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JP6701671B2 - Rubber composition for tires - Google Patents

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JP6701671B2 JP2015212983A JP2015212983A JP6701671B2 JP 6701671 B2 JP6701671 B2 JP 6701671B2 JP 2015212983 A JP2015212983 A JP 2015212983A JP 2015212983 A JP2015212983 A JP 2015212983A JP 6701671 B2 JP6701671 B2 JP 6701671B2
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Description

本発明はタイヤ用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for tires.

近年、タイヤには益々低発熱性が求められている。従来、シリカを配合することでタイヤの低発熱性を改善できることが知られているが、同時に粘度が上昇して加工性が悪化し、加えて強靭性も悪化する傾向があった。   In recent years, tires are increasingly required to have low heat buildup. Conventionally, it has been known that the low heat buildup property of a tire can be improved by blending silica, but at the same time, there is a tendency that the viscosity rises, the workability deteriorates, and the toughness also deteriorates.

一方、タイヤ用ゴム組成物に関連する従来法として、例えば特許文献1に記載のものが提案されている。
特許文献1には、共役ジエン化合物由来部分の含有量が40mol%以上である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(A)と、共役ジエン系重合体(B)と、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含有する非共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(C)とを含むことを特徴とするゴム組成物が記載されており、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体(A)は、三塩化アンチモン、五塩化アンチモンを含む特定の化合物を重合触媒組成物として用いて、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとを重合させることが記載されている。
On the other hand, as a conventional method related to a rubber composition for tires, for example, one described in Patent Document 1 has been proposed.
In Patent Document 1, a conjugated diene compound-non-conjugated olefin copolymer (A) having a conjugated diene compound-derived portion content of 40 mol% or more, a conjugated diene-based polymer (B), and ethylene-propylene-diene rubber. A non-conjugated diene compound-non-conjugated olefin copolymer (C) containing a rubber composition is described, wherein the conjugated diene compound-non-conjugated olefin copolymer (A) is It is described that a specific compound containing antimony chloride or antimony pentachloride is used as a polymerization catalyst composition to polymerize a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin.

国際公開第2012/117715号パンフレットInternational Publication No. 2012/117715 Pamphlet

上記のように低発熱性、加工性および強靭性の全てについて優れるタイヤを得ることができるゴム組成物は、従来、提案されていなかった。   As described above, a rubber composition that can obtain a tire excellent in all of low heat buildup, processability and toughness has not been conventionally proposed.

本発明の目的は、低発熱性、加工性および強靭性の全てについて優れ、加えて接着性能をも優れるゴム組成物を提供することである。   An object of the present invention is to provide a rubber composition which is excellent in all of low exothermicity, processability and toughness, and is also excellent in adhesive performance.

本発明者らは、上記課題を解決するための鋭意検討を重ね、特定の比率で、ジエン系ゴム、酸化アンチモン化合物、カーボンブラック、有機酸コバルト塩および加硫剤を含むゴム組成物が、上記の目的を達成することを見出し、本発明を完成させた。   The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems, and in a specific ratio, a rubber composition containing a diene rubber, an antimony oxide compound, carbon black, an organic acid cobalt salt, and a vulcanizing agent, The present invention has been completed by finding that the object of (1) is achieved.

なお、特許文献1に記載のゴム組成物では、その製造過程において、触媒として、三塩化アンチモンまたは五塩化アンチモンを用い得ることが記載されているが、製造して最終的に得られるゴム組成物に、その製造過程において用いた触媒としての三塩化アンチモンまたは五塩化アンチモンは含まれない。   In addition, in the rubber composition described in Patent Document 1, it is described that antimony trichloride or antimony pentachloride can be used as a catalyst in the production process, but the rubber composition finally obtained by production is described. Does not include antimony trichloride or antimony pentachloride as a catalyst used in the production process.

