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JP2013159740A - Rubber composition for tire tread and pneumatic tire - Google Patents

Rubber composition for tire tread and pneumatic tire Download PDF

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JP2013159740A
JP2013159740A JP2012024290A JP2012024290A JP2013159740A JP 2013159740 A JP2013159740 A JP 2013159740A JP 2012024290 A JP2012024290 A JP 2012024290A JP 2012024290 A JP2012024290 A JP 2012024290A JP 2013159740 A JP2013159740 A JP 2013159740A
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JP
Japan
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group
mass
parts
rubber
rubber composition
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012024290A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yuri
貴史 由里
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

【課題】ゴムの補強性を維持しながら、低発熱性能を改良する。
【解決手段】ジエン系ゴム100質量部に対し、下記一般式(1)で表される化合物0.5〜20質量部と、シリカ30〜120質量部と、カーボンブラック5〜60質量部と、を含有するタイヤトレッド用ゴム組成物である。また、該ゴム組成物をトレッドに用いてなる空気入りタイヤである。式(1)中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、Rは、アクリロイル基、メタクリロイル基、水素原子、炭素数1〜22のアルキル基、フェニル基、又は、炭素数1〜22のアルキル基を持つアルキルフェニル基を示し、Aは、炭素数2〜4のアルキレン基を示し、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す4〜90の数である。
【化1】

Figure 2013159740

【選択図】なし[PROBLEMS] To improve low heat generation performance while maintaining rubber reinforcement.
SOLUTION: To 100 parts by mass of a diene rubber, 0.5 to 20 parts by mass of a compound represented by the following general formula (1), 30 to 120 parts by mass of silica, 5 to 60 parts by mass of carbon black, Is a rubber composition for tire treads. Moreover, it is a pneumatic tire which uses this rubber composition for a tread. In Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents an acryloyl group, a methacryloyl group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a phenyl group, or 1 to 22 carbon atoms. An alkylphenyl group having the above alkyl group, A represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n represents a number of 4 to 90 indicating the average number of added moles of the oxyalkylene group.
[Chemical 1]
Figure 2013159740

[Selection figure] None

Description

本発明は、空気入りタイヤのトレッドに用いられるゴム組成物に関し、また、該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition used for a tread of a pneumatic tire, and also relates to a pneumatic tire using the rubber composition.

従来、タイヤトレッド用ゴム組成物の加工性を向上させるための手法として、プロセスオイルや可塑剤、加工助剤などを添加する方法がある。しかしながら、これらの方法では、低発熱性能の悪化や、ゴムの補強性低下に伴う操縦安定性能や耐摩耗性能の悪化という問題点がある。   Conventionally, as a technique for improving the processability of a rubber composition for a tire tread, there is a method of adding process oil, a plasticizer, a processing aid or the like. However, these methods have problems such as deterioration of low heat generation performance and deterioration of steering stability performance and wear resistance performance due to a decrease in rubber reinforcement.

下記特許文献1には、ジエン系ゴムに、シリカと、分子内にゴム成分に対する反応基を1個以上とシリカに対する吸着基を2個以上有する化合物と、特定のオイルを含む軟化剤とを配合することで、未加硫ゴムの粘度を上げず、工場作業性を損なうことなく、ウェット性能を確保し、操縦安定性能を改良することが開示されている。該化合物としては、反応基としてアクリル酸やメタクリル酸から誘導される基と、吸着基としてカルボキシル基を有し、更にオキシアルキレン基を有するものが開示されており、具体的には、トリメリット酸モノ(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)エステル、ポリオキシエチレングリセリントリマレエートなどが挙げられている。該化合物をタイヤ用ゴム組成物に配合することは、下記特許文献2〜5にも開示されている。該化合物は、ゴム成分に対する反応基とシリカに対する吸着基を有するものであるが、本発明特有のポリエーテル化合物を配合する点は開示されていない。   In the following Patent Document 1, silica, a compound having one or more reactive groups for the rubber component and two or more adsorption groups for silica in the molecule, and a softener containing a specific oil are blended in the diene rubber. Thus, it is disclosed that wet performance is secured and steering stability performance is improved without increasing the viscosity of unvulcanized rubber and without impairing factory workability. As such compounds, those having a group derived from acrylic acid or methacrylic acid as a reactive group, a carboxyl group as an adsorbing group, and further having an oxyalkylene group are disclosed. Specifically, trimellitic acid is disclosed. Mono (2- (meth) acryloyloxyethyl) ester, polyoxyethylene glycerin trimaleate and the like are mentioned. The compounding of the compound in a rubber composition for tires is also disclosed in Patent Documents 2 to 5 below. The compound has a reactive group for the rubber component and an adsorbing group for silica, but does not disclose the point of blending the polyether compound unique to the present invention.

