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JP5123342B2 - Tire rubber composition and heavy duty tire - Google Patents

Tire rubber composition and heavy duty tire Download PDF

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JP5123342B2
JP5123342B2 JP2010061445A JP2010061445A JP5123342B2 JP 5123342 B2 JP5123342 B2 JP 5123342B2 JP 2010061445 A JP2010061445 A JP 2010061445A JP 2010061445 A JP2010061445 A JP 2010061445A JP 5123342 B2 JP5123342 B2 JP 5123342B2
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Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれをトレッドに用いた重荷重用タイヤに関する。 The present invention relates to a tire rubber composition and a heavy duty tire using the same for a tread.

近年、燃料代の高騰や環境規制の導入により、車の低燃費化への要求が強くなってきており、タイヤ部材の中でも、タイヤにおける占有比率の高いトレッドを製造するためのゴム組成物に対して、優れた低燃費性能が要求されている。 In recent years, due to soaring fuel costs and the introduction of environmental regulations, the demand for lower fuel consumption of vehicles has become stronger, and among the tire components, the rubber composition for producing treads with a high occupation ratio in tires. Therefore, excellent fuel efficiency is required.

低燃費性能を改善する方法として、カーボンブラック等の充填剤を減量する方法が知られている。しかし、充填剤を減量すると、ゴム強度が低下し、耐摩耗性能が悪化する傾向があり、低燃費性能と耐摩耗性能とを高次元で両立させることは困難であった。また、上記ゴム組成物においては、低燃費性能や耐摩耗性能の他、耐劣化性能も要求されており、良好な耐劣化性能を維持しながら、低燃費性能及び耐摩耗性能を両立させる方法が望まれていた。 As a method for improving the low fuel consumption performance, a method of reducing the amount of filler such as carbon black is known. However, when the amount of the filler is reduced, the rubber strength tends to decrease and the wear resistance performance tends to deteriorate, and it is difficult to achieve both low fuel consumption performance and wear resistance performance at a high level. In addition to the low fuel consumption performance and wear resistance performance, the rubber composition is also required to have deterioration resistance performance, and there is a method for achieving both low fuel consumption performance and wear resistance performance while maintaining good deterioration resistance performance. It was desired.

特許文献1〜3には、変性ブタジエンゴム、変性スチレンブタジエンゴムなどの変性ジエン系ゴムを用いて転がり抵抗を低減することが提案されている。また、特許文献4及び5には、蛋白質の除去処理を施した天然ゴムを用いてゴム強度を改善することが提案されている。しかし、良好な耐劣化性能を維持しながら、低燃費性能及び耐摩耗性能を両立させる点について、未だ改善の余地がある。 Patent Documents 1 to 3 propose to reduce rolling resistance using modified diene rubbers such as modified butadiene rubber and modified styrene butadiene rubber. Patent Documents 4 and 5 propose improving natural rubber strength using natural rubber subjected to protein removal treatment. However, there is still room for improvement in terms of achieving both low fuel consumption and wear resistance while maintaining good deterioration resistance.

特開2001−114939号公報JP 2001-114939 A 特開2005−126604号公報JP 2005-126604 A 特開2005−325206号公報JP 2005-325206 A 特開平8−12814号公報JP-A-8-12814 特開平11−12306号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-12306

本発明は、前記課題を解決し、良好な耐劣化性能を維持しながら、低燃費性能及び耐摩耗性能を両立できるタイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したトレッドを有する重荷重用タイヤを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems and provides a tire rubber composition capable of achieving both low fuel consumption and wear resistance while maintaining good deterioration resistance, and a heavy duty tire having a tread produced using the rubber composition. The purpose is to provide.

本発明は、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムと、ブタジエンゴムとを含むゴム成分を含有し、上記ゴム成分100質量%中、上記改質天然ゴムの含有量が60〜95質量%、上記ブタジエンゴムの含有量が5〜40質量%であるタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention contains a rubber component including a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less and a butadiene rubber, and the content of the modified natural rubber is 60 to 95% by mass in 100% by mass of the rubber component. Further, the present invention relates to a tire rubber composition in which the content of the butadiene rubber is 5 to 40% by mass.

上記改質天然ゴムは、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下であることが好ましい。 The modified natural rubber preferably has a gel content measured as a toluene insoluble content of 20% by mass or less.

上記改質天然ゴムは、クロロホルム抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在せず、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。 The modified natural rubber is preferably substantially free of phospholipids and has no peak due to phospholipid at -3 ppm to 1 ppm in 31 P NMR measurement of the chloroform extract.

上記改質天然ゴムは、窒素含有量が0.3質量%以下であることが好ましい。 The modified natural rubber preferably has a nitrogen content of 0.3% by mass or less.

上記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理して得られたものであることが好ましい。 The modified natural rubber is preferably obtained by saponifying natural rubber latex.

上記ブタジエンゴムは、変性ブタジエンゴムであることが好ましい。 The butadiene rubber is preferably a modified butadiene rubber.

上記変性ブタジエンゴムは、下記式(1)で表される化合物により変性されたものであることが好ましい。

Figure 0005123342
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基又は環状エーテル基を表す。nは整数を表す。) The modified butadiene rubber is preferably modified with a compound represented by the following formula (1).
Figure 0005123342
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof. R 4 and R 5 are (The same or different and represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic ether group. N represents an integer.)

上記ゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。 The rubber composition preferably contains carbon black.

上記ゴム組成物は、重荷重用タイヤのトレッドに使用されることが好ましい。 The rubber composition is preferably used for a tread of a heavy duty tire.

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する重荷重用タイヤに関する。 The present invention also relates to a heavy duty tire having a tread produced using the rubber composition.