本発明は以下の(1)〜(4)である。
(1)イソプレンを90質量%以上含むジエン系ゴム100質量部に対し、酸化アンチモン化合物を1〜50質量部、窒素吸着比表面積(N2SA)が30〜100m2/gであるカーボンブラックを40〜80質量部、有機酸コバルト塩をコバルト量として0.01〜0.30質量部、加硫剤を4.50〜8.50質量部含む、タイヤ用ゴム組成物。
(2)前記酸化アンチモン化合物が、平均粒子径が20〜60nmの微粒子であることを特徴とする、上記(1)に記載のタイヤ用ゴム組成物。
(3)さらにシリカを含み、硫黄含有シランカップリング剤を、前記シリカと前記酸化アンチモン化合物との合計量に対する比率で3〜20質量%含む、上記(1)または(2)に記載のタイヤ用ゴム組成物。
(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をスチールコードコンパウドに用いた空気入りタイヤ。
The present invention is the following (1) to (4).
(1) Carbon black having an antimony oxide compound content of 1 to 50 parts by mass and a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 30 to 100 m 2 /g with respect to 100 parts by mass of a diene rubber containing 90% by mass or more of isoprene. A rubber composition for a tire, which contains 40 to 80 parts by mass, 0.01 to 0.30 parts by mass of an organic acid cobalt salt as a cobalt amount, and 4.50 to 8.50 parts by mass of a vulcanizing agent.
(2) The rubber composition for a tire according to (1) above, wherein the antimony oxide compound is fine particles having an average particle diameter of 20 to 60 nm.
(3) For the tire according to (1) or (2), further containing silica, and a sulfur-containing silane coupling agent in an amount of 3 to 20 mass% with respect to the total amount of the silica and the antimony oxide compound. Rubber composition.
(4) A pneumatic tire using the rubber composition for a tire according to any one of (1) to (3) above in a steel cord compound.

本発明によれば、低発熱性、加工性および強靭性の全てについて優れ、加えて接着性能をも優れるゴム組成物を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition which is excellent in all of low exothermicity, processability and toughness, and is also excellent in adhesiveness.

本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図である。1 is a schematic partial cross-sectional view of a tire showing an example of an embodiment of a pneumatic tire of the present invention.

本発明について説明する。
本発明は、イソプレンを90質量%以上含むジエン系ゴム100質量部に対し、酸化アンチモン化合物を1〜50質量部、窒素吸着比表面積(N2SA)が30〜100m2/gであるカーボンブラックを40〜80質量部、有機酸コバルト塩をコバルト量として0.01〜0.30質量部、加硫剤を4.50〜8.50質量部含む、タイヤ用ゴム組成物である。
このようなタイヤ用ゴム組成物を、以下では「本発明の組成物」ともいう。
The present invention will be described.
The present invention relates to a carbon black having an antimony oxide compound content of 1 to 50 parts by mass and a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 30 to 100 m 2 /g with respect to 100 parts by mass of a diene rubber containing 90% by mass or more of isoprene. Is 40 to 80 parts by mass, an organic acid cobalt salt is 0.01 to 0.30 parts by mass in terms of cobalt amount, and a vulcanizing agent is 4.50 to 8.50 parts by mass.
Hereinafter, such a rubber composition for a tire is also referred to as a “composition of the present invention”.

<ジエン系ゴム>
本発明の組成物が含有するジエン系ゴムは、イソプレンを90質量%以上含み、92質量%以上含むことが好ましく、95質量%以上含むことがより好ましい。
イソプレンは天然ゴムを含み、イソプレンは天然ゴムであることが好ましい。理由は破断特性が高く強靭性に優れているためある。
<Diene rubber>
The diene rubber contained in the composition of the present invention contains isoprene in an amount of 90% by mass or more, preferably 92% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more.
Isoprene includes natural rubber, and isoprene is preferably natural rubber. The reason is that the fracture characteristics are high and the toughness is excellent.

前記ジエン系ゴムはイソプレン以外の成分を含んでもよい。イソプレン以外の成分としては、主鎖に二重結合を有するジエン系ゴムであれば特に限定されない。その具体例としては、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム(EPDM)、スチレン−イソプレンゴム、イソプレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム等が挙げられる。   The diene rubber may contain components other than isoprene. The component other than isoprene is not particularly limited as long as it is a diene rubber having a double bond in the main chain. Specific examples thereof include styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM), styrene. -Isoprene rubber, isoprene-butadiene rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber and the like can be mentioned.

ジエン系ゴムとしてブタジエンゴム(BR)を用いることが好ましい。理由は耐疲労性に優れているためである。   It is preferable to use butadiene rubber (BR) as the diene rubber. The reason is that it has excellent fatigue resistance.