一方、下記特許文献6には、転がり抵抗性能及び耐摩耗性能を満足させながら、グリップ性能の温度依存性を改良する技術に関し、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの少なくとも2種のユニットからなるポリエーテル系共重合体を配合することにより、ゴム硬度の温度依存性を改良することが開示されている。しかしながら、本発明特有のポリエーテル化合物を配合する点を開示したものではない。   On the other hand, the following Patent Document 6 relates to a technique for improving the temperature dependence of grip performance while satisfying rolling resistance performance and wear resistance performance, and a polyether system comprising at least two units of ethylene oxide and propylene oxide. It is disclosed that the temperature dependence of rubber hardness is improved by blending a copolymer. However, it does not disclose that the polyether compound unique to the present invention is blended.

なお、下記特許文献7,8には、ジエン系ゴムに、特定のシリカとともに、加工助剤として、ポリプロピレングリコールモノメタクリレートやフェノールEO変性アクリレートなどのモノ(メタ)アクリレートを配合することが開示されている。しかしながら、これらの文献は防振ゴム組成物に関するものであり、また、該加工助剤は耐熱性(熱老化防止効果)を高めるために配合されており、本発明を示唆するものではない。   The following Patent Documents 7 and 8 disclose blending mono (meth) acrylates such as polypropylene glycol monomethacrylate and phenol EO-modified acrylate as processing aids with specific silica into diene rubber. Yes. However, these documents relate to a vibration-proof rubber composition, and the processing aid is blended for improving heat resistance (heat aging prevention effect), and does not suggest the present invention.

特開2005−002295号公報JP 2005-002295 A 特開2005−015691号公報JP 2005-015691 A 特開2005−023144号公報JP 2005-023144 A 特開2007−224195号公報JP 2007-224195 A 特開2007−246627号公報JP 2007-246627 A 特開2006−213864号公報JP 2006-213864 A 特開2011−174034号公報JP 2011-174034 A 特開2011−195807号公報JP 2011-195807 A

本発明は、ゴムの補強性を維持しながら、低発熱性能を改良することができるタイヤトレッド用ゴム組成物、及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 tire tread capable of improving low heat generation performance while maintaining the reinforcing property of rubber, and a pneumatic tire using the same.

本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に対し、下記一般式(1)で表される化合物0.5〜20質量部と、シリカ30〜120質量部と、カーボンブラック5〜60質量部と、を含有するものである。

Figure 2013159740
The rubber composition for a tire tread according to the present invention includes 0.5 to 20 parts by mass of a compound represented by the following general formula (1), 30 to 120 parts by mass of silica, and carbon with respect to 100 parts by mass of a diene rubber. And 5 to 60 parts by mass of black.
Figure 2013159740

式中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、Rは、アクリロイル基、メタクリロイル基、水素原子、炭素数1〜22のアルキル基、フェニル基、又は、炭素数1〜22のアルキル基を持つアルキルフェニル基を示し、Aは、炭素数2〜4のアルキレン基を示し、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す4〜90の数である。 In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents an acryloyl group, a methacryloyl group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a phenyl group, or an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. A represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n represents a number of 4 to 90 indicating the average number of added moles of the oxyalkylene group.

また、本発明に係る空気入りタイヤは、該ゴム組成物をトレッドに用いてなるものである。   Moreover, the pneumatic tire according to the present invention is obtained by using the rubber composition in a tread.

本発明によれば、ジエン系ゴムに対してシリカとともに上記特定のポリエーテル化合物を配合したことにより、ゴムの補強性を維持しながら、加工性、低発熱性能を改良することができる。   According to the present invention, by blending the specific polyether compound together with silica into the diene rubber, processability and low heat generation performance can be improved while maintaining rubber reinforcement.

以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。   Hereinafter, matters related to the implementation of the present invention will be described in detail.

