or more.
前記窒素官能基を有するスルフィド化合物を、該化合物100質量部に対して5〜40質量部のオイルを添加した油展物として含有することが好ましい。 It is preferable to contain the sulfide compound having a nitrogen functional group as an oil-extended product in which 5 to 40 parts by mass of oil is added to 100 parts by mass of the compound.
本発明のタイヤは、所定のスズ変性ポリブタジエンゴム(スズ変性BR)を含有するゴム成分および所定量のカーボンブラックを含有し、さらに、窒素官能基を有するスルフィド化合物を含有するゴム組成物で構成されるベーストレッドを備えるタイヤとすることにより、ゴム加工性および操縦安定性を維持しながら、低燃費性を改善することができるタイヤを提供することができる。 The tire of the present invention comprises a rubber composition containing a predetermined tin-modified polybutadiene rubber (tin-modified BR) and a predetermined amount of carbon black, and further containing a sulfide compound having a nitrogen functional group. By providing the tire with the base tread, it is possible to provide a tire that can improve fuel efficiency while maintaining rubber processability and steering stability.
本発明のタイヤは、所定のゴム成分、所定量のカーボンブラックおよび窒素官能基を有するスルフィド化合物を含有するゴム組成物で構成されるベーストレッドを備えるタイヤである。 The tire of the present invention is a tire including a base tread composed of a rubber composition containing a predetermined rubber component, a predetermined amount of carbon black, and a sulfide compound having a nitrogen functional group.
前記ゴム成分は、リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有率が50〜3000ppm、ビニル結合量が5〜50質量%、および分子量分布(Mw/Mn)が2.0以下であるスズ変性ポリブタジエンゴム(スズ変性BR)を含有する。 The rubber component is polymerized with a lithium initiator, tin-modified polybutadiene having a tin atom content of 50 to 3000 ppm, a vinyl bond content of 5 to 50% by mass, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 2.0 or less. Contains rubber (tin-modified BR).
スズ変性BRとしては、例えば、リチウム開始剤により1,3−ブタジエンの重合を行った後、スズ化合物を添加することにより得られたものを使用することができる。さらに変性BR分子の末端がスズ−炭素結合で結合されたスズ末端変性BRが好ましい。 As the tin-modified BR, for example, one obtained by polymerizing 1,3-butadiene with a lithium initiator and then adding a tin compound can be used. Further, tin-end-modified BR in which the end of the modified BR molecule is bonded by a tin-carbon bond is preferable.
リチウム開始剤としては、例えば、リチウムや、アルキルリチウム、アリールリチウム、アリルリチウム、ビニルリチウム、有機スズリチウム、有機窒素リチウム等のリチウム系化合物等が挙げられる。リチウムやリチウム系化合物を開始剤とすることで、高ビニル、低シス含量のスズ変性BRを作製できる。 Examples of the lithium initiator include lithium and lithium compounds such as alkyl lithium, aryl lithium, allyl lithium, vinyl lithium, organic tin lithium, and organic nitrogen lithium. By using lithium or a lithium compound as an initiator, a tin-modified BR having a high vinyl content and a low cis content can be produced.
スズ化合物としては、例えば、四塩化スズ、ブチルスズトリクロライド、ジブチルスズジクロライド、ジオクチルスズジクロライド、トリブチルスズクロライド、トリフェニルスズクロライド、ジフェニルジブチルスズ、トリフェニルスズエトキシド、ジフェニルジメチルスズ、ジトリルスズクロライド、ジフェニルスズジオクタノエート、ジビニルジエチルスズ、テトラベンジルスズ、ジブチルスズジステアレート、テトラアリルスズ、p−トリブチルスズスチレン等が挙げられ、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。 Examples of tin compounds include tin tetrachloride, butyltin trichloride, dibutyltin dichloride, dioctyltin dichloride, tributyltin chloride, triphenyltin chloride, diphenyldibutyltin, triphenyltin ethoxide, diphenyldimethyltin, ditolyltin chloride, diphenyltin dichloride. Examples include octanoate, divinyldiethyltin, tetrabenzyltin, dibutyltin distearate, tetraallyltin, and p-tributyltin styrene. These may be used alone or in combination of two or more. .
スズ変性BR中のスズ原子の含有量は50ppm以上であり、60ppm以上が好ましく、100ppm以上がより好ましい。スズ原子の含有量が、50ppm未満の場合は、スズ変性BR中のフィラーの分散性の改善効果が小さくなり、さらに、低燃費性が悪化する傾向がある。また、スズ変性BR中のスズ原子の含有量は3000ppm以下であり、2500ppm以下が好ましく、1500ppm以下がより好ましく、500ppm以下がさらに好ましい。スズ原子の含有量が3000ppmを超える場合は、混練物のまとまりが悪く、エッジが整わないため、混練物の押出し加工性が悪化する傾向がある。 The content of tin atoms in the tin-modified BR is 50 ppm or more, preferably 60 ppm or more, and more preferably 100 ppm or more. When the content of tin atoms is less than 50 ppm, the effect of improving the dispersibility of the filler in the tin-modified BR becomes small, and the fuel efficiency tends to deteriorate. The tin atom content in the tin-modified BR is 3000 ppm or less, preferably 2500 ppm or less, more preferably 1500 ppm or less, and even more preferably 500 ppm or less. When the content of tin atoms exceeds 3000 ppm, the kneaded product is not well-organized and the edges are not aligned, so the extrudability of the kneaded product tends to deteriorate.
