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JP7648876B2 - Rubber composition and studless tire using same - Google Patents
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Description

本発明は、ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤに関するものであり、詳しくは、低発熱性であり、かつ氷上性能に優れるゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤに関するものである。 The present invention relates to a rubber composition and a studless tire using the same, and more specifically, to a rubber composition that has low heat generation and excellent performance on ice, and a studless tire using the same.

氷雪路面では、一般路面に比べて摩擦係数が低下し、滑りやすくなる。そこで従来、スタッドレスタイヤの氷上性能(氷上での制動性)を向上させるために数多くの手法が提案されている。例えば、ゴムに硬質異物や中空ポリマーを配合し、これによりゴム表面にミクロな凹凸を形成することによって氷の表面に発生する水膜を除去し、氷上摩擦を向上させる手法が知られている。一方で、低温柔軟性を有するゴムを使用する等の手法もある。 On snowy and icy roads, the coefficient of friction is lower than on normal roads, making the roads more slippery. As a result, numerous methods have been proposed to improve the performance of studless tires on ice (braking performance on ice). For example, one known method is to compound hard foreign matter or hollow polymers into the rubber, which creates microscopic irregularities on the rubber surface, thereby removing the water film that forms on the ice surface and improving friction on ice. Another method involves using rubber that has flexibility at low temperatures.

しかし、低温柔軟性を有するゴムを使用すると、発熱性が悪化するという問題があるとともに、当業界ではさらなる氷上性能の向上が求められている。
一方、下記特許文献1には、ジエン系ゴム100質量部に対し、シリコーン変性ポリオレフィンを1~20質量部配合してなるゴム組成物が開示されている。ここで、下記特許文献1には、未変性のポリオレフィンやマレイン酸変性のポリオレフィンを配合した場合、氷上性能が低下してしまう、という知見が記載されている。
However, the use of rubber having low-temperature flexibility causes a problem of deterioration in heat build-up, and the industry is demanding further improvement in on-ice performance.
Meanwhile, the following Patent Document 1 discloses a rubber composition in which 1 to 20 parts by mass of a silicone-modified polyolefin is blended with 100 parts by mass of a diene rubber. Here, the following Patent Document 1 describes the finding that when an unmodified polyolefin or a maleic acid-modified polyolefin is blended, performance on ice is reduced.

特開2018-135454号公報JP 2018-135454 A

本発明の目的は、低発熱性であり、かつ氷上性能に優れるゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a rubber composition that has low heat generation and excellent performance on ice, and a studless tire using the same.

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ジエン系ゴムに、カーボンブラックおよび/または白色充填剤を配合するとともに、特定の硬度および圧縮永久歪を有するポリオレフィン系エラストマーを特定量でもって配合したゴム組成物が、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。 As a result of extensive research, the inventors discovered that a rubber composition in which diene rubber is blended with carbon black and/or a white filler and a specific amount of polyolefin elastomer having a specific hardness and compression set can solve the above problems, and thus completed the present invention.

すなわち本発明は、(I)ジエン系ゴム100質量部に対し、(II)カーボンブラックおよび/または白色充填剤を30~100質量部、および(III)JIS A硬度が0~50であり、かつ圧縮永久歪が10~30%であるポリオレフィン系エラストマーを0.5~20質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物を提供するものである。 That is, the present invention provides a rubber composition characterized by blending (I) 100 parts by mass of diene rubber with (II) 30 to 100 parts by mass of carbon black and/or white filler, and (III) 0.5 to 20 parts by mass of a polyolefin elastomer having a JIS A hardness of 0 to 50 and a compression set of 10 to 30%.

本発明のゴム組成物は、(I)ジエン系ゴム100質量部に対し、(II)カーボンブラックおよび/または白色充填剤を30~100質量部、および(III)JIS A硬度が0~50であり、かつ圧縮永久歪が10~30%であるポリオレフィン系エラストマーを0.5~20質量部配合してなることを特徴としているので、低発熱性であり、かつ氷上性能に優れるゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤを提供することができる。 The rubber composition of the present invention is characterized by blending (I) 100 parts by mass of diene rubber with (II) 30 to 100 parts by mass of carbon black and/or white filler, and (III) 0.5 to 20 parts by mass of a polyolefin elastomer having a JIS A hardness of 0 to 50 and a compression set of 10 to 30%, and therefore can provide a rubber composition with low heat buildup and excellent performance on ice, and a studless tire using the same.