本発明によれば、ゴム成分としてリン含有量が少ない改質天然ゴム及びブタジエンゴムを所定量使用するタイヤ用ゴム組成物であるので、該ゴム組成物を重荷重用タイヤのトレッドに使用することにより、良好な耐劣化性能を維持しながら、低燃費性能及び耐摩耗性能を両立した重荷重用タイヤを提供できる。 According to the present invention, since the rubber composition for a tire uses a predetermined amount of a modified natural rubber and a butadiene rubber having a low phosphorus content as a rubber component, the rubber composition is used for a tread of a heavy duty tire. Thus, it is possible to provide a heavy duty tire that achieves both low fuel consumption and wear resistance while maintaining good deterioration resistance.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、リン含有量が少ない改質天然ゴム(HPNR)と、ブタジエンゴム(BR)とを含む。天然ゴム(NR)中に含まれるタンパク質やゲル分、リン脂質を低減、除去した改質天然ゴム(HPNR)を用いることでNRの使用に比べて、更なる低燃費化を図ることができる。しかし、HPNRをNRのケン化処理などによって合成する際、その合成時にNR中の劣化防止成分も除去されるため、ゴムの劣化が速くなり、結果として、耐劣化性能や耐摩耗性能などの性能に劣ってしまう。これに対し、本発明では、ゴム成分としてHPNRとともにBRを使用しているため、低燃費性能とともに、耐摩耗性能も改善でき、これらを良好に両立できる。また、良好な耐劣化性能を維持できるため、低燃費性能、耐摩耗性能及び耐劣化性能がバランス良く得られる。 The rubber composition for tires of the present invention contains modified natural rubber (HPNR) having a low phosphorus content and butadiene rubber (BR). By using the modified natural rubber (HPNR) in which the protein, gel, and phospholipid contained in the natural rubber (NR) are reduced and removed, fuel consumption can be further reduced as compared with the use of NR. However, when HPNR is synthesized by saponification of NR, etc., the deterioration-preventing components in NR are also removed during the synthesis, resulting in faster rubber degradation, resulting in performance such as degradation resistance and wear resistance. It is inferior to. On the other hand, in the present invention, since BR is used together with HPNR as a rubber component, it is possible to improve wear resistance performance as well as low fuel consumption performance, and these can be satisfactorily achieved. In addition, since good deterioration resistance can be maintained, low fuel consumption performance, wear resistance performance and deterioration resistance performance can be obtained in a well-balanced manner.

上記改質天然ゴム(HPNR)は、リン含有量が200ppm以下である。200ppmを超えると、貯蔵中にゲル量が増加し、加硫ゴムのtanδが上昇する傾向がある。該リン含有量は、150ppm以下が好ましく、100ppm以下がより好ましい。ここで、リン含有量は、たとえばICP発光分析等、従来の方法で測定することができる。リンは、リン脂質(リン化合物)に由来するものである。 The modified natural rubber (HPNR) has a phosphorus content of 200 ppm or less. When it exceeds 200 ppm, the amount of gel increases during storage, and the tan δ of the vulcanized rubber tends to increase. The phosphorus content is preferably 150 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less. Here, the phosphorus content can be measured by a conventional method such as ICP emission analysis. Phosphorus is derived from phospholipids (phosphorus compounds).

改質天然ゴム中のゲル含有率は、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。20質量%を超えると、ムーニー粘度が高くなるなど、加工性が低下する傾向がある。ゲル含有率とは、非極性溶媒であるトルエンに対する不溶分として測定した値を意味し、以下においては単に「ゲル含有率」または「ゲル分」と称することがある。ゲル分の含有率の測定方法は次のとおりである。まず、天然ゴム試料を脱水トルエンに浸し、暗所に遮光して1週間放置後、トルエン溶液を1.3×10rpmで30分間遠心分離して、不溶のゲル分とトルエン可溶分とを分離する。不溶のゲル分にメタノールを加えて固形化した後、乾燥し、ゲル分の質量と試料の元の質量との比からゲル含有率が求められる。 The gel content in the modified natural rubber is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less. If it exceeds 20% by mass, the processability tends to decrease, for example, the Mooney viscosity increases. The gel content means a value measured as an insoluble content with respect to toluene which is a nonpolar solvent, and may be simply referred to as “gel content” or “gel content” below. The measuring method of the content rate of a gel part is as follows. First, a natural rubber sample is soaked in dehydrated toluene, light-shielded in the dark and left for 1 week, and then the toluene solution is centrifuged at 1.3 × 10 5 rpm for 30 minutes to obtain an insoluble gel content and a toluene soluble content. Isolate. Methanol is added to the insoluble gel and solidified, and then dried, and the gel content is determined from the ratio between the mass of the gel and the original mass of the sample.

改質天然ゴムは、実質的にリン脂質が存在しないことが好ましい。「実質的にリン脂質が存在しない」とは、天然ゴム試料をクロロホルムで抽出し、抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在しない状態を表す。−3ppm〜1ppmに存在するリンのピークとは、リン脂質におけるリンのリン酸エステル構造に由来するピークである。 The modified natural rubber is preferably substantially free of phospholipids. “Substantially no phospholipid is present” represents a state in which a natural rubber sample is extracted with chloroform and a peak due to phospholipid does not exist at −3 ppm to 1 ppm in 31 P NMR measurement of the extract. The peak of phosphorus present at -3 ppm to 1 ppm is a peak derived from the phosphate structure of phosphorus in the phospholipid.

改質天然ゴムにおいて、窒素含有量は0.3質量%以下が好ましく、0.15質量%以下がより好ましい。窒素含有量が0.3質量%を超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇する傾向がある。窒素はタンパク質に由来する。窒素含有量は、例えばケルダール法等、従来の方法で測定することができる。 In the modified natural rubber, the nitrogen content is preferably 0.3% by mass or less, and more preferably 0.15% by mass or less. When the nitrogen content exceeds 0.3% by mass, the Mooney viscosity tends to increase during storage. Nitrogen is derived from proteins. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method.

改質天然ゴムの製造方法としては、例えば、天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化し、ケン化後凝集させたゴムを洗浄し、その後乾燥することにより製造する方法が挙げられる。ケン化処理は、天然ゴムラテックスに、アルカリと、必要に応じて界面活性剤を添加して所定温度で一定時間、静置することにより行う。なお、必要に応じて撹拌等を行っても良い。上記製造方法によれば、ケン化により分離したリン化合物が洗浄除去されるので、天然ゴムのリン含有量を抑えることができる。また、ケン化処理により、天然ゴム中の蛋白質が分解されるので、天然ゴムの窒素含有量を抑えることができる。本発明では、天然ゴムラテックスにアルカリを添加してケン化できるが、天然ゴムラテックスに添加することにより、効率的にケン化処理を行えるという効果がある。 Examples of the method for producing the modified natural rubber include a method of producing natural rubber latex by saponification with alkali, washing the saponified and agglomerated rubber, and then drying. The saponification treatment is performed by adding an alkali and, if necessary, a surfactant to natural rubber latex and allowing to stand at a predetermined temperature for a predetermined time. In addition, you may perform stirring etc. as needed. According to the above production method, the phosphorus compound separated by saponification is washed away, so that the phosphorus content of the natural rubber can be suppressed. Moreover, since the protein in natural rubber is decomposed by the saponification treatment, the nitrogen content of the natural rubber can be suppressed. In the present invention, alkali can be added to natural rubber latex for saponification, but by adding it to natural rubber latex, there is an effect that saponification can be efficiently performed.