スズ変性BRの分子量分布(Mw/Mn)は、2.0以下であり、1.8以下が好ましく、1.5以下がより好ましい。Mw/Mnが2.0を超える場合は、フィラーの分散性が悪化し、低燃費性が悪化する傾向がある。Mw/Mnの下限は、特に限定されないが、1.0以上であることが好ましい。なお、本明細書において、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)(東ソー(株)製GPC−8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMALTPORE HZ−M)による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めたものである。 The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the tin-modified BR is 2.0 or less, preferably 1.8 or less, and more preferably 1.5 or less. When Mw / Mn exceeds 2.0, the dispersibility of the filler deteriorates and the fuel efficiency tends to deteriorate. The lower limit of Mw / Mn is not particularly limited, but is preferably 1.0 or more. In this specification, the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are gel permeation chromatograph (GPC) (GPC-8000 series, manufactured by Tosoh Corporation), detector: differential refractometer, column: It is determined by standard polystyrene conversion based on the measured value by TSKGEL SUPERMALTPORE HZ-M manufactured by Tosoh Corporation.
スズ変性BRのビニル結合量は5質量%以上であり、7質量%以上が好ましい。ビニル結合量が5質量%未満のスズ変性BRを重合(製造)することは困難である。また、スズ変性BRのビニル結合量は50質量%以下であり、20質量%以下が好ましい。スズ変性BRのビニル結合量が50質量%を超える場合は、フィラーの分散性が悪化したり、ゴム組成物の引張り強さが低下したりする傾向がある。なお、ビニル結合量(1,2−結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定される値である。 The vinyl bond content of the tin-modified BR is 5% by mass or more, preferably 7% by mass or more. It is difficult to polymerize (manufacture) tin-modified BR having a vinyl bond amount of less than 5% by mass. Further, the vinyl bond amount of the tin-modified BR is 50% by mass or less, and preferably 20% by mass or less. When the amount of vinyl bonds in the tin-modified BR exceeds 50% by mass, the dispersibility of the filler tends to deteriorate and the tensile strength of the rubber composition tends to decrease. The vinyl bond amount (1,2-bond butadiene unit amount) is a value measured by infrared absorption spectrum analysis.
ゴム成分中のスズ変性BRの含有量は、5質量%以上であり、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましく、20質量%以上がさらに好ましい。含有量が5質量%未満の場合は、低燃費性を十分に改善できない傾向がある。また、スズ変性BRの含有量は、50質量%以下であり、45質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましい。含有量が50質量%を超える場合は、ゴム組成物の破断強度が低下する傾向がある。 The content of tin-modified BR in the rubber component is 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more. When the content is less than 5% by mass, the fuel economy tends not to be improved sufficiently. The content of tin-modified BR is 50% by mass or less, preferably 45% by mass or less, and more preferably 40% by mass or less. When content exceeds 50 mass%, there exists a tendency for the breaking strength of a rubber composition to fall.
前記スズ変性BR以外に本発明で使用できるゴム成分としては、特に限定されず、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スズ変性BR以外のブタジエンゴム(他のBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、スチレンイソプレンゴム(SIR)、イソプレンブタジエンゴム(IBR)等のジエン系ゴムが挙げられる。これらのゴム成分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、低燃費性および操縦安定性を両立できるという理由から、スズ変性BRとともにNRを使用することが好ましい。 The rubber component that can be used in the present invention in addition to the tin-modified BR is not particularly limited. Natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber other than tin-modified BR (other BR), styrene-butadiene rubber ( Examples include diene rubbers such as SBR), chloroprene rubber (CR) styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), styrene isoprene rubber (SIR), and isoprene butadiene rubber (IBR). These rubber components may be used alone or in combination of two or more. Among them, it is preferable to use NR together with tin-modified BR because it is possible to achieve both low fuel consumption and handling stability.
NRとしては特に限定されず、例えば、SIR20、RSS♯3、TSR20等、タイヤ工業において一般的なものが挙げられる。また、エポキシ化天然ゴム(ENR)や脱タンパク天然ゴム(DPNR)等も使用できる。 The NR is not particularly limited, and examples thereof include those commonly used in the tire industry such as SIR20, RSS # 3, TSR20, and the like. Epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), and the like can also be used.
NRを含有する場合のゴム成分中のNRの含有量は、50質量%以上が好ましく、55質量%以上がより好ましく、60質量%以上がさらに好ましい。含有量が50質量%未満の場合は、補強性が不十分となる傾向がある。また、NRの含有量は、90質量%以下が好ましく、85質量%以下がより好ましく、80質量%以下がさらに好ましい。含有量が90質量%を超える場合は、加工性が不十分となる傾向がある。 When NR is contained, the content of NR in the rubber component is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, and further preferably 60% by mass or more. When the content is less than 50% by mass, the reinforcing property tends to be insufficient. Moreover, 90 mass% or less is preferable, as for content of NR, 85 mass% or less is more preferable, and 80 mass% or less is further more preferable. When the content exceeds 90% by mass, the workability tends to be insufficient.
他のBRとしては特に限定されず、例えば、シス含有量が95質量%以上のBR(ハイシスBR)、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するBR(SPB含有BR)などを使用できる。ハイシスBRとしては、日本ゼオン(株)製のBR1220、宇部興産(株)製のBR130B、同BR150Bなどが挙げられ、SPB含有BRとしては、宇部興産(株)製のVCR412やVCR617などが挙げられる。 Other BRs are not particularly limited, and for example, BR having a cis content of 95% by mass or more (BR) containing high syndiotactic polybutadiene crystals (SPB-containing BR) can be used. Examples of high-sis BR include BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., BR130B manufactured by Ube Industries, Ltd., and BR150B, and examples of SPB-containing BR include VCR412 and VCR617 manufactured by Ube Industries, Ltd. .