本発明における(III)ポリオレフィン系エラストマーは、JIS A硬度が0~50であり、かつ圧縮永久歪が10~30%であるため、スタッドレスタイヤに低温柔軟性を付与して氷上性能を向上させる。また本発明における(III)ポリオレフィン系エラストマーは、(I)ジエン系ゴム中での(II)カーボンブラックおよび/または白色充填剤の分散性を高めるため、低発熱性も付与することができる。 The polyolefin-based elastomer (III) of the present invention has a JIS A hardness of 0 to 50 and a compression set of 10 to 30%, which gives low-temperature flexibility to studless tires and improves their performance on ice. The polyolefin-based elastomer (III) of the present invention also improves the dispersibility of the carbon black and/or white filler (II) in the diene rubber (I), which gives the tires low heat generation.

以下、本発明をさらに詳細に説明する。
(I)ジエン系ゴム
本発明で使用されるジエン系ゴムは、ゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、エチレン-プロピレン-ジエンターポリマー(EPDM)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。また、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。
また、氷上性能を向上させるという観点から、(I)ジエン系ゴム100質量部中、ポリブタジエンが30質量部以上、好ましくは40質量部以上を占めることが好ましい。
また、(I)ジエン系ゴムは、ガラス転移温度(Tg)が-50℃以下であることが好ましい。このようにTgを規定することにより、氷上性能が向上する。
なおジエン系ゴムが複数種類含まれる場合において、本明細書で言うTgは、各ゴムのガラス転移温度に、各ゴムの重量分率を乗じた積の合計、すなわち加重平均に基づき算出される値とする。なお計算時には各成分の重量分率の合計を1.0とする。本発明で言うガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量測定(DSC)により20℃/分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、転移域の中点の温度を指すものとする。
さらに好ましい前記平均Tgは、-60℃以下である。
The present invention will now be described in further detail.
(I) Diene Rubber The diene rubber used in the present invention can be any diene rubber that can be blended in a rubber composition, and examples thereof include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), and ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM). These may be used alone or in combination of two or more. The molecular weight and microstructure are not particularly limited, and the diene rubber may be terminally modified with an amine, amide, silyl, alkoxysilyl, carboxyl, or hydroxyl group, or may be epoxidized.
From the viewpoint of improving performance on ice, it is preferred that polybutadiene accounts for 30 parts by mass or more, and preferably 40 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the diene rubber (I).
The diene rubber (I) preferably has a glass transition temperature (Tg) of not more than −50° C. By specifying the Tg in this manner, performance on ice is improved.
In the case where a plurality of diene rubbers are contained, the Tg referred to in this specification is the sum of the products of the glass transition temperatures of each rubber multiplied by the weight fraction of each rubber, i.e., a value calculated based on a weighted average. In the calculation, the sum of the weight fractions of each component is set to 1.0. The glass transition temperature (Tg) referred to in the present invention refers to the temperature at the midpoint of the transition region measured by differential scanning calorimetry (DSC) at a heating rate of 20°C/min.
More preferably, the average Tg is −60° C. or less.

(II)カーボンブラックおよび/または白色充填剤
本発明に使用されるカーボンブラックとしては、具体的には、例えば、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPE、SRF等のファーネスカーボンブラックが挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、カーボンブラックは、氷上性能向上の観点から、窒素吸着比表面積(NSA)が10~300m/gであるのが好ましく、50~150m/gであるのがさらに好ましい。
なお窒素吸着比表面積(NSA)は、JIS K 6217-2:2001「第2部:比表面積の求め方-窒素吸着法-単点法」にしたがって測定した値である。
(II) Carbon Black and/or White Filler Specific examples of the carbon black used in the present invention include furnace carbon blacks such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPE, and SRF. These may be used alone or in combination of two or more.
From the viewpoint of improving performance on ice, the carbon black preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 10 to 300 m 2 /g, and more preferably 50 to 150 m 2 /g.
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is a value measured in accordance with JIS K 6217-2:2001 "Part 2: Determination of specific surface area - Nitrogen adsorption method - Single point method".