天然ゴムラテックスはヘビア樹の樹液として採取され、ゴム分のほか水、蛋白質、脂質、無機塩類などを含み、ゴム中のゲル分は種々の不純物の複合的な存在に基づくものと考えられている。本発明では、ヘビア樹をタッピングして出てくる生ラテックス、あるいは遠心分離法によって濃縮した精製ラテックスを使用できる。さらに、生ゴムラテックス中に存在するバクテリアによる腐敗の進行を防止し、ラテックスの凝固を避けるために、常法によりアンモニアを添加したハイアンモニアラテックスであってもよい。 Natural rubber latex is collected as sap of heavy trees and contains rubber, water, proteins, lipids, inorganic salts, etc., and the gel content in rubber is thought to be based on the complex presence of various impurities. . In the present invention, raw latex produced by tapping a heavy tree or purified latex concentrated by centrifugation can be used. Furthermore, high ammonia latex to which ammonia is added by a conventional method may be used in order to prevent the progress of decay due to bacteria present in the raw rubber latex and to avoid coagulation of the latex.

ケン化処理に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アミン化合物等が挙げられ、ケン化処理の効果や天然ゴムラテックスの安定性への影響の観点から、特に水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを用いることが好ましい。 Examples of the alkali used for the saponification treatment include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and an amine compound. From the viewpoint of the effect of the saponification treatment and the influence on the stability of the natural rubber latex, it is particularly hydroxylated. Sodium or potassium hydroxide is preferably used.

アルカリの添加量は特に限定されないが、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、上限は12質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、7質量部以下がさらに好ましく、5質量部以下が特に好ましい。アルカリの添加量が0.1質量部未満では、ケン化処理に時間がかかってしまうおそれがある。また逆にアルカリの添加量が12質量部を超えると天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。 The amount of alkali added is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, and the upper limit is 12 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of natural rubber latex. Is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or less. If the amount of alkali added is less than 0.1 parts by mass, saponification may take time. Conversely, if the amount of alkali added exceeds 12 parts by mass, the natural rubber latex may be destabilized.

界面活性剤としては、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤が使用可能である。陰イオン性界面活性剤としては、例えばカルボン酸系、スルホン酸系、硫酸エステル系、リン酸エステル系等の陰イオン性界面活性剤があげられる。非イオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシアルキレンエーテル系、ポリオキシアルキレンエステル系、多価アルコール脂肪酸エステル系、糖脂肪酸エステル系、アルキルポリグリコシド系等の非イオン性界面活性剤があげられる。両性界面活性剤としては、例えばアミノ酸型、ベタイン型、アミンオキサイド型等の両性界面活性剤があげられる。 As the surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant can be used. Examples of the anionic surfactant include carboxylic acid-based, sulfonic acid-based, sulfate ester-based and phosphate ester-based anionic surfactants. Examples of nonionic surfactants include nonionic surfactants such as polyoxyalkylene ethers, polyoxyalkylene esters, polyhydric alcohol fatty acid esters, sugar fatty acid esters, and alkyl polyglycosides. Examples of the amphoteric surfactant include amphoteric surfactants such as amino acid type, betaine type, and amine oxide type.

界面活性剤の添加量は、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、上限は6質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましく、3.5質量部以下がさらに好ましく、3質量部以下が特に好ましい。界面活性剤の添加量が0.01質量部未満では、ケン化処理時に天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。また逆に界面活性剤の添加量が6質量部を超えると天然ゴムラテックスが安定化しすぎて凝固が困難になるおそれがある。 The addition amount of the surfactant is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and the upper limit is preferably 6 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. 5 mass parts or less are more preferable, 3.5 mass parts or less are more preferable, and 3 mass parts or less are especially preferable. If the addition amount of the surfactant is less than 0.01 parts by mass, the natural rubber latex may become unstable during the saponification treatment. On the other hand, if the amount of the surfactant added exceeds 6 parts by mass, the natural rubber latex is too stabilized and it may be difficult to coagulate.

ケン化処理の温度は、アルカリによるケン化反応が充分な反応速度で進行しうる範囲、および天然ゴムラテックスが凝固等の変質を起こさない範囲で適宜、設定できるが、通常は20〜70℃が好ましく、30〜70℃がより好ましい。また処理の時間は、天然ゴムラテックスを静置して処理を行う場合、処理の温度にもよるが、充分な処理を行うことと、生産性を向上することとを併せ考慮すると3〜48時間が好ましく、3〜24時間がより好ましい。 The temperature of the saponification treatment can be appropriately set within a range where the saponification reaction with alkali can proceed at a sufficient reaction rate and within a range where the natural rubber latex does not cause alteration such as coagulation, but is usually 20 to 70 ° C. Preferably, 30-70 degreeC is more preferable. Further, the treatment time is 3 to 48 hours in consideration of sufficient treatment and improvement of productivity, depending on the treatment temperature when the treatment is performed with the natural rubber latex standing. Is preferable, and 3 to 24 hours is more preferable.