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、50m2/g以上が好ましく、55m2/g以上がより好ましく、58m2/g以上がさらに好ましく、62m2/g以上が特に好ましい。N2SAが50m2/g未満の場合は、十分な引張り強度が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのN2SAは、125m2/g以下が好ましく、115m2/g以下がより好ましく、100m2/g以下がさらに好ましく、90m2/g以下が特に好ましい。N2SAが125m2/gを超える場合は、加工性や低燃費性が悪化するおそれがある。なお、本発明におけるカーボンブラックのN2SAはJIS K 6217のA法に準じて測定される値である。 The carbon black nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is preferably at least 50 m 2 / g, more preferably at least 55m 2 / g, more preferably not less than 58m 2 / g, 62m 2 / g or more is particularly preferable. When N 2 SA is less than 50 m 2 / g, there is a tendency that sufficient tensile strength cannot be obtained. Further, N 2 SA of carbon black is preferably 125 m 2 / g or less, more preferably 115 m 2 / g or less, further preferably 100 m 2 / g or less, and particularly preferably 90 m 2 / g or less. If N 2 SA exceeds 125 m 2 / g, processability and fuel efficiency may be deteriorated. In the present invention, N 2 SA of carbon black is a value measured according to JIS K 6217 method A.
カーボンブラックのジブチルフタレート(DBP)吸油量は、70cm3/100g以上が好ましく、90cm3/100g以上がより好ましく、103cm3/100g以上がさらに好ましい。DBP吸油量が70cm3/100g未満の場合は、十分なゴム強度を確保できなくなる傾向、補強性が不十分となる傾向がある。また、カーボンブラックのDBP吸油量は、155cm3/100g以下が好ましく、150cm3/100g以下がより好ましい。DBP吸油量が155cm3/100gを超える場合は、加工性が不十分となる傾向がある。なお、カーボンブラックのDBP吸油量は、JIS K6221に準じて測定される値である。 Dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of carbon black is preferably at least 70cm 3/100 g, more preferably at least 90cm 3/100 g, more preferably not less than 103cm 3 / 100g. If the DBP oil absorption is less than 70cm 3/100 g, there is a tendency that sufficient rubber strength can not tend secured, the reinforcing property becomes insufficient. Further, DBP oil absorption of carbon black is preferably not more than 155cm 3/100 g, more preferably at most 150 cm 3/100 g. If the DBP oil absorption exceeds 155cm 3 / 100g, processability tends to be insufficient. The DBP oil absorption of carbon black is a value measured according to JIS K6221.
カーボンブラックのゴム成分100質量部に対する含有量は、15質量部以上であり、20質量部以上が好ましく、25質量部以上がより好ましい。含有量が15質量部未満の場合は、ゴム強度が低くなる傾向、ゴム剛性が低くなり操縦安定性が低下する傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は、50質量部以下であり、48質量部以下が好ましく、47質量部以下がより好ましく、45質量部以下がさらに好ましい。含有量が50質量部を超える場合は、低燃費性が不十分となる傾向がある。 Content with respect to 100 mass parts of rubber components of carbon black is 15 mass parts or more, 20 mass parts or more are preferable and 25 mass parts or more are more preferable. When the content is less than 15 parts by mass, the rubber strength tends to be low, the rubber rigidity tends to be low, and the steering stability tends to be low. The carbon black content is 50 parts by mass or less, preferably 48 parts by mass or less, more preferably 47 parts by mass or less, and further preferably 45 parts by mass or less. When the content exceeds 50 parts by mass, the fuel efficiency tends to be insufficient.
前記窒素官能基を有するスルフィド化合物としては、下記式(I)で示される窒素官能基を有するスルフィド化合物等が挙げられる。なかでも、低燃費性に優れるという理由から、下記式(I)で示される窒素官能基を有するスルフィド化合物が好ましい。
式(I)で示されるスルフィド化合物としては、例えば、2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルスルフィド、2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィド、2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルトリスルフィド、2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルテトラスルフィド、3,3’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)プロピルトリスルフィド、3,3’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)プロピルテトラスルフィド、4,4’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブチルジスルフィド、4,4’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブチルトリスルフィド、4,4’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブチルテトラスルフィド、5,5’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ペンチルジスルフィド、5,5’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ペンチルトリスルフィド、5,5’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ペンチルテトラスルフィド、6,6’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘキシルジスルフィド、6,6’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘキシルトリスルフィド、6,6’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘキシルテトラスルフィド、2,2’−ビス(1−メチルベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィド、2,2’−ビス(4−メチルベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィド、2,2’−ビス(5−メチルベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィド、3,3’−ビス(1−メチルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(4−メチルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(5−メチルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、2,2’−ビス(1−エチルベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィド、2,2’−ビス(4−エチルベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィド、2,2’−ビス(5−エチルベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィド、3,3’−ビス(1−エチルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(4−エチルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(5−エチルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(1−n−プロピルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(4−n−プロピルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(5−n−プロピルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(1−イソプロピルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(4−イソプロピルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(5−イソプロピルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(1−tert−ブチルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(4−tert−ブチルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(5−tert−ブチルベンズイミダゾリル−2)プロピルジスルフィド、2,2’−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エチルジスルフィド、2,2’−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