本発明に使用される白色充填剤としては、具体的には、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸カルシウム等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、氷上性能がより良好となる理由から、シリカが好ましい。
Specific examples of the white filler used in the present invention include silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, clay, alumina, aluminum hydroxide, titanium oxide, calcium sulfate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Of these, silica is preferred because of its better performance on ice.

シリカとしては、具体的には、例えば、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of silica include wet silica (hydrated silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, and aluminum silicate. These may be used alone or in combination of two or more.

シリカは、氷上性能向上の観点から、CTAB吸着比表面積が50~300m/gであるのが好ましく、90~200m/gであるのがさらに好ましい。
なお、CTAB吸着比表面積は、シリカ表面への臭化n-ヘキサデシルトリメチルアンモニウムの吸着量をJIS K6217-3:2001「第3部:比表面積の求め方-CTAB吸着法」にしたがって測定した値である。
From the viewpoint of improving performance on ice, the silica preferably has a CTAB adsorption specific surface area of 50 to 300 m 2 /g, and more preferably 90 to 200 m 2 /g.
The CTAB adsorption specific surface area is a value obtained by measuring the amount of n-hexadecyltrimethylammonium bromide adsorbed on the silica surface in accordance with JIS K6217-3:2001 "Part 3: Determination of specific surface area - CTAB adsorption method."

(III)ポリオレフィン系エラストマー
本発明に使用される(III)ポリオレフィン系エラストマーは、JIS A硬度が0~50であり、かつ圧縮永久歪が10~30%である。ここで本発明におけるJIS A硬度は、JIS K6253のデュロメータ硬さ試験(タイプA)に準じて25℃で測定されるJIS A硬度である。また、圧縮永久歪は、ポリオレフィン系エラストマーを200℃で10分間熱プレスし、厚みが約2mmとなるようにシートを調製し、得られたシートを直径29mmの円盤状に打ち抜いて7枚重ね合わせ、高さ(厚み)が12.5±0.5mmになるようにサンプルを調製し、得られたサンプルを用い、専用治具で25%圧縮し、70℃で22時間放置した後の圧縮永久歪(単位:%)をJIS K6262(2013年発行)に準拠して測定したものである。
(III) Polyolefin-based elastomer The (III) polyolefin-based elastomer used in the present invention has a JIS A hardness of 0 to 50 and a compression set of 10 to 30%. The JIS A hardness in the present invention is the JIS A hardness measured at 25°C in accordance with the durometer hardness test (type A) of JIS K6253. The compression set was measured in accordance with JIS K6262 (issued in 2013) by hot pressing the polyolefin-based elastomer at 200°C for 10 minutes to prepare a sheet having a thickness of about 2 mm, punching out the obtained sheet into a disk shape having a diameter of 29 mm, stacking seven sheets, and preparing a sample having a height (thickness) of 12.5±0.5 mm, compressing the obtained sample by 25% with a dedicated jig, and leaving it at 70°C for 22 hours, and then measuring the compression set (unit: %) in accordance with JIS K6262 (issued in 2013).

本発明で使用される(III)ポリオレフィン系エラストマーとしては、前記JIS A硬度および圧縮永久歪を満足すればとくに制限されないが、変性または未変性のオレフィンモノマーの単独重合体または共重合体が挙げられ、具体的には、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリブテン、ポリイソブチレン等が挙げられる。これらのポリオレフィン系エラストマーは架橋されていてもよい。また、上記JIS A硬度および圧縮永久歪の調整は、(III)ポリオレフィン系エラストマーに含浸させるオイル量を調整することにより可能である。 The polyolefin elastomer (III) used in the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the JIS A hardness and compression set, but examples thereof include homopolymers or copolymers of modified or unmodified olefin monomers, specifically ethylene-propylene copolymers, ethylene-propylene-diene copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, polybutene, polyisobutylene, etc. These polyolefin elastomers may be crosslinked. The JIS A hardness and compression set can be adjusted by adjusting the amount of oil impregnated into the polyolefin elastomer (III).