ケン化反応終了後、凝集させたゴムを破砕し、洗浄処理を行う。凝集方法としては、例えば、ギ酸等の酸を添加し、pHを調整する方法が挙げられる。また、洗浄処理としては、例えばゴム分を水で希釈して洗浄後、遠心分離処理を行い、ゴム分を取り出す方法が挙げられる。遠心分離する際は、まず天然ゴムラテックスのゴム分が5〜40質量%、好ましくは10〜30質量%となるように水で希釈する。次いで、5000〜10000rpmで1〜60分間遠心分離すればよい。洗浄処理終了後、ケン化処理天然ゴムラテックスが得られる。ケン化処理天然ゴムラテックスを乾燥することにより、本発明における改質天然ゴムが得られる。 After completion of the saponification reaction, the agglomerated rubber is crushed and washed. Examples of the aggregation method include a method of adjusting pH by adding an acid such as formic acid. Examples of the washing treatment include a method of diluting the rubber with water and washing it, and then performing a centrifugal separation treatment to take out the rubber. When centrifuging, it is first diluted with water so that the rubber content of the natural rubber latex is 5 to 40% by mass, preferably 10 to 30% by mass. Then, it may be centrifuged at 5000 to 10,000 rpm for 1 to 60 minutes. After completion of the washing treatment, a saponified natural rubber latex is obtained. The modified natural rubber according to the present invention is obtained by drying the saponified natural rubber latex.

上記製造方法では、天然ゴムラテックス採取後15日以内にケン化、洗浄及び乾燥の工程を終了することが好ましい。より好ましくは10日以内、更に好ましくは5日以内である。採取後固形化せずに15日を超えて放置しておくとゲル分が増大していくためである。 In the above production method, the saponification, washing and drying steps are preferably completed within 15 days after collecting the natural rubber latex. More preferably, it is within 10 days, and more preferably within 5 days. This is because the gel content increases if the sample is left for more than 15 days without solidification after collection.

ゴム成分100質量%中の改質天然ゴムの含有量は、60質量%以上、好ましくは65質量%以上、より好ましくは68質量%以上である。60質量%未満であると、ゴム強度が低下し、耐摩耗性能が悪化する傾向がある。該改質天然ゴムの含有量は、95質量%以下、好ましくは92質量%以下である。95質量%を超えると、BRの含有量が少なくなり、低燃費性能、耐摩耗性能及び耐劣化性能が悪化する傾向がある。 The content of the modified natural rubber in 100% by mass of the rubber component is 60% by mass or more, preferably 65% by mass or more, and more preferably 68% by mass or more. If it is less than 60% by mass, the rubber strength tends to decrease and the wear resistance tends to deteriorate. The content of the modified natural rubber is 95% by mass or less, preferably 92% by mass or less. If it exceeds 95% by mass, the BR content tends to decrease, and the fuel efficiency, wear resistance and deterioration resistance tend to deteriorate.

本発明のゴム組成物は、BRを含有する。BRとしては特に限定されず、例えば、高シス含有量の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などを使用できる。また、特表2003−514078号公報などに記載されているランタン系列希土類含有化合物を含む触媒を用いて重合して得られたBRも使用できる。なかでも、高シス含有量のBRが好ましい。 The rubber composition of the present invention contains BR. The BR is not particularly limited. For example, BR having a high cis content, BR containing a syndiotactic polybutadiene crystal, and the like can be used. In addition, BR obtained by polymerization using a catalyst containing a lanthanum series rare earth-containing compound described in JP-T-2003-514078 can also be used. Of these, BR having a high cis content is preferable.

BRとしては、変性剤で変性されたブタジエンゴム(変性BR)を用いることがより好ましい。変性BRを使用することで、ポリマーのTg(ガラス転移温度)を低下させることができ、また、カーボンブラックなどのフィラーの分散性を改善することができる。その結果、良好な耐劣化性能を維持しながら、低燃費性能及び耐摩耗性能を改善できる。変性BRの好適な例として、上記式(1)で表される化合物により変性されたブタジエンゴム(S変性BR)が挙げられる。 As BR, it is more preferable to use butadiene rubber (modified BR) modified with a modifier. By using the modified BR, the Tg (glass transition temperature) of the polymer can be lowered, and the dispersibility of fillers such as carbon black can be improved. As a result, low fuel consumption performance and wear resistance performance can be improved while maintaining good deterioration resistance performance. Preferable examples of the modified BR include butadiene rubber (S-modified BR) modified with the compound represented by the above formula (1).

上記式(1)で表される化合物において、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基(−COOH)、メルカプト基(−SH)又はこれらの誘導体を表す。 In the compound represented by the above formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and are an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group (—COOH), a mercapto group (— SH) or derivatives thereof.

上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基などの炭素数1〜4のアルキル基などが挙げられる。 As said alkyl group, C1-C4 alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, etc. are mentioned, for example.

上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基などの炭素数1〜8のアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4)などが挙げられる。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基(シクロヘキシルオキシ基などの炭素数5〜8のシクロアルコキシ基など)、アリールオキシ基(フェノキシ基、ベンジルオキシ基などの炭素数6〜8のアリールオキシ基など)も含まれる。 Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms) such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, and a t-butoxy group. More preferably, C1-C4) etc. are mentioned. Examples of the alkoxy group include a cycloalkoxy group (such as a cycloalkoxy group having 5 to 8 carbon atoms such as a cyclohexyloxy group) and an aryloxy group (an aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms such as a phenoxy group and a benzyloxy group). ) Is also included.

上記シリルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜20の脂肪族基、芳香族基が置換したシリルオキシ基(トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリイソプロピルシリルオキシ基、ジエチルイソプロピルシリルオキシ基、t−ブチルジメチルシリルオキシ基、t−ブチルジフェニルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ−p−キシリルシリルオキシ基など)などが挙げられる。 Examples of the silyloxy group include a silyloxy group substituted with an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms and an aromatic group (trimethylsilyloxy group, triethylsilyloxy group, triisopropylsilyloxy group, diethylisopropylsilyloxy group, t- Butyldimethylsilyloxy group, t-butyldiphenylsilyloxy group, tribenzylsilyloxy group, triphenylsilyloxy group, tri-p-xylylsilyloxy group, etc.).

上記アセタール基としては、例えば、−C(RR′)−OR″、−O−C(RR′)−OR″で表される基を挙げることができる。前者としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、t−ブトキシメチル基、ネオペンチルオキシメチル基などが挙げられ、後者としては、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、i−プロポキシメトキシ基、n−ブトキシメトキシ基、t−ブトキシメトキシ基、n−ペンチルオキシメトキシ基、n−ヘキシルオキシメトキシ基、シクロペンチルオキシメトキシ基、シクロヘキシルオキシメトキシ基などを挙げることができる。 Examples of the acetal group include groups represented by -C (RR ')-OR "and -O-C (RR')-OR". Examples of the former include a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, a butoxymethyl group, an isopropoxymethyl group, a t-butoxymethyl group, and a neopentyloxymethyl group. The latter includes a methoxymethoxy group, an ethoxy group, and the like. Methoxy group, propoxymethoxy group, i-propoxymethoxy group, n-butoxymethoxy group, t-butoxymethoxy group, n-pentyloxymethoxy group, n-hexyloxymethoxy group, cyclopentyloxymethoxy group, cyclohexyloxymethoxy group, etc. Can be mentioned.