<カーボンブラック>
本発明の組成物が含有するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積(N2SA)が30〜100m2/gであり、40〜95m2/gであることが好ましく、50〜90m2/gであることがより好ましい。
なお、窒素吸着比表面積(N2SA)はJIS K6217−2に準拠して求めた値である。
<Carbon black>
Carbon black-containing compositions of the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is 30 to 100 m 2 / g, is preferably 40~95m 2 / g, in 50~90m 2 / g More preferably.
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is a value determined according to JIS K6217-2.

本発明の組成物が含有するカーボンブラックはDBP吸収量が50〜80cm3/100gであることが好ましく、60〜75cm3/100gであることがより好ましい。
なお、JIS K6217−4吸油量A法に準拠して求めた値である。
Carbon black-containing compositions of the present invention is preferably a DBP absorption amount is 50~80cm 3 / 100g, and more preferably 60~75cm 3 / 100g.
In addition, it is the value calculated based on JIS K6217-4 oil absorption amount A method.

上記のカーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)とDBP吸収量との差は大きい程好ましく、具体的に両者の差は150〜200の範囲であるのがよい。 The larger the difference between the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the carbon black and the DBP absorption amount, the better, and the difference between the two is preferably in the range of 150 to 200.

本発明においては、前記カーボンブラックの含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して40〜80質量部であり、45〜75質量部であることがより好ましく、50〜70質量部であることがさらに好ましい。理由は破断特性が高く強靭性に優れているためである。   In the present invention, the content of the carbon black is 40 to 80 parts by mass, preferably 45 to 75 parts by mass, and more preferably 50 to 70 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the diene rubber. Is more preferable. The reason is that the fracture characteristics are high and the toughness is excellent.

<酸化アンチモン化合物>
本発明の組成物が含有する酸化アンチモン化合物は特に限定されず、平均粒子径が20〜60nmの微粒子であることが好ましく、25〜50nmの微粒子であることがより好ましい。
<Antimony oxide compound>
The antimony oxide compound contained in the composition of the present invention is not particularly limited and is preferably fine particles having an average particle diameter of 20 to 60 nm, more preferably 25 to 50 nm.

平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、酸化アンチモン化合物を倍率5000倍で写真撮影し、得られた写真から任意に500個を選び、ノギスを用いて各々の投影面積円相当径を測定して積算粒度分布(体積基準)を求め、それより平均粒子径(メジアン径)を算出して求める値とする。   The average particle size was determined by taking a picture of the antimony oxide compound with a transmission electron microscope (TEM) at a magnification of 5000 times, selecting 500 particles arbitrarily from the obtained pictures, and using a vernier caliper for each projected area circle. The diameter is measured to obtain an integrated particle size distribution (volume basis), and an average particle diameter (median diameter) is calculated from the particle size distribution to obtain a value.

酸化アンチモン化合物として、酸化アンチモンスズ、酸化アンチモン亜鉛、酸化アンチモンチタンが挙げられる。
また、酸化アンチモン化合物は、酸化アンチモンを含むものとする。
本発明の組成物が含む酸化アンチモン化合物は、酸化アンチモン−スズ系または酸化アンチモン−インジウム系であることが好ましい。スズまたはインジウム系化合物を配合することでゴムに導電性を付与することができるため、シリカ配合ゴムの帯電防止が可能となる。
Examples of the antimony oxide compound include antimony tin oxide, antimony zinc oxide, and antimony titanium oxide.
The antimony oxide compound contains antimony oxide.
The antimony oxide compound contained in the composition of the present invention is preferably an antimony oxide-tin system or an antimony oxide-indium system. Since the rubber can be made conductive by blending a tin or indium compound, the silica blended rubber can be prevented from being charged.

本発明において前記酸化アンチモン化合物の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して1〜50質量部であり、2〜40質量部であることがより好ましい。理由は破断特性が高く強靭性に優れているためである。   In the present invention, the content of the antimony oxide compound is 1 to 50 parts by mass, and more preferably 2 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. The reason is that the fracture characteristics are high and the toughness is excellent.