一方、前記JIS A硬度および圧縮永久歪を満足するポリオレフィン系エラストマーの公知例としては、特開2017-57393号公報に開示された、「カルボニル含有基および/または含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖(a)を有しかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(A)、並びに、側鎖に水素結合性架橋部位及び共有結合性架橋部位が含有されておりかつガラス転移点が25℃以下であるエラストマー性ポリマー(B)からなる群から選択される少なくとも1種」に対し、前記JIS A硬度および圧縮永久歪を満たすようにオイルを含浸させたポリオレフィン系エラストマーも例示することができる。 On the other hand, a publicly known example of a polyolefin-based elastomer that satisfies the JIS A hardness and compression set is a polyolefin-based elastomer that is impregnated with oil so as to satisfy the JIS A hardness and compression set, as disclosed in JP 2017-57393 A, which is "at least one selected from the group consisting of elastomeric polymer (A) having a side chain (a) containing a hydrogen-bond crosslinkable moiety having a carbonyl-containing group and/or a nitrogen-containing heterocycle and having a glass transition point of 25°C or less, and elastomeric polymer (B) having a hydrogen-bond crosslinkable moiety and a covalent crosslinkable moiety in the side chain and having a glass transition point of 25°C or less."

また、本発明における(III)ポリオレフィン系エラストマーは、市販されているものを使用することができ、例えばENEOS株式会社製ジェラティックシリーズが挙げられる。 In addition, the polyolefin-based elastomer (III) used in the present invention may be a commercially available product, such as the Gelatic series manufactured by ENEOS Corporation.

(ゴム組成物の配合割合)
(I)ジエン系ゴム100質量部に対し、(II)カーボンブラックおよび/または白色充填剤を30~100質量部、および(III)JIS A硬度が0~50であり、かつ圧縮永久歪が10~30%であるポリオレフィン系エラストマーを0.5~20質量部配合してなることを特徴とする。
(I)ジエン系ゴム100質量部に対し、(II)カーボンブラックおよび/または白色充填剤の前記配合量が30質量部未満では、ゴム組成物の機械的特性や耐摩耗性が悪化し、逆に100質量部を超えるとゴム組成物の低温柔軟性が低下して氷上性能が悪化する。
(I)ジエン系ゴム100質量部に対し、(III)ポリオレフィン系エラストマーの配合量が0.5質量部未満では、添加量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができず、逆に20質量部を超えると破断物性が悪化する。
(Rubber composition blending ratio)
The rubber composition is characterized in that it comprises 100 parts by mass of (I) diene rubber, 30 to 100 parts by mass of (II) carbon black and/or white filler, and 0.5 to 20 parts by mass of (III) polyolefin elastomer having a JIS A hardness of 0 to 50 and a compression set of 10 to 30%.
If the amount of (II) carbon black and/or white filler is less than 30 parts by mass per 100 parts by mass of (I) diene rubber, the mechanical properties and abrasion resistance of the rubber composition will deteriorate. Conversely, if the amount exceeds 100 parts by mass, the low-temperature flexibility of the rubber composition will decrease, resulting in poor performance on ice.
If the amount of (III) polyolefin-based elastomer is less than 0.5 parts by mass per 100 parts by mass of (I) diene-based rubber, the amount added is too small to achieve the effects of the present invention, whereas if the amount exceeds 20 parts by mass, the breaking properties deteriorate.

前記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、5~80質量部が好ましい。
前記白色充填剤の配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、15~80質量部が好ましい。
前記(III)ポリオレフィン系エラストマーの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、1~20質量部が好ましい。
The amount of carbon black to be mixed is preferably 5 to 80 parts by mass based on 100 parts by mass of the diene rubber.
The amount of the white filler to be mixed is preferably 15 to 80 parts by mass based on 100 parts by mass of the diene rubber.
The blending amount of the polyolefin elastomer (III) is preferably 1 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of the diene rubber.