、R及びRとしては、アルコキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。これにより、フィラーの分散性の改善効果を高めることができる。 R 1 , R 2 and R 3 are preferably alkoxy groups, and more preferably methoxy groups. Thereby, the improvement effect of the dispersibility of a filler can be heightened.

上記式(1)で表される化合物において、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基又は環状エーテル基を表す。 In the compound represented by the above formula (1), R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic ether group.

及びRのアルキル基としては、例えば、上記アルキル基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the alkyl group for R 4 and R 5 include the same groups as the above alkyl group.

及びRの環状エーテル基としては、例えば、オキシラン基、オキセタン基、オキソラン基、オキサン基、オキセパン基、オキソカン基、オキソナン基、オキセカン基、オキセト基、オキソール基などのエーテル結合を1つ有する環状エーテル基、ジオキソラン基、ジオキサン基、ジオキセパン基、ジオキセカン基などのエーテル結合を2つ有する環状エーテル基、トリオキサン基などのエーテル結合を3つ有する環状エーテル基などが挙げられる。なかでも、エーテル結合を1つ有する炭素数2〜7の環状エーテル基が好ましく、エーテル結合を1つ有する炭素数3〜5の環状エーテル基がより好ましい。また、環状エーテル基は環骨格内に不飽和結合を有していないことが好ましい。 Examples of the cyclic ether group of R 4 and R 5 include one ether bond such as an oxirane group, an oxetane group, an oxolane group, an oxane group, an oxepane group, an oxocan group, an oxonan group, an oxecan group, an oxet group, and an oxole group. A cyclic ether group having two ether bonds such as a cyclic ether group, a dioxolane group, a dioxane group, a dioxepane group and a dioxecan group, and a cyclic ether group having three ether bonds such as a trioxane group. Among these, a C2-C7 cyclic ether group having one ether bond is preferable, and a C3-C5 cyclic ether group having one ether bond is more preferable. The cyclic ether group preferably has no unsaturated bond in the ring skeleton.

及びRとしては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜3、より好ましくは炭素数1〜2)が好ましく、エチル基がより好ましい。これにより、フィラーの分散性の改善効果を高めることができる。 As R 4 and R 5 , an alkyl group (preferably having 1 to 3 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms) is preferable, and an ethyl group is more preferable. Thereby, the improvement effect of the dispersibility of a filler can be heightened.

n(整数)としては、2〜5が好ましい。これにより、フィラーの分散性の改善効果を高めることができる。更には、nは2〜4がより好ましく、3が最も好ましい。nが1以下であると変性反応が阻害される場合があり、nが6以上であると変性剤としての効果が薄れる。 As n (integer), 2-5 are preferable. Thereby, the improvement effect of the dispersibility of a filler can be heightened. Furthermore, n is more preferably 2 to 4, and most preferably 3. If n is 1 or less, the denaturation reaction may be inhibited, and if n is 6 or more, the effect as a denaturing agent is reduced.

上記式(1)で表される化合物の具体例としては、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルブトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジブトキシシラン、ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4−ジメチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジメチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2−ジメチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−ジメチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、4−ジメチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2−ジメチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4−ジメチルアミノブチルジエトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−ジエチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4−ジエチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジエチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2−ジエチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3−ジエチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−ジエチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリエトキシシラン、2−ジエチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン、4−ジエチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジエチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2−ジエチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3−ジエチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4−ジエチルアミノブチルジエトキシメチルシラン、下記式(2)〜(9)で表される化合物などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、フィラーの分散性の改善効果が大きいという点から、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、下記式(2)で表される化合物が好ましい。 Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, Aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyldimethylbutoxysilane, 3-aminopropylmethyldibutoxysilane, dimethylaminomethyltrimethoxysilane, 2-dimethyl Aminoethyltrimethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-dimethylaminobutyltrimethoxysilane, dimethylaminomethyldimethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldimethoxy Methylsilane, 3-dimethylaminopropyldimethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldimethoxymethylsilane, dimethylaminomethyltriethoxysilane, 2-dimethylaminoethyltriethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltriethoxysilane, 4-dimethylaminobutyl Triethoxysilane, dimethylaminomethyldiethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldiethoxymethylsilane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldiethoxymethylsilane, diethylaminomethyltrimethoxysilane, 2- Diethylaminoethyltrimethoxysilane, 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-diethylaminobutyltrimethoxysilane, diethylamino Tildimethoxymethylsilane, 2-diethylaminoethyldimethoxymethylsilane, 3-diethylaminopropyldimethoxymethylsilane, 4-diethylaminobutyldimethoxymethylsilane, diethylaminomethyltriethoxysilane, 2-diethylaminoethyltriethoxysilane, 3-diethylaminopropyltriethoxysilane 4-diethylaminobutyltriethoxysilane, diethylaminomethyldiethoxymethylsilane, 2-diethylaminoethyldiethoxymethylsilane, 3-diethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 4-diethylaminobutyldiethoxymethylsilane, the following formulas (2) to ( 9) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltrimethoxysilane, and a compound represented by the following formula (2) are preferable because the effect of improving the dispersibility of the filler is great.

Figure 0005123342
Figure 0005123342

上記式(1)で表される化合物(変性剤)によるブタジエンゴムの変性方法としては、特公平6−53768号公報、特公平6−57767号公報、特表2003−514078号公報などに記載されている方法など、従来公知の手法を用いることができる。例えば、ブタジエンゴムと変性剤とを接触させればよく、ブタジエンゴムを重合し、該重合体ゴム溶液中に変性剤を所定量添加する方法、ブタジエンゴム溶液中に変性剤を添加して反応させる方法などが挙げられる。 Methods for modifying butadiene rubber with the compound represented by the above formula (1) (modifier) are described in JP-B-6-53768, JP-B-6-57767, JP-T2003-514078, and the like. Conventionally known methods such as the above method can be used. For example, the butadiene rubber may be brought into contact with the modifying agent, the butadiene rubber is polymerized, and a predetermined amount of the modifying agent is added to the polymer rubber solution, and the modifying agent is added to the butadiene rubber solution and reacted. The method etc. are mentioned.