本実施形態に係るゴム組成物において、ゴム成分としてのジエン系ゴムとしては特に限定されず、例えば、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合体などが挙げられる。これらのジエン系ゴムは、いずれか1種単独で用いてもよく、あるいはまた2種以上組み合わせて用いてもよい。該ジエン系ゴムとして、好ましくは、スチレンブタジエンゴムの単独、又は、スチレンブタジエンゴムと、ポリブタジエンゴムなどの他のジエン系ゴムとのブレンドを用いることである。ブレンドの場合、スチレンブタジエンゴムがジエン系ゴム成分中の割合で50質量%以上であることが好ましい。   In the rubber composition according to the present embodiment, the diene rubber as the rubber component is not particularly limited. For example, natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR). ), Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), styrene-isoprene copolymer rubber, butadiene-isoprene copolymer, and the like. These diene rubbers may be used alone or in combination of two or more. The diene rubber is preferably a styrene butadiene rubber alone or a blend of styrene butadiene rubber and another diene rubber such as polybutadiene rubber. In the case of a blend, the styrene butadiene rubber is preferably 50% by mass or more in terms of the diene rubber component.

本実施形態に係るゴム組成物には、加工助剤として下記一般式(1)で表される化合物(ポリエーテル化合物)が配合される。

Figure 2013159740
In the rubber composition according to this embodiment, a compound (polyether compound) represented by the following general formula (1) is blended as a processing aid.
Figure 2013159740

式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、CH=CR−COO−で表されるアクリレート基又はメタクリレート基がジエン系ゴムと反応する部位となる。 In the formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and an acrylate group or a methacrylate group represented by CH 2 ═CR 1 —COO— is a site that reacts with the diene rubber.

また、Rは、アクリロイル基(即ち、CH=CH−CO−)、メタクリロイル基(即ち、CH=C(CH)−CO−)、水素原子、炭素数1〜22の直鎖状又は分岐状のアルキル基(好ましくは、炭素数1〜18のアルキル基)、フェニル基、又は、炭素数1〜22の直鎖状又は分岐状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜18のアルキル基)を持つアルキルフェニル基を示す。 R 2 is an acryloyl group (ie, CH 2 ═CH—CO—), a methacryloyl group (ie, CH 2 ═C (CH 3 ) —CO—), a hydrogen atom, or a straight chain having 1 to 22 carbon atoms. Or a branched alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms), a phenyl group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms (preferably an alkyl having 1 to 18 carbon atoms) An alkylphenyl group having a group).

Aは、炭素数2〜4のアルキレン基を示す。従って、AOで表されるオキシアルキレン基は、オキシエチレン基、オキシプロピレン基又はオキシブチレン基、好ましくはオキシエチレン基又はオキシプロピレン基であり、シリカのシラノール基(Si−OH)と相互作用する部位となる。これらのオキシアルキレン基は1分子中において1種のみで構成されてもよく、2種以上組み合わされてもよい。2種以上組み合わせる場合、ランダム型でもブロック型でもよい。nは、オキシアルキレン基の平均付加モル数を示す4〜90の数であり、好ましくは5〜60の数、より好ましくは6〜40の数であり、更に好ましくは7〜20の数である。   A represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Therefore, the oxyalkylene group represented by AO is an oxyethylene group, an oxypropylene group or an oxybutylene group, preferably an oxyethylene group or an oxypropylene group, and a site that interacts with a silanol group (Si-OH) of silica. It becomes. These oxyalkylene groups may be composed of only one kind in one molecule, or two or more kinds may be combined. When two or more types are combined, a random type or a block type may be used. n is a number of 4 to 90 indicating the average number of added moles of the oxyalkylene group, preferably a number of 5 to 60, more preferably a number of 6 to 40, and even more preferably a number of 7 to 20. .