(その他成分)
本発明におけるゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫又は架橋剤;加硫又は架橋促進剤;酸化亜鉛;老化防止剤;可塑剤;シランカップリング剤;熱膨張性マイクロカプセルなどのゴム組成物に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
(Other ingredients)
In addition to the above-mentioned components, the rubber composition of the present invention may contain various additives that are generally incorporated in rubber compositions, such as vulcanizing or crosslinking agents, vulcanizing or crosslinking accelerators, zinc oxide, antioxidants, plasticizers, silane coupling agents, and thermally expandable microcapsules, and these additives can be kneaded in a general manner to form a composition, which can be used for vulcanization or crosslinking. The amounts of these additives may be conventional amounts, provided that they do not violate the object of the present invention.

また本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を使用して調製することができ、空気入りタイヤであることが好ましく、空気、窒素等の不活性ガス及びその他の気体を充填することができる。また本発明のタイヤは、トレッド、とくにキャップトレッドに適用し、スタッドレスタイヤとするのがよい。 The tire of the present invention can be prepared using the rubber composition of the present invention, and is preferably a pneumatic tire, which can be filled with air, an inert gas such as nitrogen, or other gases. The tire of the present invention is preferably applied to a tread, particularly a cap tread, to make a studless tire.

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。 The present invention will be further explained below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

標準例、実施例1~5、比較例1~3
表1に示す配合(質量部)において、加硫系(加硫促進剤、硫黄)と硬化剤を除く成分を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。得られたゴム組成物を170℃、10分の条件でプレス加硫し、以下に示す試験法で物性を測定した。
Standard Example, Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 3
In the formulation (parts by mass) shown in Table 1, the components other than the vulcanization system (vulcanization accelerator, sulfur) and the curing agent were mixed in a 1.7-liter closed Banbury mixer for 5 minutes, then discharged from the mixer and cooled at room temperature. The composition was then placed in the same Banbury mixer again, and the vulcanization system was added and mixed to obtain a rubber composition. The rubber composition obtained was press-vulcanized at 170°C for 10 minutes, and the physical properties were measured using the test methods shown below.

破断強度(TB):JIS K 6251に従い、室温で試験した。結果は標準例の値を100として指数で示した。指数が大きいほど、破断強度に優れることを示す。なお該指数は80以上であれば実用上十分であると判断できる。
貯蔵弾性率(E’):JIS K6394に準拠し、東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメータを用い、初期歪10%、振幅±0.5%、周波数20Hzの条件下で、-10℃における貯蔵弾性率(E’)を求めた。結果は、標準例の値を100として指数で示した。指数が小さいほど低温柔軟性に優れることを示す。
発熱性:(株)東洋精機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%、振幅=±2%、周波数=20Hzの条件下でtanδ(60℃)を測定し、この値をもって発熱性を評価した。結果は、標準例の値を100として指数で示した。指数が小さいほど、低発熱性であることを示す。
氷上性能:得られた加硫ゴム試験片を偏平円柱状の台ゴムに貼り付け、インサイドドラム型氷上摩擦試験機を用いて、測定温度-3.0℃、荷重5.5kg/cm、ドラム回転速度25km/hの条件で氷上摩擦係数を測定した。得られた氷上摩擦係数を、標準例の値を100として指数で示した。指数が大きいほど氷上摩擦力が大きく氷上性能に優れることを意味する。
結果を表1に示す。
Breaking strength (TB): Tested at room temperature according to JIS K 6251. The results are expressed as an index, with the standard value being 100. The larger the index, the better the breaking strength. An index of 80 or more can be considered sufficient for practical use.
Storage modulus (E'): According to JIS K6394, the storage modulus (E') at -10°C was determined using a viscoelasticity spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho under the conditions of an initial strain of 10%, an amplitude of ±0.5%, and a frequency of 20 Hz. The results are expressed as an index, with the value of the control example being 100. The smaller the index, the more excellent the low-temperature flexibility.
Heat generation: Using a viscoelasticity spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., tan δ (60°C) was measured under the conditions of initial strain = 10%, amplitude = ±2%, and frequency = 20 Hz, and the heat generation was evaluated based on this value. The results were expressed as an index, with the value of the standard example being 100. The smaller the index, the lower the heat generation.
Performance on ice: The obtained vulcanized rubber test pieces were attached to a flat cylindrical rubber base and the coefficient of friction on ice was measured using an inside drum type ice friction tester under the following conditions: temperature -3.0°C, load 5.5 kg/ cm2 , drum rotation speed 25 km/h. The obtained coefficient of friction on ice was expressed as an index, with the standard example value set at 100. A higher index indicates greater frictional force on ice and better performance on ice.
The results are shown in Table 1.