変性されるBRとしては、上述したBRと同様の材料を使用できる。 As BR to be modified, the same material as BR described above can be used.

ゴム成分100質量%中のBR(変性BR含む)の含有量は、5質量%以上、好ましくは8質量%以上である。5質量%未満であると、低燃費性能及び耐摩耗性能を充分に改善できないおそれがあり、また、耐劣化性能の悪化も懸念される。該BRの含有量は、40質量%以下、好ましくは35質量%以下、より好ましくは32質量%以下である。40質量%を超えると、HPNRの含有量が少なくなり、ゴム強度が不充分となるおそれがある。 The content of BR (including modified BR) in 100% by mass of the rubber component is 5% by mass or more, preferably 8% by mass or more. If it is less than 5% by mass, the fuel efficiency and wear resistance may not be improved sufficiently, and deterioration of the deterioration resistance may be a concern. The BR content is 40% by mass or less, preferably 35% by mass or less, and more preferably 32% by mass or less. When it exceeds 40% by mass, the HPNR content is decreased, and the rubber strength may be insufficient.

ゴム成分100質量%中のHPNR及びBRの合計含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、特に好ましくは100質量%である。70質量%未満であると、低燃費性能、耐摩耗性能及び耐劣化性能がバランス良く得られないおそれがある。 The total content of HPNR and BR in 100% by mass of the rubber component is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass. If it is less than 70% by mass, there is a possibility that low fuel consumption performance, wear resistance performance and deterioration resistance performance may not be obtained in a well-balanced manner.

本発明のゴム組成物において、他に使用できるゴム成分としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、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)、ブチルゴム(IIR)などのジエン系ゴムが挙げられる。 Other rubber components that can be used in the rubber composition of the present invention include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber. And diene rubbers such as (IIR).

上記ゴム組成物には、前記成分の他に、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、カーボンブラック等の充填剤、オイル又は可塑剤、酸化防止剤、老化防止剤、酸化亜鉛、硫黄、含硫黄化合物等の加硫剤、加硫促進剤等を含有してもよい。 In the rubber composition, in addition to the above components, compounding agents conventionally used in the rubber industry, for example, fillers such as carbon black, oils or plasticizers, antioxidants, anti-aging agents, zinc oxide, sulfur, You may contain vulcanizing agents, such as a sulfur-containing compound, a vulcanization accelerator, etc.

本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。使用できるカーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができる。このため、HPNR及びBRとともに使用することで、本発明の効果が良好に得られる。 The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black. Examples of carbon black that can be used include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited. By blending carbon black, it is possible to enhance the reinforcement. For this reason, the effect of this invention is acquired favorably by using with HPNR and BR.

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(NSA)は20m/g以上が好ましく、35m/g以上がより好ましく、70m/gが更に好ましく、100m/g以上が特に好ましい。20m/g未満では、充分な補強性が得られないおそれがある。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は200m/g以下が好ましく、150m/g以下がより好ましい。200m/gを超えると、カーボンブラックを良好に分散させるのが難しくなる傾向がある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably not less than 20 m 2 / g, more preferably at least 35m 2 / g, more preferably 70m 2 / g, 100m 2 / g or more is particularly preferable. If it is less than 20 m < 2 > / g, there exists a possibility that sufficient reinforcement may not be acquired. Further, the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black is preferably 200 meters 2 / g or less, more preferably 150m 2 / g. If it exceeds 200 m 2 / g, it tends to be difficult to disperse carbon black well.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.

上記ゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは20質量部以上、更に好ましくは30質量部以上である。5質量部未満では、補強性を充分に改善できないおそれがある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下、更に好ましくは60質量部以下である。100質量部を超えると、カーボンブラックを良好に分散させるのが難しくなる傾向がある。また、加工性が低下する傾向もある。 When the rubber composition contains carbon black, the carbon black content is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, and still more preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is. If it is less than 5 mass parts, there exists a possibility that reinforcing property cannot fully be improved. The carbon black content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less, and still more preferably 60 parts by mass or less. When it exceeds 100 parts by mass, it tends to be difficult to disperse carbon black well. Moreover, there exists a tendency for workability to fall.

本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどの混練機で前記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。本発明のゴム組成物は、重荷重用タイヤ(特にトラック・バス用)のトレッド(キャップトレッド)として好適に使用される。 The rubber composition of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading each component with a kneader such as a Banbury mixer, a kneader, or an open roll, and then vulcanizing. The rubber composition of the present invention is suitably used as a tread (cap tread) for heavy duty tires (especially for trucks and buses).

本発明の重荷重用タイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどのタイヤ部材の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、本発明の重荷重用タイヤを製造することができる。
The heavy duty tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition.
That is, a rubber composition containing the above components is extruded in accordance with the shape of a tire member such as a tread at an unvulcanized stage, and is molded together with other tire members by a normal method on a tire molding machine. Thus, an unvulcanized tire is formed. By heating and pressurizing this unvulcanized tire in a vulcanizer, the heavy duty tire of the present invention can be produced.

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
天然ゴムラテックス:タイテックス社から入手したフィールドラテックスを使用
界面活性剤:花王(株)製のEmal−E
NaOH:和光純薬工業(株)製のNaOH
NR:TSR
HPNR(ケン化処理天然ゴム):下記製造例1
非変性BR:宇部興産(株)製のBR150B
変性BR:住友化学(株)製の変性ブタジエンゴム(S変性BR(末端変性)、ビニル含量:15質量%、R、R及びR=−OCH、R及びR=−CHCH、n=3)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN220(NSA:111m/g)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックワックス
老化防止剤:FLEXSYS(株)製の老化防止剤6C(SANTOFLEX 6PPD)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華2種
硫黄:鶴見化学工業(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
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described.
Natural rubber latex: Field latex obtained from Taitex Co., Ltd. Surfactant: Emal-E manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
NR: TSR
HPNR (saponified natural rubber): Production Example 1 below
Non-modified BR: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
Modified BR: Modified butadiene rubber manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (S-modified BR (terminal modified), vinyl content: 15% by mass, R 1 , R 2 and R 3 = —OCH 3 , R 4 and R 5 = —CH 2 CH 3 , n = 3)
Carbon Black: Show Black N220 (N 2 SA: 111 m 2 / g) manufactured by Cabot Japan
Wax: Sannoc Wax anti-aging agent manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd .: Anti-aging agent 6C (SANTOFLEX 6PPD) manufactured by FLEXSYS Co., Ltd.
Stearic acid: Stearic acid “椿” manufactured by NOF Corporation
Zinc oxide: Zinc Hua 2 types manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Sulfur: Powdered sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd .: Noxeller NS manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