該ポリエーテル化合物の具体例としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)−モノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール−モノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール・テトラメチレングリコール)−モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール・テトラメチレングリコール)−モノ(メタ)アクリレートなどのポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート;
ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどのポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート;
メトキシポリエチレングリコール−モノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール−モノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコール−モノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコール−モノ(メタ)アクリレートなどのアルキロキシポリアルキレングリコール−モノ(メタ)アクリレート;
フェノキシポリエチレングリコール−モノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール−モノ(メタ)アクリレートなどのフェノキシポリアルキレングリコール−モノ(メタ)アクリレート;
ノニルフェノキシポリエチレングリコール−モノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール−モノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)−モノ(メタ)アクリレートなどのアルキルフェノキシポリアルキレングリコール−モノ(メタ)アクリレート;
などが挙げられる。これらはいずれか1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。ここで、(メタ)アクリレートは、アクリレート又はメタクリレートを示す。
Specific examples of the polyether compound include polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, poly (ethylene glycol / propylene glycol) -mono (meth) acrylate, polyethylene glycol / polypropylene glycol / mono (meta). ) Acrylate, poly (ethylene glycol tetramethylene glycol) -mono (meth) acrylate, poly (propylene glycol tetramethylene glycol) -mono (meth) acrylate and other polyalkylene glycol mono (meth) acrylates;
Polyalkylene glycol di (meth) acrylates such as polyethylene glycol di (meth) acrylate and polypropylene glycol di (meth) acrylate;
Alkoxy poly such as methoxypolyethylene glycol-mono (meth) acrylate, octoxypolyethyleneglycol / polypropyleneglycol-mono (meth) acrylate, lauroxypolyethyleneglycol-mono (meth) acrylate, stearoxypolyethyleneglycol-mono (meth) acrylate Alkylene glycol-mono (meth) acrylate;
Phenoxypolyalkylene glycol-mono (meth) acrylate such as phenoxypolyethylene glycol-mono (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol / polypropylene glycol-mono (meth) acrylate;
Alkylphenoxypolyalkylene glycol-mono (meth) such as nonylphenoxypolyethylene glycol-mono (meth) acrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol-mono (meth) acrylate, nonylphenoxypoly (ethylene glycol / propylene glycol) -mono (meth) acrylate Acrylate;
Etc. Any of these may be used alone or in combination of two or more. Here, (meth) acrylate indicates acrylate or methacrylate.

該ポリエーテル化合物の配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対して0.5〜20質量部であり、好ましくは1〜20質量部であり、より好ましくは3〜15であり、更に好ましくは3〜10質量部である。ポリエーテル化合物の配合量が少ないとその添加効果が十分に得られないおそれがあり、逆に多すぎると低発熱性能がかえって損なわれるおそれがある。   The blending amount of the polyether compound is 0.5 to 20 parts by mass, preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 3 to 15 and even more preferably 100 parts by mass of the diene rubber. 3 to 10 parts by mass. If the blending amount of the polyether compound is small, the effect of the addition may not be sufficiently obtained. Conversely, if it is too large, the low heat generation performance may be impaired.

本実施形態に係るゴム組成物に使用されるシリカとしては、特に限定されず、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)等が挙げられるが、中でも湿式シリカが好ましい。シリカのコロイダル特性は特に限定しないが、BET法による窒素吸着比表面積(BET)150〜250m/gであるものが好ましく用いられ、より好ましくは180〜230m/gである。なお、シリカのBETはISO 5794に記載のBET法に準拠し測定される。 Silica used in the rubber composition according to this embodiment is not particularly limited, and examples thereof include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), and wet silica is preferable. Colloidal properties of the silica are not particularly limited, those which are nitrogen adsorption specific surface area (BET) 150~250m 2 / g by BET method is preferably used, more preferably 180~230m 2 / g. The BET of silica is measured according to the BET method described in ISO 5794.

シリカの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対して、30〜120質量部であり、好ましくは30〜100質量部、より好ましくは40〜90質量部である。シリカの配合量が30質量部未満では、上記ポリエーテル化合物とともに配合することによる低発熱性能の改良効果が不十分となるおそれがある。逆に、シリカの配合量が120質量部を超えると、加工性が損なわれるおそれがある。   The compounding quantity of a silica is 30-120 mass parts with respect to 100 mass parts of diene rubbers, Preferably it is 30-100 mass parts, More preferably, it is 40-90 mass parts. If the blending amount of silica is less than 30 parts by mass, the effect of improving the low heat generation performance by blending with the polyether compound may be insufficient. On the other hand, if the amount of silica exceeds 120 parts by mass, the workability may be impaired.

本実施形態に係るゴム組成物には、シリカとともにカーボンブラックを配合することができる。カーボンブラックとしては、特に限定されず、SAF、ISAF、HAF、FEFなどが挙げられる。好ましくは、耐摩耗性能に優れることから、SAF、ISAF、HAFを用いることである。   Carbon rubber can be blended with silica in the rubber composition according to the present embodiment. The carbon black is not particularly limited, and examples thereof include SAF, ISAF, HAF, and FEF. Preferably, SAF, ISAF, or HAF is used because of excellent wear resistance.

カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対して、5〜60質量部であり、好ましくは10〜40質量部である。また、本実施形態に係るゴム組成物においては、フィラーがシリカを主成分とすることが好ましく、そのため、シリカ及びカーボンブラックからなるフィラーの総量に対し、シリカを50質量%以上含むことが好ましい。   The compounding quantity of carbon black is 5-60 mass parts with respect to 100 mass parts of diene rubbers, Preferably it is 10-40 mass parts. In the rubber composition according to the present embodiment, the filler is preferably composed mainly of silica. Therefore, it is preferable that 50% by mass or more of silica is included with respect to the total amount of filler composed of silica and carbon black.