Figure 0007648876000001
Figure 0007648876000001

*1:NR(RSS#3)
*2:BR(日本ゼオン株式会社製Nipol BR1220)
*3:カーボンブラック(東海カーボン株式会社製シーストKHA)
*4:シリカ(ローディア社製Zeosil 1165MP、CTAB比表面積=159m/g)
*5:シランカップリング剤(エボニックデグッサ社製Si69、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
*6:オイル(昭和シェル石油株式会社製エキストラクト4号S)
*7:TPE(アロン化成株式会社製スチレン系熱可塑性エラストマー、AR-SC-30)
*8:ポリオレフィン系エラストマー1(ENEOS株式会社製ジェラティックHs0、JIS A硬度=0、圧縮永久歪=18%)
*9:ポリオレフィン系エラストマー2(ENEOS株式会社製ジェラティックHs5、JIS A硬度=5、圧縮永久歪=27%)
*10:ポリオレフィン系エラストマー3(ENEOS株式会社製ジェラティックHs20、JIS A硬度=20、圧縮永久歪=25%)
*11:硫黄(鶴見化学工業株式会社製金華印油入微粉硫黄)
*12:加硫促進剤(大内新興化学工業(株)製ノクセラーCZ-G)
*1:NR (RSS#3)
*2: BR (Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)
*3: Carbon black (Seest KHA manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
*4: Silica (Zeosil 1165MP manufactured by Rhodia, CTAB specific surface area = 159 m2 /g)
*5: Silane coupling agent (Si69, bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, manufactured by Evonik Degussa)
*6: Oil (Extract No. 4 S manufactured by Showa Shell Sekiyu K.K.)
*7: TPE (styrene-based thermoplastic elastomer, AR-SC-30, manufactured by Aronkasei Co., Ltd.)
*8: Polyolefin elastomer 1 (ENEOS Corporation Gelatic Hs0, JIS A hardness = 0, compression set = 18%)
*9: Polyolefin elastomer 2 (ENEOS Corporation Gelatic Hs5, JIS A hardness = 5, compression set = 27%)
*10: Polyolefin elastomer 3 (ENEOS Corporation Gelatic Hs20, JIS A hardness = 20, compression set = 25%)
*11: Sulfur (Kinka oil-filled fine sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
*12: Vulcanization accelerator (Noccela CZ-G manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.)

表1の結果から、各実施例のゴム組成物は、(I)ジエン系ゴム100質量部に対し、(II)カーボンブラックおよび/または白色充填剤を30~100質量部、および(III)JIS A硬度が0~50であり、かつ圧縮永久歪が10~30%であるポリオレフィン系エラストマーを0.5~20質量部配合してなるものであるので、標準例に比べて、低発熱性であり、かつ氷上性能に優れる。
これに対し、比較例1は、(III)ポリオレフィン系エラストマーの替わりにスチレン系エラストマーを使用した例であるので、標準例に比べて、氷上性能および発熱性の改善に乏しいものであった。
比較例2は、(III)ポリオレフィン系エラストマーの配合量が本発明で規定する下限未満であるので、替わりにスチレン系エラストマーを使用した例であるので、標準例に比べて、すべての特性に改善が見られなかった。
比較例3は、(III)ポリオレフィン系エラストマーの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、標準例に比べて、ゴムの強度が低下した。
As can be seen from the results in Table 1, the rubber composition of each Example is composed of 100 parts by mass of (I) diene rubber, 30 to 100 parts by mass of (II) carbon black and/or white filler, and 0.5 to 20 parts by mass of (III) polyolefin elastomer having a JIS A hardness of 0 to 50 and a compression set of 10 to 30%, and therefore has lower heat buildup and better performance on ice compared to the standard example.
In contrast, Comparative Example 1 is an example in which (III) a styrene-based elastomer was used instead of a polyolefin-based elastomer, and therefore showed little improvement in performance on ice and heat build-up compared to the standard example.
In Comparative Example 2, the blending amount of (III) polyolefin-based elastomer was less than the lower limit specified in the present invention, and therefore a styrene-based elastomer was used instead, and no improvement was observed in any of the properties compared to the standard example.
In Comparative Example 3, the blend amount of (III) polyolefin-based elastomer exceeded the upper limit specified in the present invention, and therefore the rubber strength was reduced compared to the standard example.