(アルカリによるケン化処理天然ゴムの作製)
製造例1
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、Emal−E10gとNaOH20gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。このラテックスに水を添加してDRC15%(w/v)となるまで希釈した後、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥して固形ゴム(ケン化天然ゴム)を得た。
(Production of saponified natural rubber with alkali)
Production Example 1
After adjusting the solid rubber latex solid content concentration (DRC) to 30% (w / v), 1000 g of natural rubber latex was added with 10 g of Emal-E and 20 g of NaOH, followed by a saponification reaction at room temperature for 48 hours. Natural rubber latex was obtained. Water was added to the latex to dilute to DRC 15% (w / v), and then formic acid was added with slow stirring to adjust the pH to 4.0 to 4.5 to cause aggregation. The agglomerated rubber was pulverized, washed repeatedly with 1000 ml of water, and then dried at 110 ° C. for 2 hours to obtain a solid rubber (saponified natural rubber).

製造例1により得られた固形ゴム及びTSRについて以下に示す方法により、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率を測定した。結果を表1に示す。 With respect to the solid rubber and TSR obtained in Production Example 1, the nitrogen content, phosphorus content, and gel content were measured by the methods described below. The results are shown in Table 1.

(窒素含有量の測定)
窒素含有量は、CHN CORDER MT−5(ヤナコ分析工業社製)を用いて測定した。測定には、まずアンチピリンを標準物質として、窒素含有量を求めるための検量線を作製した。次いで、製造例で得られた改質天然ゴム又はTSRのサンプル約10mgを秤量し、3回の測定結果から平均値を求めて、試料の窒素含有量とした。
(Measurement of nitrogen content)
The nitrogen content was measured using CHN CORDER MT-5 (manufactured by Yanaco Analytical Industries). For the measurement, first, a calibration curve for determining the nitrogen content was prepared using antipyrine as a standard substance. Next, about 10 mg of the modified natural rubber or TSR sample obtained in the production example was weighed, and the average value was obtained from the measurement results of three times to obtain the nitrogen content of the sample.

(リン含有量の測定)
ICP発光分析装置(ICPS−8100、島津製作所(株)製)を使用してリン含有量を求めた。
(Measurement of phosphorus content)
The phosphorus content was determined using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).

(ゲル含有率の測定)
1mm×1mmに切断した生ゴムのサンプル70.00mgを計り取り、これに35mLのトルエンを加え1週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率(%)を求めた。
ゲル含有率(質量%)=[乾燥後の質量mg/最初のサンプル質量mg]×100
(Measurement of gel content)
A raw rubber sample 70.00 mg cut to 1 mm × 1 mm was weighed, 35 mL of toluene was added thereto, and the mixture was allowed to stand in a cool dark place for 1 week. Subsequently, centrifugation was performed to precipitate a gel component insoluble in toluene, the soluble component of the supernatant was removed, and only the gel component was solidified with methanol, and then dried and the mass was measured. The gel content (%) was determined by the following formula.
Gel content (mass%) = [mass mg after drying / mg of initial sample] × 100

Figure 0005123342
Figure 0005123342

表1に示すように、ケン化処理天然ゴム(HPNR)は、TSRに比べて、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率が低減していた。 As shown in Table 1, the saponification natural rubber (HPNR) had a reduced nitrogen content, phosphorus content, and gel content as compared with TSR.

<実施例1〜4、比較例1〜3>
表2に示す配合処方に従い、1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を混練りし、混練り物を得た。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を150℃で30分間、2mm厚の金型でプレスし、加硫ゴム組成物を得た。
得られた加硫ゴム組成物を用いて以下の試験を行った。
<Examples 1-4, Comparative Examples 1-3>
According to the formulation shown in Table 2, using a 1.7 L Banbury mixer, chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded to obtain a kneaded product. Next, using an open roll, sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded into the obtained kneaded material to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was pressed with a 2 mm-thick mold at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber composition.
The following tests were performed using the obtained vulcanized rubber composition.

(発熱性能指数)
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で上記加硫ゴム組成物のtanδを測定し、比較例1のtanδを100として、下記計算式により、各配合のtanδを指数表示した。数値が小さいほど発熱しにくく、低燃費性能に優れることを示す。
(発熱性能指数)=(各配合のtanδ)/(比較例1のtanδ)×100
(Heat generation performance index)
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), tan δ of the above vulcanized rubber composition was measured under the conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. Using tan δ as 100, tan δ of each formulation was displayed as an index according to the following formula. A smaller value indicates less heat generation and better fuel efficiency.
(Heat generation performance index) = (tan δ of each formulation) / (tan δ of Comparative Example 1) × 100

(耐摩耗性能指数)
(株)岩本製作所製のランボーン摩耗試験機を用い、表面回転速度50m/min、負荷荷重3.0kg、落砂量15g/min、スリップ率20%の条件で上記加硫ゴム組成物のランボーン摩耗量を測定した。そして、測定したランボーン摩耗量から容積損失量を計算し、比較例1の容積損失量を100として、下記計算式により、各配合の容積損失量を指数表示した。数値が大きいほど、耐摩耗性能に優れることを示す。
(耐摩耗性能指数)=(比較例1の容積損失量)/(各配合の容積損失量)×100
(Abrasion resistance index)
Using a Lambone abrasion tester manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., Lambbone abrasion of the above vulcanized rubber composition under conditions of a surface rotation speed of 50 m / min, a load load of 3.0 kg, a sandfall amount of 15 g / min, and a slip rate of 20%. The amount was measured. Then, the volume loss amount was calculated from the measured lamborn wear amount, and the volume loss amount of Comparative Example 1 was set as 100, and the volume loss amount of each formulation was indicated by an index according to the following calculation formula. It shows that it is excellent in abrasion resistance performance, so that a numerical value is large.
(Abrasion resistance index) = (Volume loss amount of Comparative Example 1) / (Volume loss amount of each formulation) × 100