エチルトリスルフィド、2,2’−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エチルテトラスルフィド、3,3’−ビス(ベンズオキサゾリル−2)プロピルジスルフィド、4,4’−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ブチルジスルフィド、5,5’−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ペンチルジスルフィド、6,6’−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ヘキシルジスルフィド、2,2’−ビス(4−メチルベンズオキサゾリル−2)エチルジスルフィド、2,2’−ビス(4−メチルベンズオキサゾリル−2)エチルトリスルフィド、2,2’−ビス(4−メチルベンズオキサゾリル−2)エチルテトラスルフィド、2,2’−ビス(5−メチルベンズオキサゾリル−2)エチルジスルフィド、2,2’−ビス(5−メチルベンズオキサゾリル−2)エチルトリスルフィド、2,2’−ビス(5−メチルベンズオキサゾリル−2)エチルテトラスルフィド、3,3’−ビス(6−メチルベンズオキサゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(6−メチルベンズオキサゾリル−2)プロピルトリスルフィド、3,3’−ビス(6−メチルベンズオキサゾリル−2)プロピルテトラスルフィド、2,2’−ビス(ベンズチアゾリル−2)エチルジスルフィド、2,2’−ビス(ベンズチアゾリル−2)エチルトリスルフィド、2,2’−ビス(ベンズチアゾリル−2)エチルテトラスルフィド、3,3’−ビス(ベンズチアゾリル−2)プロピルジスルフィド、4,4’−ビス(ベンズチアゾリル−2)ブチルジスルフィド、5,5’−ビス(ベンズチアゾリル−2)ペンチルジスルフィド、6,6’−ビス(ベンズチアゾリル−2)ヘキシルジスルフィド、3,3’−ビス(4−メチルベンズチアゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(4−メチルベンズチアゾリル−2)プロピルトリスルフィド、3,3’−ビス(4−メチルベンズチアゾリル−2)プロピルテトラスルフィド、3,3’−ビス(5−エチルベンズチアゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(5−エチルベンズチアゾリル−2)プロピルトリスルフィド、3,3’−ビス(5−エチルベンズチアゾリル−2)プロピルテトラスルフィド、3,3’−ビス(6−n−プロピルベンズチアゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(6−n−プロピルベンズチアゾリル−2)プロピルトリスルフィド、3,3’−ビス(6−n−プロピルベンズチアゾリル−2)プロピルテトラスルフィド、3,3’−ビス(7−イソプロピルベンズチアゾリル−2)プロピルジスルフィド、3,3’−ビス(7−イソプロピルベンズチアゾリル−2)プロピルトリスルフィド、3,3’−ビス(7−イソプロピルベンズチアゾリル−2)プロピルテトラスルフィド等が挙げられる。これらのスルフィド化合物は単独で用いることも複数を併用することもできる。 Examples of the sulfide compound represented by the formula (I) include 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl sulfide, 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl disulfide, and 2,2′-bis. (Benzimidazolyl-2) ethyl trisulfide, 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl tetrasulfide, 3,3′-bis (benzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (benzimidazolyl) -2) propyl trisulfide, 3,3'-bis (benzimidazolyl-2) propyl tetrasulfide, 4,4'-bis (benzimidazolyl-2) butyl disulfide, 4,4'-bis (benzimidazolyl-2) Butyl trisulfide, 4,4'-bis (benzimidazolyl-2) butyl tetrasulfate 5,5′-bis (benzimidazolyl-2) pentyl disulfide, 5,5′-bis (benzimidazolyl-2) pentyl trisulfide, 5,5′-bis (benzimidazolyl-2) pentyl tetrasulfide, 6,6′-bis (benzimidazolyl-2) hexyl disulfide, 6,6′-bis (benzimidazolyl-2) hexyl trisulfide, 6,6′-bis (benzimidazolyl-2) hexyl tetrasulfide, 2,2 '-Bis (1-methylbenzimidazolyl-2) ethyl disulfide, 2,2'-bis (4-methylbenzimidazolyl-2) ethyl disulfide, 2,2'-bis (5-methylbenzimidazolyl-2) ethyl disulfide 3,3′-bis (1-methylbenzimidazolyl-2) propyldisulfur 3,3′-bis (4-methylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (5-methylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 2,2′-bis (1-ethylbenz) Imidazolyl-2) ethyl disulfide, 2,2′-bis (4-ethylbenzimidazolyl-2) ethyl disulfide, 2,2′-bis (5-ethylbenzimidazolyl-2) ethyl disulfide, 3,3′-bis ( 1-ethylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (4-ethylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (5-ethylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3 '-Bis (1-n-propylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3'-bi (4-n-propylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (5-n-propylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (1-isopropylbenzimidazolyl-2) Propyl disulfide, 3,3′-bis (4-isopropylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (5-isopropylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (1-tert- Butylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (4-tert-butylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (5-tert-butylbenzimidazolyl-2) propyl disulfide, 2 , 2'-bis (benzoxazolyl-2) Disulfide, 2,2'-bis (benzoxazolyl-2) ethyl trisulfide, 2,2'-bis (benzoxazolyl-2) ethyl tetrasulfide, 3,3'-bis (benzoxazolyl) -2) propyl disulfide, 4,4'-bis (benzoxazolyl-2) butyl disulfide, 5,5'-bis (benzoxazolyl-2) pentyl disulfide, 6,6'-bis (benzoxazolyl) 2) hexyl disulfide, 2,2′-bis (4-methylbenzoxazolyl-2) ethyl disulfide, 2,2′-bis (4-methylbenzoxazolyl-2) ethyl trisulfide, 2, 2′-bis (4-methylbenzoxazolyl-2) ethyl tetrasulfide, 2,2′-bis (5-methylbenzoxazolyl-2) ethyl dis Fido, 2,2′-bis (5-methylbenzoxazolyl-2) ethyl trisulfide, 2,2′-bis (5-methylbenzoxazolyl-2) ethyl tetrasulfide, 3,3′-bis (6-Methylbenzoxazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (6-methylbenzoxazolyl-2) propyl trisulfide, 3,3′-bis (6-methylbenzoxazolyl- 2) propyl tetrasulfide, 2,2′-bis (benzthiazolyl-2) ethyl disulfide, 2,2′-bis (benzthiazolyl-2) ethyl trisulfide, 2,2′-bis (benzthiazolyl-2) ethyl tetrasulfide, 3,3′-bis (benzthiazolyl-2) propyl disulfide, 4,4′-bis (benzthiazolyl-2) butyl disulfide Fido, 5,5′-bis (benzthiazolyl-2) pentyl disulfide, 6,6′-bis (benzthiazolyl-2) hexyl disulfide, 3,3′-bis (4-methylbenzthiazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (4-methylbenzthiazolyl-2) propyl trisulfide, 3,3′-bis (4-methylbenzthiazolyl-2) propyl tetrasulfide, 3,3′-bis (5 -Ethylbenzthiazolyl-2) propyl disulfide, 3,3'-bis (5-ethylbenzthiazolyl-2) propyl trisulfide, 3,3'-bis (5-ethylbenzthiazolyl-2) Propyl tetrasulfide, 3,3′-bis (6-n-propylbenzthiazolyl-2) propyl disulfide, 3,3′-bis (6-n-propiyl) Benzthiazolyl-2) propyl trisulfide, 3,3′-bis (6-n-propylbenzthiazolyl-2) propyl tetrasulfide, 3,3′-bis (7-isopropylbenzthiazolyl-2) propyl disulfide 3,3′-bis (7-isopropylbenzthiazolyl-2) propyl trisulfide, 3,3′-bis (7-isopropylbenzthiazolyl-2) propyl tetrasulfide, and the like. These sulfide compounds can be used alone or in combination.