本実施形態に係るゴム組成物には、シリカの分散性を更に向上するために、スルフィドシランやメルカプトシランなどのシランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤の配合量は、特に限定されないが、シリカ配合量に対して2〜20質量%であることが好ましい。   In order to further improve the dispersibility of silica, the rubber composition according to this embodiment preferably contains a silane coupling agent such as sulfide silane or mercaptosilane. Although the compounding quantity of a silane coupling agent is not specifically limited, It is preferable that it is 2-20 mass% with respect to a silica compounding quantity.

本実施形態に係るゴム組成物には、上記の各成分の他に、オイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、加硫剤、加硫促進剤など、ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。   The rubber composition according to the present embodiment is generally used in rubber compositions such as oil, zinc white, stearic acid, anti-aging agent, wax, vulcanizing agent, and vulcanization accelerator in addition to the above components. Various additives can be blended.

上記加硫剤としては、硫黄、及び硫黄含有化合物(例えば、塩化硫黄、二塩化硫黄、高分子多硫化物、モルホリンジスルフィド、及びアルキルフェノールジスルフィド等)が挙げられ、これらはいずれか1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。加硫剤の配合量は、特に限定するものではないが、上記ジエン系ゴム100質量部に対して0.1〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜5質量部である。   Examples of the vulcanizing agent include sulfur and sulfur-containing compounds (for example, sulfur chloride, sulfur dichloride, polymer polysulfide, morpholine disulfide, and alkylphenol disulfide). Two or more types can be used in combination. Although the compounding quantity of a vulcanizing agent is not specifically limited, It is preferable that it is 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of said diene rubbers, More preferably, it is 0.5-5 mass parts. is there.

上記加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チウラム系、チアゾール系、及びグアニジン系などの各種加硫促進剤を用いることができ、いずれか1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。加硫促進剤の配合量は、特に限定するものではないが、上記ジエン系ゴム100質量部に対して0.1〜7質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜5質量部である。   As said vulcanization accelerator, various vulcanization accelerators, such as a sulfenamide type | system | group, a thiuram type | system | group, a thiazole type | system | group, and a guanidine type | system | group, can be used, for example, any 1 type is used individually or in combination of 2 or more types. be able to. The blending amount of the vulcanization accelerator is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 7 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. It is.

本実施形態に係るゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。すなわち、第一混合段階で、ジエン系ゴムに対し、上記ポリエーテル化合物、シリカ及びカーボンブラックとともに、加硫剤及び加硫促進剤を除く他の添加剤を添加混合し、次いで、得られた混合物に、最終混合段階で加硫剤及び加硫促進剤を添加混合してゴム組成物を調製することができる。   The rubber composition according to the present embodiment can be prepared by kneading according to a conventional method using a commonly used Banbury mixer, kneader, roll, or other mixer. That is, in the first mixing stage, to the diene rubber, together with the polyether compound, silica and carbon black, other additives excluding the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator are added and mixed, and then the obtained mixture In addition, a rubber composition can be prepared by adding and mixing a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator in the final mixing stage.

このようにして得られるゴム組成物は、空気入りタイヤのトレッドのためのゴム組成物として用いられ、常法に従い、例えば140〜200℃で加硫成形することにより、各種空気入りタイヤのトレッドゴムを形成することができる。   The rubber composition thus obtained is used as a rubber composition for a tread of a pneumatic tire, and is vulcanized at, for example, 140 to 200 ° C. according to a conventional method, whereby various tread rubbers for pneumatic tires are used. Can be formed.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

バンバリーミキサーを使用し、下記表1に示す配合(質量部)に従い、まず、第一混合段階で、硫黄と加硫促進剤を除く成分を添加混合し(排出温度=160℃)、次いで、得られた混合物に、最終混合段階で硫黄と加硫促進剤を添加混合して(排出温度=90℃)、タイヤトレッド用ゴム組成物を調製した。   Using a Banbury mixer, according to the composition (parts by mass) shown in Table 1 below, first, in the first mixing stage, components other than sulfur and vulcanization accelerator are added and mixed (discharge temperature = 160 ° C.), and then obtained. In the final mixing stage, sulfur and a vulcanization accelerator were added to and mixed with the resulting mixture (discharge temperature = 90 ° C.) to prepare a tire tread rubber composition.