(耐劣化性能)
上記加硫ゴム組成物を80℃のオーブンで7日間熱劣化させ、これを劣化品とした。次に、JIS K6251に準じて引張試験を行い、上記劣化品の破断伸びを測定した。そして、比較例1の破断伸びを100として、下記計算式により、各配合の破断伸びを指数表示した。数値が大きいほど、耐劣化性能に優れることを示す。
(耐劣化性能指数)=(各配合の破断伸び)/(比較例1の破断伸び)×100
(Deterioration resistance)
The vulcanized rubber composition was thermally deteriorated in an oven at 80 ° C. for 7 days to obtain a deteriorated product. Next, a tensile test was performed according to JIS K6251, and the elongation at break of the deteriorated product was measured. And the breaking elongation of the comparative example 1 was set to 100, and the breaking elongation of each formulation was indicated by an index by the following calculation formula. It shows that it is excellent in deterioration-resistant performance, so that a numerical value is large.
(Deterioration resistance index) = (breaking elongation of each formulation) / (breaking elongation of Comparative Example 1) × 100

Figure 0005123342
Figure 0005123342

表2より、HPNR及びBRを併用する実施例では、良好な耐劣化性能を維持しながら、低燃費性能及び耐摩耗性能が高次元でバランス良く得られた。特に、変性BRを使用した実施例4は、優れた性能が得られた。一方、HPNR及びBRを併用していない比較例1及び2や、HPNRの含有量及びBRの含有量が所定の範囲外である比較例3は、実施例と比べて性能が劣っていた。 From Table 2, in Examples using HPNR and BR in combination, low fuel consumption performance and wear resistance performance were obtained in a well-balanced manner while maintaining good deterioration resistance performance. In particular, in Example 4 using modified BR, excellent performance was obtained. On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 in which HPNR and BR were not used together and Comparative Example 3 in which the HPNR content and the BR content were outside the predetermined range were inferior in performance to the Examples.

Claims (11)

リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴムと、ブタジエンゴムとを含むゴム成分を含有し、
前記ゴム成分100質量%中、前記改質天然ゴムの含有量が60〜95質量%、前記ブタジエンゴムの含有量が5〜40質量%であるタイヤ用ゴム組成物。
Containing a rubber component including a modified natural rubber having a phosphorus content of 200 ppm or less and a butadiene rubber;
A tire rubber composition in which the content of the modified natural rubber is 60 to 95% by mass and the content of the butadiene rubber is 5 to 40% by mass in 100% by mass of the rubber component.
前記改質天然ゴムは、トルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下である請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to claim 1, wherein the modified natural rubber has a gel content measured as a toluene insoluble content of 20% by mass or less. 前記改質天然ゴムは、クロロホルム抽出物の31P NMR測定において、−3ppm〜1ppmにリン脂質によるピークが存在せず、実質的にリン脂質が存在しない請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物。 3. The tire rubber composition according to claim 1, wherein the modified natural rubber has no phospholipid peak at -3 ppm to 1 ppm and substantially no phospholipid in 31 P NMR measurement of a chloroform extract. object. 前記改質天然ゴムは、窒素含有量が0.3質量%以下である請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the modified natural rubber has a nitrogen content of 0.3 mass% or less. 前記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをケン化処理して得られたものである請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the modified natural rubber is obtained by saponifying natural rubber latex. 前記改質天然ゴムは、天然ゴムラテックスをアルカリによりケン化し、ケン化後凝集させたゴムを繰り返し洗浄してケン化により分離したリン化合物を洗浄除去することにより得られるものである請求項5記載のタイヤ用ゴム組成物。6. The modified natural rubber is obtained by saponifying natural rubber latex with alkali, repeatedly washing the saponified and agglomerated rubber, and washing away the phosphorus compound separated by saponification. Rubber composition for tires. 前記ブタジエンゴムは、変性ブタジエンゴムである請求項1〜のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 6 , wherein the butadiene rubber is a modified butadiene rubber. 前記変性ブタジエンゴムは、下記式(1)で表される化合物により変性されたものである請求項記載のタイヤ用ゴム組成物。
Figure 0005123342
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基又は環状エーテル基を表す。nは整数を表す。)
The tire rubber composition according to claim 7 , wherein the modified butadiene rubber is modified with a compound represented by the following formula (1).
Figure 0005123342
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof. R 4 and R 5 are (The same or different and represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyclic ether group. N represents an integer.)
カーボンブラックを含有する請求項1〜のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for tires according to any one of claims 1 to 8 , containing carbon black. 重荷重用タイヤのトレッドに使用される請求項1〜のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 9 , which is used for a tread of a heavy load tire. 請求項1〜10のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する重荷重用タイヤ。 Heavy duty tire having a tread produced from the rubber composition according to any one of claims 1-10.
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JP5466685B2 (en) * 2011-10-25 2014-04-09 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire and pneumatic tire
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JP4921625B2 (en) * 1999-06-04 2012-04-25 住友ゴム工業株式会社 Modified diene rubber composition
JP4679312B2 (en) * 2002-03-28 2011-04-27 株式会社ブリヂストン Natural rubber, rubber composition and pneumatic tire
JP2004262973A (en) * 2003-02-13 2004-09-24 Bridgestone Corp Natural rubber and rubber composition using the same
WO2005012365A1 (en) * 2003-08-04 2005-02-10 Thai Rubber Latex Corporation (Thailand) Public Company Limited Deproteinized natural rubber, its composition and use thereof
JP2005082766A (en) * 2003-09-10 2005-03-31 Bridgestone Corp Pneumatic tire
JP4691389B2 (en) * 2005-04-28 2011-06-01 住友ゴム工業株式会社 Proteolytic natural rubber and composition containing the same
JP4633703B2 (en) * 2006-10-24 2011-02-16 住友ゴム工業株式会社 Proteolytic natural rubber production method
JP4783356B2 (en) * 2007-02-09 2011-09-28 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition
JP2009262835A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Bridgestone Corp Tire

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