式(I)で示されるスルフィド化合物は、分子内に芳香族縮合複素環を有しているので、カーボンブラック表面との酸塩基相互作用による結合とは別に、カーボンブラック表面のベンゼン環とのπ電子相互作用による結合が形成される。また、硫黄部分(SX)によるポリマーラジカルとの反応、または硫黄架橋を伴う反応によりポリマーとの結合が形成される。これにより、カーボンブラックのゴム組成物中での分散性を向上させ、さらに分散状態を維持することができる。また、カーボンブラックが拘束されるため、発熱を抑えることができる。 Since the sulfide compound represented by the formula (I) has an aromatic condensed heterocyclic ring in the molecule, in addition to the bond due to the acid-base interaction with the carbon black surface, π with the benzene ring on the carbon black surface. A bond is formed by electronic interaction. Moreover, a bond with a polymer is formed by a reaction with a polymer radical by a sulfur moiety (S X ) or a reaction involving sulfur crosslinking. Thereby, the dispersibility in the rubber composition of carbon black can be improved and the dispersion state can be maintained. Moreover, since carbon black is restrained, heat generation can be suppressed.
窒素官能基を有するスルフィド化合物、特に式(I)で示されるスルフィド化合物は、通常、固体の粉末であるが、平均粒子径が小さな微粒子粉末を用いることが、ゴム組成物中での分散性が向上することから好ましい。スルフィド化合物を微粒子粉末化する方法としては、特に限定されないが、気流式ジェットミル粉砕や乾式粉砕により行うことができる。 The sulfide compound having a nitrogen functional group, particularly the sulfide compound represented by the formula (I) is usually a solid powder, but using a fine particle powder having a small average particle diameter can improve the dispersibility in the rubber composition. It is preferable because of improvement. The method for forming the sulfide compound into fine particles is not particularly limited, but can be carried out by airflow jet mill pulverization or dry pulverization.
窒素官能基を有するスルフィド化合物の微粒子粉末の窒素吸着比表面積(N2SA)が2.0m2/g以上が好ましく、2.5m2/g以上がより好ましく、5.0m2/g以上がさらに好ましく、10.0m2/g以上が特に好ましい。N2SAが2.0m2/g未満の場合は、平均粒子径が大きく、ゴム組成物中での分散性が不十分となる傾向がある。また、微粒子粉末のN2SAの上限は特に限定されないが、コストが高くなることから100m2/g以下とすることが好ましい。なお、本発明におけるスルフィド化合物のN2SAはカーボンブラックと同様にJIS K 6217のA法に準じて測定される値である。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the fine particle powder of sulfide compound having a nitrogen functional group is preferably 2.0 m 2 / g or more, more preferably 2.5 m 2 / g or more, and 5.0 m 2 / g or more. More preferred is 10.0 m 2 / g or more. When N 2 SA is less than 2.0 m 2 / g, the average particle size is large and the dispersibility in the rubber composition tends to be insufficient. Further, the upper limit of N 2 SA of the fine particle powder is not particularly limited, but is preferably set to 100 m 2 / g or less because the cost increases. In addition, N 2 SA of the sulfide compound in the present invention is a value measured according to JIS K 6217 method A as in the case of carbon black.
また、窒素官能基を有するスルフィド化合物は、オイルを添加した油展物として含有することが、スルフィド化合物の粒子がゴム成分と馴染みやすくなり、分散性を向上させることができるという理由から好ましい。オイルの添加量は、スルフィド化合物100質量部に対し、5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましい。添加量が5質量部未満の場合は、分散性の向上効果が不十分となる傾向がある。また、オイルの添加量は40質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましい。添加量が40質量部を超える場合は、油展物中のスルフィド化合物の含有率が低下して含有効率が悪化する。また、ゴム組成物が軟化してしまい、これを用いたタイヤのハンドリング性能が悪化する傾向がある。 The sulfide compound having a nitrogen functional group is preferably contained as an oil-extended product to which oil is added because the particles of the sulfide compound can be easily adapted to the rubber component and the dispersibility can be improved. The amount of oil added is preferably 5 parts by mass or more and more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the sulfide compound. When the addition amount is less than 5 parts by mass, the effect of improving dispersibility tends to be insufficient. The amount of oil added is preferably 40 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less. When the addition amount exceeds 40 parts by mass, the content ratio of the sulfide compound in the oil-extended product is lowered and the content efficiency is deteriorated. Further, the rubber composition is softened, and the handling performance of a tire using the rubber composition tends to deteriorate.