<有機酸コバルト塩>
本発明のゴム組成物は有機酸コバルト塩を含む。有機酸コバルト塩はスチールコードに対する接着性を高くする。
有機酸コバルト塩の含有量は、コバルト量として、ジエン系ゴム100重量部に対し0.01〜0.30質量部であることが好ましく、0.15〜0.25質量部であることがより好ましい。コバルト量としての含有量が少なすぎるとスチールコードに対する初期接着性を十分に高くし難い。逆にコバルト量としての配合量が多すぎるとスチールコードに対する接着性がかえって低下する。
<Organic acid cobalt salt>
The rubber composition of the present invention contains a cobalt salt of an organic acid. The organic acid cobalt salt increases the adhesion to the steel cord.
The content of the organic acid cobalt salt is preferably 0.01 to 0.30 parts by mass, more preferably 0.15 to 0.25 parts by mass, relative to 100 parts by weight of the diene rubber, as the amount of cobalt. preferable. If the content of cobalt is too small, it is difficult to sufficiently increase the initial adhesion to the steel cord. On the other hand, if the amount of cobalt is too large, the adhesion to the steel cord is rather reduced.

なお、有機酸コバルト塩は錯体を含むものとする。   Note that the organic acid cobalt salt contains a complex.

本発明では、有機酸コバルト塩としては、例えばナフテン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、ロジン酸コバルト、バーサチック酸コバルト、トール油酸コバルト、ホウ酸ネオデカン酸コバルト、アセチルアセトナートコバルト等を例示することができる。また、これらの有機酸コバルト塩のなかでも、ホウ素を含む有機酸コバルト塩が好ましく、例えば有機酸の一部をホウ酸等で置き換えた複合塩であるとよい。ホウ素を含有する有機酸コバルト塩はコバルト含量が20〜23質量%であるオルトホウ酸コバルトが好ましい。ホウ素を含有する有機酸コバルト塩としては、例えばローディア社製マノボンドC22.5およびマノボンド680C、Jhepherd社製CoMend A及びCoMend B、大日本インキ化学工業社製YYNBC−II等を例示することができる。   In the present invention, examples of the organic acid cobalt salt include cobalt naphthenate, cobalt neodecanoate, cobalt stearate, cobalt rosinate, cobalt versatic acid, cobalt tall oilate, cobalt neodecanoate borate, and cobalt acetylacetonate. can do. Further, among these organic acid cobalt salts, organic acid cobalt salts containing boron are preferable, and for example, a complex salt in which a part of the organic acid is replaced with boric acid or the like is preferable. The organic acid cobalt salt containing boron is preferably cobalt orthoborate having a cobalt content of 20 to 23 mass %. Examples of the organic acid cobalt salt containing boron include Manobond C22.5 and Manobond 680C manufactured by Rhodia, CoMend A and CoMend B manufactured by Jhepherd, and YYNBC-II manufactured by Dainippon Ink and Chemicals.

<加硫剤>
本発明の組成物は加硫剤を含む。加硫剤としては、従来公知のタイヤ用ゴム組成物に用いることができるものを利用できる。加硫剤は硫黄であることが好ましい。
本発明の組成物における加硫剤の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して4.50〜8.50質量部であり、5.0〜8.0質量部であることがより好ましい。理由は破断特性が高く強靭性に優れているためである。
<Vulcanizing agent>
The composition of the present invention comprises a vulcanizing agent. As the vulcanizing agent, those that can be used in conventionally known rubber compositions for tires can be used. The vulcanizing agent is preferably sulfur.
The content of the vulcanizing agent in the composition of the present invention is 4.50 to 8.50 parts by mass, and more preferably 5.0 to 8.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. preferable. The reason is that the fracture characteristics are high and the toughness is excellent.

<シリカ>
本発明の組成物はシリカを含有することが好ましい。
本発明の組成物がシリカを含有する場合、シリカは特に限定されず、タイヤ等の用途でゴム組成物に配合されている従来公知の任意のシリカを用いることができる。
<Silica>
The composition of the present invention preferably contains silica.
When the composition of the present invention contains silica, the silica is not particularly limited, and any conventionally known silica compounded in a rubber composition for use in a tire or the like can be used.

前記シリカとしては、具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ、コロイダルシリカ等が挙げられ、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 the silica include fumed silica, calcined silica, precipitated silica, pulverized silica, fused silica, colloidal silica, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. You may use together.