Claims (3)

(I)ジエン系ゴム100質量部に対し、
(II)カーボンブラックおよび/または白色充填剤を30~100質量部、および
(III)JIS A硬度が0~50であり、かつ下記測定方法により測定された圧縮永久歪が10~30%であるポリオレフィン系エラストマーを0.5~20質量部
配合してなることを特徴とするゴム組成物。
前記圧縮永久歪の測定方法:前記ポリオレフィン系エラストマーを200℃で10分間熱プレスし、厚みが約2mmとなるようにシートを調製し、得られたシートを直径29mmの円盤状に打ち抜いて7枚重ね合わせ、高さ(厚み)が12.5±0.5mmになるようにサンプルを調製し、得られたサンプルを用い、専用治具で25%圧縮し、70℃で22時間放置した後の圧縮永久歪(単位:%)をJIS K6262(2013年発行)に準拠して測定する。
(I) per 100 parts by mass of diene rubber,
(II) 30 to 100 parts by mass of carbon black and/or a white filler; and (III) 0.5 to 20 parts by mass of a polyolefin-based elastomer having a JIS A hardness of 0 to 50 and a compression set of 10 to 30% as measured by the following measurement method .
Measurement method for the compression set: The polyolefin elastomer is heat-pressed at 200°C for 10 minutes to prepare a sheet having a thickness of about 2 mm. The obtained sheet is punched out into a disk shape having a diameter of 29 mm, and seven sheets are stacked together to prepare a sample having a height (thickness) of 12.5±0.5 mm. The obtained sample is compressed by 25% using a dedicated jig, and the compression set (unit: %) after leaving it at 70°C for 22 hours is measured in accordance with JIS K6262 (issued in 2013).
前記(I)ジエン系ゴム100質量部中、ブタジエンゴムが30質量部以上を占めることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 1, characterized in that the butadiene rubber accounts for 30 parts by mass or more of the diene rubber (I) per 100 parts by mass. 請求項1または2に記載のゴム組成物を使用したスタッドレスタイヤ。 A studless tire using the rubber composition according to claim 1 or 2.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015067747A (en) 2013-09-30 2015-04-13 横浜ゴム株式会社 Tire rubber composition
JP2016030814A (en) 2014-07-30 2016-03-07 横浜ゴム株式会社 Tire rubber composition
JP2017057393A (en) 2015-09-17 2017-03-23 Jxエネルギー株式会社 Thermoplastic elastomer composition, method for producing the same, and laminate
JP2018095763A (en) 2016-12-15 2018-06-21 東洋ゴム工業株式会社 Rubber composition
WO2019027022A1 (en) 2017-08-02 2019-02-07 Jxtgエネルギー株式会社 Rubber composition, crosslinked rubber composition, tire, and rubber part for industrial use

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015067747A (en) 2013-09-30 2015-04-13 横浜ゴム株式会社 Tire rubber composition
JP2016030814A (en) 2014-07-30 2016-03-07 横浜ゴム株式会社 Tire rubber composition
JP2017057393A (en) 2015-09-17 2017-03-23 Jxエネルギー株式会社 Thermoplastic elastomer composition, method for producing the same, and laminate
JP2018095763A (en) 2016-12-15 2018-06-21 東洋ゴム工業株式会社 Rubber composition
WO2019027022A1 (en) 2017-08-02 2019-02-07 Jxtgエネルギー株式会社 Rubber composition, crosslinked rubber composition, tire, and rubber part for industrial use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
エラストマー第二事業部/高分子研究所,高機能オレフィン系熱可塑性エラストマー -エクセリンク- その2,JSR TECHNICAL REVIEW,2003年,No. 110,p. 30-34

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