窒素官能基を有するスルフィド化合物のカーボンブラック100質量部に対する含有量は、0.05質量部以上であり、0.10質量部以上が好ましく、0.20質量部以上がより好ましく、0.50質量部以上がさらに好ましい。スルフィド化合物の含有量が0.05質量部未満の場合は、窒素官能基を有するスルフィド化合物を含有することによる効果が得られにくくなる傾向がある。また、窒素官能基を有するスルフィド化合物の含有量は、15質量部以下であり、14質量部以下が好ましく、13質量部以下がより好ましい。スルフィド化合物の含有量が15質量部を超える場合は、加工性が悪化する傾向がある。なお、窒素官能基を有するスルフィド化合物としてオイルを添加した油展物を用いる場合、窒素官能基を有するスルフィド化合物の含有量は、オイル分を除いた窒素官能基を有するスルフィド化合物の含有量を示す。 The content of the sulfide compound having a nitrogen functional group with respect to 100 parts by mass of carbon black is 0.05 parts by mass or more, preferably 0.10 parts by mass or more, more preferably 0.20 parts by mass or more, and 0.50 parts by mass. Part or more is more preferable. When the content of the sulfide compound is less than 0.05 parts by mass, the effect of containing the sulfide compound having a nitrogen functional group tends to be difficult to obtain. Moreover, content of the sulfide compound which has a nitrogen functional group is 15 mass parts or less, 14 mass parts or less are preferable and 13 mass parts or less are more preferable. When the content of the sulfide compound exceeds 15 parts by mass, workability tends to deteriorate. When using an oil-extended product to which oil is added as a sulfide compound having a nitrogen functional group, the content of the sulfide compound having a nitrogen functional group indicates the content of the sulfide compound having a nitrogen functional group excluding the oil component. .
本発明に係るゴム組成物は、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、クレー等のカーボンブラック以外の補強用充填剤、カップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、アロマオイル等のオイル(スルフィド化合物が油展物である場合は該油展オイル以外のオイル)、軟化剤、ワックス、硫黄等の加硫剤、各種加硫促進剤等を好適に含有することができる。 In addition to the above components, the rubber composition according to the present invention is a compounding agent generally used in the production of rubber compositions, for example, reinforcing fillers other than carbon black such as silica, calcium carbonate, clay, and coupling agents. , Zinc oxide, stearic acid, various anti-aging agents, oils such as aroma oil (if the sulfide compound is an oil-extended product, oils other than the oil-extended oil), softeners, waxes, vulcanizing agents such as sulfur, various A vulcanization accelerator or the like can be suitably contained.
前記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、ワックス等を適宜選択して使用することが可能である。なかでも、アミン系が好ましく、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がより好ましい。 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. Of these, amines are preferable, and N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine is more preferable.
老化防止剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、1.0質量部以上が好ましく、1.3質量部以上がより好ましい。また、老化防止剤の含有量は、2.0質量部以下が好ましく、1.7質量部以下がより好ましい。上記範囲内に調整した場合、本発明の効果が良好に得られる。 1.0 mass part or more is preferable and, as for content with respect to 100 mass parts of rubber components in the case of containing an anti-aging agent, 1.3 mass parts or more are more preferable. Moreover, 2.0 mass parts or less are preferable and, as for content of an anti-aging agent, 1.7 mass parts or less are more preferable. When adjusted within the above range, the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.
オイルを含有する場合のオイル(スルフィド化合物が油展物である場合は該油展オイル以外のオイル)のゴム成分100質量部に対する含有量は、5質量部以上が好ましく、6質量部以上がより好ましい。また、オイルの含有量は、8.5質量部以下が好ましく、7.5質量部以下がより好ましい。オイルの含有量を上記範囲内とすることにより、本発明の効果が良好に得られる。 When the oil is contained (in the case where the sulfide compound is an oil-extended product, the oil content other than the oil-extended oil) is preferably 5 parts by mass or more and more preferably 6 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. preferable. The oil content is preferably 8.5 parts by mass or less, and more preferably 7.5 parts by mass or less. By setting the oil content within the above range, the effects of the present invention can be obtained satisfactorily.
前記加硫促進剤としては、例えば、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−アミン系もしくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、またはキサンテート系加硫促進剤が挙げられる。これらの加硫促進剤は、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。なかでも、加硫特性に優れ、加硫後のゴムの物性において、低燃費性に優れるという理由からスルフェンアミド系加硫促進剤が好ましく、例えば、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CBS)、N,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DZ)等が挙げられ、TBBSがより好ましい。 Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine or aldehyde-ammonia, imidazoline, or xanthate vulcanization accelerators. Agents. These vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more. Of these, sulfenamide-based vulcanization accelerators are preferred because of their excellent vulcanization characteristics and low fuel consumption in the rubber properties after vulcanization. For example, N-tert-butyl-2-benzothiazoli Examples include rusulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N, N′-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DZ), and TBBS is more preferable. .