本発明においては、前記シリカの含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して2〜50であることが好ましく、5〜40質量部であることがより好ましく、8〜30質量部であることがさらに好ましい。理由は破断特性が高く強靭性に優れ、接着性能に優れているためである。   In the present invention, the content of the silica is preferably 2 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 40 parts by mass, and 8 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. Is more preferable. The reason is that it has high fracture properties, excellent toughness, and excellent adhesive performance.

<硫黄含有シランカップリング剤>
本発明の組成物は硫黄含有シランカップリング剤を含むことが好ましい。
硫黄含有シランカップリング剤は特に限定されず、タイヤ等の用途でゴム組成物に配合されている従来公知の任意の硫黄を含有するシランカップリング剤を用いることができる。
<Sulfur-containing silane coupling agent>
The composition of the present invention preferably contains a sulfur-containing silane coupling agent.
The sulfur-containing silane coupling agent is not particularly limited, and any conventionally known sulfur-containing silane coupling agent compounded in the rubber composition for use in tires and the like can be used.

前記硫黄含有シランカップリング剤としては、具体的には、例えば、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、トリメトキシシリルプロピル−メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、トリエトキシシリルプロピル−メタクリレート−モノスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]テトラスルフィド、ビス−[3−(トリメトキシシリル)−プロピル]テトラスルフィド、ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]ジスルフィド、3−メルカプトプロピル−トリメトキシシラン、3−メルカプトプロピル−トリエトキシシラン等が挙げられ、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 the sulfur-containing silane coupling agent include 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, trimethoxysilylpropyl-mercaptobenzothiazole tetrasulfide and triethoxysilylpropyl. -Methacrylate-monosulfide, dimethoxymethylsilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, bis-[3-(triethoxysilyl)-propyl]tetrasulfide, bis-[3-(trimethoxysilyl)-propyl ] Tetrasulfide, bis-[3-(triethoxysilyl)-propyl]disulfide, 3-mercaptopropyl-trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl-triethoxysilane and the like can be mentioned, and these may be used alone. Of course, two or more kinds may be used in combination.

本発明においては、前記硫黄含有シランカップリング剤の含有量は、前記シリカと前記酸化アンチモン化合物との合計量(シリカを含まない場合は酸化アンチモン化合物のみの含有量)に対する比率(硫黄含有シランカップリング剤の含有量/(シリカの含有量+酸化アンチモン化合物の含有量)×100)として3〜20質量%であることが好ましく、5〜15質量%であることがより好ましく、7〜10質量%であることがさらに好ましい。前記硫黄含有シランカップリング剤の配合量が前記シリカと前記酸化アンチモン化合物との合計量(シリカを含まない場合は酸化アンチモン化合物のみの含有量)に対する比率が上記のような範囲であると、低発熱性、加工性および強靭性の全てについてより優れ、加えて接着性能をもより優れるゴム組成物が得られるからである。   In the present invention, the content of the sulfur-containing silane coupling agent is a ratio (sulfur-containing silane cup content to the total amount of the silica and the antimony oxide compound (the content of the antimony oxide compound alone when silica is not included)). The content of the ring agent/(content of silica+content of antimony oxide compound)×100) is preferably 3 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, and 7 to 10% by mass. % Is more preferable. When the blending amount of the sulfur-containing silane coupling agent is within the above range when the ratio to the total amount of the silica and the antimony oxide compound (the content of only the antimony oxide compound when silica is not included) is in the above range, This is because it is possible to obtain a rubber composition that is superior in all of exothermicity, processability, and toughness, and is also superior in adhesive performance.

<その他の成分>
本発明の組成物には、上記の成分の他に、芳香族性テルペン樹脂、シリカおよびカーボンブラック以外のフィラー、上記の硫黄含有シランカップリング剤以外のシランカップリング剤、加硫または架橋促進剤、酸化亜鉛、軟化剤(オイル)、老化防止剤、可塑剤等のタイヤ用ゴム組成物に一般的に用いられている各種のその他添加剤を配合することができる。これらの添加剤の配合量は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 the composition of the present invention, in addition to the above components, an aromatic terpene resin, a filler other than silica and carbon black, a silane coupling agent other than the sulfur-containing silane coupling agent, a vulcanization or crosslinking accelerator. Various additives generally used in tire rubber compositions, such as zinc oxide, softening agents (oils), anti-aging agents, and plasticizers can be added. The amounts of these additives to be compounded can be conventional general amounts, so long as the object of the present invention is not impaired.