なお、各ゴム組成物には、共通配合として、ジエン系ゴム(SBRとBRの合計量)100質量部に対し、亜鉛華(三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華1号」)3重量部、老化防止剤(住友化学工業株式会社製「アンチゲン6C」)2質量部、ステアリン酸(花王株式会社製「ルナックS−20」)2質量部、ワックス(日本精鑞株式会社製「OZOACE0355」)2質量部、硫黄(鶴見化学工業株式会社製「5%油入微粉末硫黄」)1.5質量部、加硫促進剤(住友化学工業株式会社製「ソクシールCZ」)1.8質量部を配合した。   In each rubber composition, 3 parts by weight of zinc white ("Zinc Hana 1" manufactured by Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd.) per 100 parts by mass of diene rubber (total amount of SBR and BR) as a common compound, Anti-aging agent (Sumitomo Chemical Co., Ltd. “Antigen 6C”) 2 parts by mass, stearic acid (Kao Co., Ltd. “Lunac S-20”) 2 parts by mass, wax (Nippon Seiki Co., Ltd. “OZOACE0355”) 2 Part by mass, 1.5 parts by mass of sulfur (“5% oil-filled fine powder sulfur” manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.) and 1.8 parts by mass of a vulcanization accelerator (“Soccele CZ” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were blended. .

表1中の各成分の詳細は以下の通りである。   The details of each component in Table 1 are as follows.

・SBR:スチレンブタジエンゴム、ランクセス株式会社製「VSL5025−0HM」
・BR:ポリブタジエンゴム、宇部興産株式会社製「BR150B」
・シリカ:東ソー・シリカ株式会社製「ニップシールAQ」(BET=205m/g)
・カップリング剤:スルフィドシランカップリング剤、エボニック・デグサ社製「Si69」
・カーボンブラック:HAF、三菱化学株式会社製「ダイアブラックN341」
・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」
SBR: Styrene butadiene rubber, “VSL5025-0HM” manufactured by LANXESS
・ BR: Polybutadiene rubber, “BR150B” manufactured by Ube Industries, Ltd.
Silica: “Nip Seal AQ” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. (BET = 205 m 2 / g)
Coupling agent: Sulfide silane coupling agent, “Si69” manufactured by Evonik Degussa
Carbon black: HAF, “Dia Black N341” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
-Oil: "Extract No. 4 S" manufactured by Showa Shell Sekiyu KK

・ポリエーテル化合物1:ライオン株式会社製、ポリエチレングリコール「PEG#300」
・ポリエーテル化合物2:ライオン株式会社製、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノブチルエーテル「レオソルブ703B」
Polyether compound 1: manufactured by Lion Corporation, polyethylene glycol “PEG # 300”
Polyether compound 2: manufactured by Lion Corporation, polyoxyethylene polyoxypropylene monobutyl ether “Reosolve 703B”

・ポリエーテル化合物3:日油株式会社製「ブレンマーPE−90」、ポリエチレングリコールモノメタクリレート(下記式(2)にてn=2)
・ポリエーテル化合物4:日油株式会社製「ブレンマーPE−350」、ポリエチレングリコールモノメタクリレート(下記式(2)にてn=8)

Figure 2013159740
Polyether compound 3: “Blemmer PE-90” manufactured by NOF Corporation, polyethylene glycol monomethacrylate (n = 2 in the following formula (2))
Polyether compound 4: “Blemmer PE-350” manufactured by NOF Corporation, polyethylene glycol monomethacrylate (n = 8 in the following formula (2))
Figure 2013159740

・ポリエーテル化合物5:共栄社化学株式会社製「ライトエステル9EG」、ポリエチレングリコールジメタクリレート(下記式(3)にてn=9)

Figure 2013159740
Polyether compound 5: “Light Ester 9EG” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., polyethylene glycol dimethacrylate (n = 9 in the following formula (3))
Figure 2013159740

・ポリエーテル化合物6:共栄社化学株式会社製「ライトエステル041MA」、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(下記式(4)にてn=30)

Figure 2013159740
Polyether compound 6: “Light Ester 041MA” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., methoxypolyethylene glycol methacrylate (n = 30 in the following formula (4))
Figure 2013159740

・ポリエーテル化合物7:日油株式会社製「ブレンマーAE−400」、ポリエチレングリコールモノアクリレート(下記式(5)にてn=10)