加硫促進剤を含有する場合のゴム成分100質量部に対する含有量は、1.0質量部以上が好ましく、1.3質量部以上がより好ましい。1.0質量部未満の場合は、ゴム組成物が十分に加硫されず、必要とするゴム特性が得られないおそれがある。加硫促進剤の配合量は、2.0質量部以下が好ましく、1.7質量部以下がより好ましい。2.0質量部を超えると、ゴム焼けの原因となるおそれがある。 1.0 mass part or more is preferable and, as for content with respect to 100 mass parts of rubber components in the case of containing a vulcanization accelerator, 1.3 mass parts or more are more preferable. When the amount is less than 1.0 part by mass, the rubber composition is not sufficiently vulcanized, and the required rubber properties may not be obtained. The amount of the vulcanization accelerator is preferably 2.0 parts by mass or less, and more preferably 1.7 parts by mass or less. If it exceeds 2.0 parts by mass, there is a risk of burning the rubber.
本発明に係るゴム組成物の製造方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、前記の各成分をオープンロール、バンバリーミキサー、密閉式混練機等のゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。 It does not specifically limit as a manufacturing method of the rubber composition which concerns on this invention, A well-known method can be used. For example, each of the above components can be produced by a method of kneading using a rubber kneading apparatus such as an open roll, a Banbury mixer, a closed kneader, and then vulcanizing.
本発明のタイヤは、前記ゴム組成物で構成されるベーストレッドを有する。ベーストレッドとは、多層構造を有するトレッドの内層部であり、2層構造〔表面層(キャップトレッド)および内面層(ベーストレッド)〕からなるトレッドでは内面層である。また、本発明のタイヤは、通常の方法により製造できる。すなわち、ゴム成分に対して前記の配合剤を必要に応じて配合した本発明に係るゴム組成物を、未加硫の段階でベーストレッドの形状にあわせて押出し加工し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、通常の方法にて成形することにより、未加硫タイヤを形成し、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、本発明のタイヤを製造することができる。 The tire of the present invention has a base tread composed of the rubber composition. The base tread is an inner layer portion of a tread having a multilayer structure. In a tread having a two-layer structure (a surface layer (cap tread) and an inner surface layer (base tread)), it is an inner surface layer. The tire of the present invention can be manufactured by a usual method. That is, the rubber composition according to the present invention, in which the above-mentioned compounding agent is blended as necessary with respect to the rubber component, is extruded in accordance with the shape of the base tread at an unvulcanized stage, and other on a tire molding machine. The tire of the present invention is manufactured by pasting together with the tire member and forming an unvulcanized tire by molding by a normal method, and heating and pressurizing the unvulcanized tire in a vulcanizer. Can do.
本発明のタイヤは、乗用車、トラック、バス、二輪車(バイク)等に使用でき、なかでも、乗用車や二輪車(バイク)に好適に使用できる。 The tire of the present invention can be used for passenger cars, trucks, buses, motorcycles (motorcycles) and the like, and in particular, can be suitably used for passenger cars and motorcycles (motorcycles).
実施例にもとづいて、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、実施例および比較例で使用した各種薬品をまとめて説明する。
スズ変性BR:日本ゼオン(株)製のBR1250(開始剤としてリチウムを用いて重合、ビニル結合量:10〜13質量%、Mw/Mn:1.5、スズ原子の含有率:250ppm、ポリスチレン換算分子量で105以下の成分の含有率:2〜3質量%、スズ末端変性BR)
NR:RSS#3
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイアブラックN330(N2SA:79m2/g、DBP吸油量:105cm3/100g)
スルフィド化合物1:四国化成工業(株)製の2EBZ(2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィド、式(I)中のR1が水素原子、AがNH、nが2、xが2、N2SA:10.5m2/g、油展なし)
スルフィド化合物2:100質量部のスルフィド化合物1にオイルを30質量部添加した油展物(添加したオイル:(株)ジャパンエナジー製のプロセスオイルX−40)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
アロマオイル:(株)ジャパンエナジー製のプロセスオイルX−140
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノック
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)
硫黄:軽井沢硫黄(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(TBBS))
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
Tin-modified BR: BR1250 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (polymerized using lithium as an initiator, vinyl bond content: 10 to 13% by mass, Mw / Mn: 1.5, tin atom content: 250 ppm, polystyrene conversion Content of components having a molecular weight of 10 5 or less: 2 to 3% by mass, tin terminal modified BR)
NR: RSS # 3
Carbon black: DIA black manufactured by Mitsubishi Chemical (Co.) N330 (N 2 SA: 79m 2 / g, DBP oil absorption: 105 cm 3/100 g)
Sulfide compound 1: 2EBZ (2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl disulfide manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., R 1 in formula (I) is a hydrogen atom, A is NH, n is 2, x 2, N 2 SA: 10.5m 2 / g, no oil exhibition)
Sulfide compound 2: Oil-extended product obtained by adding 30 parts by mass of oil to 100 parts by mass of sulfide compound 1 (added oil: Process Oil X-40 manufactured by Japan Energy Co., Ltd.)
Zinc oxide: Zinc Hua 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
Aroma oil: Process oil X-140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Wax: Sunnock anti-aging agent manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd .: NOCRACK 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shin Chemical Co., Ltd. )
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Karuizawa Sulfur Co., Ltd .: Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS)) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
実施例1〜9、比較例1および2
表1に示す配合処方にしたがい、1.7Lの密閉型バンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を150℃の条件下で4分間混練して、混練物を得た。次に、オープンロールを用いて、得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、80℃の条件下で3分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を160℃の条件下で20分間プレス加硫し、加硫ゴム組成物(シート)を得た。
Examples 1-9, Comparative Examples 1 and 2
According to the formulation shown in Table 1, using a 1.7 L closed Banbury mixer, chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded for 4 minutes at 150 ° C. to obtain a kneaded product. Next, using an open roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and kneaded for 3 minutes at 80 ° C. to obtain an unvulcanized rubber composition. Furthermore, the obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized for 20 minutes at 160 ° C. to obtain a vulcanized rubber composition (sheet).