例えば、加硫促進剤または架橋促進剤の含有量は、一次促進剤単独もしくは二次とのブレンドで前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.5〜10質量部であることが好ましく、1.0〜5質量部であることがより好ましい。
酸化亜鉛の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.2〜10.0質量部であることが好ましく、0.4〜5.0質量部であることがより好ましい。
軟化剤(オイル)の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.1〜20質量部であることが好ましく、0.5〜5質量部であることがより好ましい。
老化防止剤の含有量は、前記ジエン系ゴム100質量部に対して0.1〜5.0質量部であることが好ましく、0.2〜4.0質量部であることがより好ましい。
For example, the content of the vulcanization accelerator or the crosslinking accelerator is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber in the primary accelerator alone or in the blend with the secondary accelerator. More preferably, it is from 0 to 5 parts by mass.
The content of zinc oxide is preferably 0.2 to 10.0 parts by mass and more preferably 0.4 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the softening agent (oil) is preferably 0.1 to 20 parts by mass, and more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
The content of the antioxidant is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, and more preferably 0.2 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.

[製造方法]
本発明のゴム組成物は、上記の各成分を混合・混錬することによって製造することができる。
上記の成分のうち、加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤以外の成分を混合および混練してマスターバッチを作成し、このマスターバッチに加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤を混合し、オープンロール等を用いて混練してゴム組成物を製造することが好ましい。このように、加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤以外の成分からなるマスターバッチを作成し、そのマスターバッチに加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤を混合・混練すると、加硫(架橋)剤および加硫(架橋)促進剤を混合してからの混練時間を短くすることができ、不均一な加硫(架橋)が生じることによる加硫(架橋)ゴム組成物の物性低下を防止することができるうえ、加硫(架橋)の制御が容易となる。
[Production method]
The rubber composition of the present invention can be produced by mixing and kneading the above components.
Of the above components, components other than the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator are mixed and kneaded to prepare a masterbatch, and the masterbatch is subjected to the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) crosslinking. ) It is preferable that a rubber composition is manufactured by mixing an accelerator and kneading with an open roll or the like. In this way, a masterbatch composed of components other than the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator is prepared, and the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator are mixed with the masterbatch. When kneading, the kneading time after mixing the vulcanization (crosslinking) agent and the vulcanization (crosslinking) accelerator can be shortened, resulting in uneven vulcanization (crosslinking). It is possible to prevent deterioration of the physical properties of the composition and facilitate control of vulcanization (crosslinking).

[空気入りタイヤ]
本発明の空気入りタイヤは、上述した本発明の組成物を用いて製造した空気入りタイヤである。なかでも、本発明の組成物によって被覆したスチールコードを用いた空気入りタイヤであることが好ましい。
図1に、本発明の空気入りタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの部分断面概略図を示すが、本発明の空気入りタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
[Pneumatic tire]
The pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire manufactured using the composition of the present invention described above. Above all, a pneumatic tire using a steel cord coated with the composition of the present invention is preferable.
FIG. 1 shows a schematic partial cross-sectional view of a tire showing an example of an embodiment of the pneumatic tire of the present invention, but the pneumatic tire of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG.

図1において、符号1はビード部を表し、符号2はサイドウォール部を表し、符号3はタイヤトレッド部を表す。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 represents a bead portion, reference numeral 2 represents a sidewall portion, and reference numeral 3 represents a tire tread portion.
A carcass layer 4 in which a fiber cord is embedded is mounted between the pair of left and right bead portions 1, and the end portion of the carcass layer 4 extends from the tire inner side to the outer side around the bead core 5 and the bead filler 6. It is folded back and rolled up.
Further, in the tire tread 3, the belt layer 7 is arranged outside the carcass layer 4 over the entire circumference of the tire.
Further, in the bead portion 1, a rim cushion 8 is arranged at a portion in contact with the rim.