Figure 2013159740
Polyether compound 7: “Blemmer AE-400” manufactured by NOF Corporation, polyethylene glycol monoacrylate (n = 10 in the following formula (5))
Figure 2013159740

・ポリエーテル化合物8:日油株式会社製「ブレンマー70PEP−350B」、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール−モノメタクリレート(下記式(6)にてn1=5、n2=2、ブロック型)

Figure 2013159740
Polyether compound 8: “Blemmer 70PEP-350B” manufactured by NOF Corporation, polyethylene glycol / polypropylene glycol / monomethacrylate (n1 = 5, n2 = 2, block type in the following formula (6))
Figure 2013159740

・ポリエーテル化合物9:日油株式会社製「ブレンマー55PET−800」、ポリ(エチレングリコール・テトラメチレングリコール)−モノメタクリレート(下記式(7)にてn1=10、n2=5、ランダム型)

Figure 2013159740
Polyether compound 9: “Blenmer 55PET-800” manufactured by NOF Corporation, poly (ethylene glycol / tetramethylene glycol) -monomethacrylate (n1 = 10, n2 = 5, random type in the following formula (7))
Figure 2013159740

・ポリエーテル化合物10:日油株式会社製「ブレンマー50POEP−800B」、オクトキシポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール−モノメタクリレート(下記式(8)にてn1=8、n2=6、ブロック型)

Figure 2013159740
Polyether compound 10: “Blenmer 50POEP-800B” manufactured by NOF Corporation, octoxypolyethylene glycol / polypropylene glycol / monomethacrylate (n1 = 8, n2 = 6, block type in the following formula (8))
Figure 2013159740

・ポリエーテル化合物11:日油株式会社製「ブレンマーPSE−1300」、ステアロキシポリエチレングリコール−モノメタクリレート(下記式(9)にてn=30)

Figure 2013159740
Polyether compound 11: “Blemmer PSE-1300” manufactured by NOF Corporation, stearoxy polyethylene glycol-monomethacrylate (n = 30 in the following formula (9))
Figure 2013159740

・ポリエーテル化合物12:日油株式会社製「ブレンマー43PAPE−600B」、フェノキシポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール−モノメタクリレート(下記式(10)にてn1=6、n2=6、ブロック型)

Figure 2013159740
Polyether compound 12: “Blemmer 43PAPE-600B” manufactured by NOF Corporation, phenoxypolyethylene glycol / polypropylene glycol / monomethacrylate (n1 = 6, n2 = 6, block type in the following formula (10))
Figure 2013159740

・ポリエーテル化合物13:日油株式会社製「ブレンマーANP−300」、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール−モノアクリレート(下記式(11)にてn=5)

Figure 2013159740
Polyether compound 13: “Blemmer ANP-300” manufactured by NOF Corporation, nonylphenoxypolypropylene glycol monoacrylate (n = 5 in the following formula (11))
Figure 2013159740

各ゴム組成物について、加工性を評価するとともに、150℃で30分間加硫した所定形状の試験片を用いて、硬度と低発熱性能を測定・評価した。各評価・測定方法は以下の通りである。   About each rubber composition, while evaluating workability, the hardness and the low heat generation performance were measured and evaluated using the test piece of the predetermined shape vulcanized | cured for 30 minutes at 150 degreeC. Each evaluation / measurement method is as follows.

・加工性:JIS K6300に準拠して東洋精機株式会社製ロータレスムーニー測定機を用い、未加硫ゴムを100℃で1分間予熱後、4分後のトルク値をムーニー単位で測定し、比較例1の値を100とした指数で示した。指数が小さいほど、加工性に優れている。 ・ Processability: In accordance with JIS K6300, using a rotorless Mooney measuring machine manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., preheated unvulcanized rubber at 100 ° C for 1 minute, and measured the torque value after 4 minutes in Mooney units for comparison. It was shown as an index with the value of Example 1 being 100. The smaller the index, the better the workability.

・硬度:JIS K6253に準拠したタイプAデュロメータを用いて、23℃での硬さを測定し(試験片の厚み=13mm)、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど、硬度が高く、補強性に優れることを意味する。 Hardness: Using a type A durometer in accordance with JIS K6253, the hardness at 23 ° C. was measured (test piece thickness = 13 mm), and the value of Comparative Example 1 was expressed as an index. A larger index means higher hardness and better reinforcement.