得られた未加硫ゴム組成物および加硫ゴム組成物を用いて以下に示す方法により評価を行った。評価結果を表1に示す。 The obtained unvulcanized rubber composition and vulcanized rubber composition were used for evaluation by the following methods. The evaluation results are shown in Table 1.
<加工性試験>
各未加硫ゴム組成物について、JIS K 6300−1の「未加硫ゴム−物理特性−第1部:ムーニー粘度計による粘度およびスコーチタイムの求め方」に準じたムーニー粘度の測定方法に従い、130℃の温度条件にて、ムーニー粘度(ML1+4)を測定した。結果は比較例1のムーニー粘度を100とし、下記計算式による指数で示す。加工性指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工性に優れることを示す。
(加工性指数)=(比較例1のML1+4)/(各配合のML1+4)×100
<Workability test>
For each unvulcanized rubber composition, according to the Mooney viscosity measuring method according to JIS K 6300-1, “Unvulcanized rubber—physical properties—Part 1: Determination of viscosity and scorch time using Mooney viscometer” Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) was measured under a temperature condition of 130 ° C. The results are expressed as an index according to the following calculation formula, assuming that the Mooney viscosity of Comparative Example 1 is 100. The larger the workability index, the lower the Mooney viscosity and the better the workability.
(Processability index) = (ML 1 + 4 of Comparative Example 1) / (ML 1 + 4 of each formulation) × 100
<引張試験>
加硫ゴム組成物について、JIS K 6251に準じて引張試験を行い、破断伸びを測定した。結果は比較例1の破断伸びを100とし、下記計算式による指数で示す。ゴム強度指数が大きいほど、ゴム強度に優れることを示す。
(ゴム強度指数)=(各配合の破断伸び)/(比較例1の破断伸び)×100
<Tensile test>
The vulcanized rubber composition was subjected to a tensile test according to JIS K 6251, and the elongation at break was measured. The results are shown by an index according to the following calculation formula with the elongation at break of Comparative Example 1 as 100. The larger the rubber strength index, the better the rubber strength.
(Rubber strength index) = (breaking elongation of each compound) / (breaking elongation of Comparative Example 1) × 100
<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%、動的歪振幅1%および周波数10Hzの条件下で、70℃における加硫ゴム組成物のヒステリシスロス(tanδ)、複素弾性率(E*)を測定した。
低燃費性指数
結果は比較例1のtanδを100とし、下記計算式による指数で示す。低燃費性指数が大きいほど転がり抵抗特性(低燃費性)に優れることを示す。
(低燃費性指数)=(比較例1のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
操縦安定性指数
結果は比較例1のE*を100とし、下記計算式による指数で示す。操縦安定性指数が大きいほどゴム剛性が高く、操縦安定性に優れることを示す。
(操縦安定性指数)=(各配合のE*)/(比較例1のE*)×100
<Viscoelasticity test>
Using a viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., hysteresis loss (tan δ), complex of vulcanized rubber composition at 70 ° C. under conditions of initial strain of 10%, dynamic strain amplitude of 1% and frequency of 10 Hz The elastic modulus (E *) was measured.
Low fuel consumption index The results are expressed as an index according to the following calculation formula, where tan δ of Comparative Example 1 is 100. The larger the fuel efficiency index, the better the rolling resistance characteristic (low fuel efficiency).
(Low fuel consumption index) = (tan δ of Comparative Example 1) / (tan δ of each formulation) × 100
Steering stability index The results are shown as an index according to the following calculation formula with E * of Comparative Example 1 being 100. The larger the steering stability index, the higher the rubber rigidity and the better the steering stability.
(Steering stability index) = (E * of each formulation) / (E * of Comparative Example 1) × 100
表1の結果より、所定のスズ変性BRを含有するゴム成分、所定量のカーボンブラックおよび窒素官能基を有するスルフィド化合物を含有するゴム組成物は、ゴム加工性および操縦安定性を維持しつつ、低燃費性に優れることがわかる。 From the results shown in Table 1, the rubber composition containing a predetermined tin-modified BR-containing rubber component, a predetermined amount of carbon black, and a sulfide compound having a nitrogen functional group, while maintaining rubber processability and steering stability, It can be seen that the fuel efficiency is excellent.
Claims (3)
で示される窒素官能基を有するスルフィド化合物を含有し、
前記ゴム成分が、天然ゴムを50質量%以上、およびリチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が50〜3000ppm、ビニル結合量が5〜50質量%、分子量分布(Mw/Mn)が2.0以下であるスズ変性ポリブタジエンゴムを5〜50質量%含み、
前記窒素官能基を有するスルフィド化合物の窒素吸着比表面積が2.0m 2 /g以上であり、
ゴム成分100質量部に対する前記カーボンブラックの含有量が15〜50質量部であり、カーボンブラック100質量部に対する前記窒素官能基を有するスルフィド化合物の含有量が0.05〜15質量部であるゴム組成物で構成されるベーストレッドを備えるタイヤ。 Rubber component, carbon black and the following formula (I)
A sulfide compound having a nitrogen functional group represented by
The rubber component is polymerized with 50% by mass or more of natural rubber and a lithium initiator, the content of tin atoms is 50 to 3000 ppm, the amount of vinyl bonds is 5 to 50% by mass, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) is 2. Containing 5 to 50% by mass of tin-modified polybutadiene rubber of 0.0 or less,
The nitrogen adsorption specific surface area of the sulfide compound having a nitrogen functional group is 2.0 m 2 / g or more,
The rubber composition has a carbon black content of 15 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and a nitrogen compound-containing sulfide compound content of 0.05 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of carbon black A tire with a base tread composed of objects .
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