・低発熱性能:東洋精機(株)製の粘弾性試験機を使用し、静歪み10%、動歪み±1%、周波数10Hz、温度60℃の条件下で損失係数tanδを測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が小さいほどtanδが小さく、従って、発熱しにくく、低発熱性能に優れることを意味する。 ・ Low heat generation performance: Using a viscoelasticity tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., the loss factor tan δ was measured under the conditions of static strain 10%, dynamic strain ± 1%, frequency 10 Hz, temperature 60 ° C., comparative example The value was expressed as an index where the value of 1 was 100. The smaller the index is, the smaller tan δ is. Therefore, it means that heat generation is difficult and low heat generation performance is excellent.

Figure 2013159740
Figure 2013159740

結果は、表1に示す通りであり、コントロールである比較例1に対し、オイルを増量した比較例2では、低発熱性能が悪化するとともに、補強性が損なわれて硬度が低下していた。加工助剤としてポリエチレングリコールを配合した比較例3や、ポリオキシアルキレンブチルエーテルを配合した比較例4では、加工性は改良されたものの、低発熱性能の改良効果は不十分であった。加工助剤としてポリエチレングリコールモノメタクリレートを用いたものの、オキシエチレン基の平均付加モル数が2である比較例5では、補強性が損なわれた。加工助剤として特定の構造を持つポリエーテル化合物を用いたものの、その配合量が少ない比較例6では、低発熱性能の改良効果が不十分であり、配合量が多すぎる比較例7では、補強性には優れたものの低発熱性能の改良効果が損なわれた。   The results are as shown in Table 1. In Comparative Example 2 in which the amount of oil was increased as compared with Comparative Example 1 as a control, the low heat generation performance deteriorated, and the reinforcing property was impaired and the hardness was reduced. In Comparative Example 3 in which polyethylene glycol was blended as a processing aid and Comparative Example 4 in which polyoxyalkylene butyl ether was blended, although the processability was improved, the effect of improving the low heat generation performance was insufficient. Although polyethylene glycol monomethacrylate was used as a processing aid, in Comparative Example 5 in which the average number of moles of oxyethylene groups added was 2, the reinforcement was impaired. Although the polyether compound having a specific structure was used as a processing aid, the comparative example 6 with a small amount of the compound was insufficient in improving the low heat generation performance, and the comparative example 7 with a too large amount was reinforced. The effect of improving the low heat generation performance was impaired although it was excellent in performance.

これに対し、加工助剤として特定の構造を持つポリエーテル化合物を規定量配合した実施例1〜12であると、補強性(即ち、硬度)を維持ないし向上しながら、加工性を改良することができ、同時に低発熱性能も顕著に改良されていた。実施例2に対し、シリカの配合量を増量した実施例13では、補強性の更なる向上効果が得られた。また、実施例2に対し、シリカを減量すると共にカーボンブラックを増量した実施例14では、加工性の更なる改良効果が得られた。   On the other hand, when it is Examples 1-12 which mix | blended the specified amount of the polyether compound with a specific structure as a processing aid, improving workability, maintaining or improving reinforcement (that is, hardness). At the same time, the low heat generation performance was remarkably improved. In Example 13, in which the amount of silica was increased compared to Example 2, a further improvement effect of the reinforcing property was obtained. Further, in Example 14 in which the amount of silica was reduced and the amount of carbon black was increased as compared with Example 2, a further improvement effect of workability was obtained.

Claims (2)

ジエン系ゴム100質量部に対し、下記一般式(1)で表される化合物0.5〜20質量部と、シリカ30〜120質量部と、カーボンブラック5〜60質量部と、を含有するタイヤトレッド用ゴム組成物。
Figure 2013159740
(式中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、Rは、アクリロイル基、メタクリロイル基、水素原子、炭素数1〜22のアルキル基、フェニル基、又は、炭素数1〜22のアルキル基を持つアルキルフェニル基を示す。Aは、炭素数2〜4のアルキレン基を示し、1分子中に異なるものが含まれてもよい。nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す4〜90の数である。)
A tire containing 0.5 to 20 parts by mass of a compound represented by the following general formula (1), 30 to 120 parts by mass of silica, and 5 to 60 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. Tread rubber composition.
Figure 2013159740
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents an acryloyl group, a methacryloyl group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a phenyl group, or an alkyl having 1 to 22 carbon atoms. A represents an alkylphenyl group having a group, A represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and different ones may be included in one molecule, and n represents an average added mole number of an oxyalkylene group. 90.)
請求項1記載のゴム組成物をトレッドに用いた空気入りタイヤ。    A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1 as a tread.
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