本発明の空気入りタイヤは、例えば従来公知の方法に従って製造することができる。また、タイヤに充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることができる。   The pneumatic tire of the present invention can be manufactured, for example, according to a conventionally known method. Further, as the gas to be filled in the tire, in addition to normal air or air whose oxygen partial pressure is adjusted, an inert gas such as nitrogen, argon or helium can be used.

以下に、実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は実施例に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples.

[ゴム組成物の製造]
<標準例、実施例1〜4、比較例1〜3>
第1表の標準例の欄、実施例の欄および比較例の欄に示すとおり、標準例、実施例1〜4および比較例1〜3に係るゴム組成物は、第1表に示す各成分を、第1表に示す配合量で配合して製造した。
具体的には、まず、下記第1表に示す成分のうち硫黄および加硫促進剤を除く成分を、1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーを用いて5分間混合し、150±5℃に達したときに放出し、室温まで冷却してマスターバッチを得た。さらに、上記バンバリーミキサーを用いて、得られたマスターバッチに硫黄および加硫促進剤を混合し、ゴム組成物を得た。
[Production of rubber composition]
<Standard example, Examples 1 to 4, Comparative examples 1 to 3>
As shown in the standard example column, the example column, and the comparative example column of Table 1, the rubber compositions according to the standard example, Examples 1 to 4, and Comparative Examples 1 to 3 are each component shown in Table 1. Was blended in the blending amount shown in Table 1 to produce.
Specifically, first, of the components shown in Table 1 below, excluding sulfur and the vulcanization accelerator, were mixed for 5 minutes by using a 1.7-liter closed Banbury mixer to reach 150±5° C. When released, it was discharged and cooled to room temperature to obtain a masterbatch. Further, sulfur and a vulcanization accelerator were mixed with the obtained masterbatch using the above Banbury mixer to obtain a rubber composition.

[評価用加硫ゴムシートの作製]
製造したゴム組成物(未加硫)を、金型(15cm×15cm×0.2cm)中、160℃で20分間プレス加硫して、加硫ゴムシートを作製した。
[Preparation of vulcanized rubber sheet for evaluation]
The produced rubber composition (unvulcanized) was press-vulcanized in a mold (15 cm×15 cm×0.2 cm) at 160° C. for 20 minutes to prepare a vulcanized rubber sheet.

[試験評価方法]
<粘度>
各ゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4)を、JIS K6300に準拠してムーニー粘度計にてL型ロータを使用し、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、温度100℃、2rpmの条件で測定した。
結果を第1表に示す。得られた結果は、それぞれのムーニー粘度の逆数を算出し、標準例を100とし、指数表示した。数値が小さいほど粘度が低く加工性が優れることを意味する。
[Test evaluation method]
<Viscosity>
The Mooney viscosity (ML 1+4 ) of each rubber composition was measured by a Mooney viscometer according to JIS K6300 using an L-shaped rotor, preheating time 1 minute, rotor rotation time 4 minutes, temperature 100° C., 2 rpm. It was measured under the conditions.
The results are shown in Table 1. The obtained results were expressed as indices by calculating the reciprocal of each Mooney viscosity and setting the standard example as 100. The smaller the value, the lower the viscosity and the better the processability.

<強靭性>
上記のように作製した加硫ゴムシートについて、JIS K6251:2010に準拠し、JIS3号ダンベル型試験片(厚さ2mm)を打ち抜き、温度100℃、引張り速度500mm/分の条件で100%モジュラス(M100:100%変形時の応力)、破断強度(EB:破断時の応力)を測定した。そして、M1000.75×EBを算出し、これを強靭性の指標とした。
結果を第1表に示す。測定結果は、標準例の値を100とし、指数表示した。数値が大きいほど強靭性に優れることを意味する。
<Toughness>
Regarding the vulcanized rubber sheet produced as described above, a JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece (thickness: 2 mm) was punched out in accordance with JIS K6251:2010, and a 100% modulus (at a temperature of 100° C. and a pulling speed of 500 mm/min. M100: stress at 100% deformation), fracture strength (E B: stress at break) were measured. Then, to calculate the M100 0.75 × E B, and the toughness index it.
The results are shown in Table 1. The measurement result was expressed as an index with the value of the standard example being 100. The larger the value, the better the toughness.

<低発熱性>
JIS K6394:2007に準じて、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所社製)を用いて、伸張変形歪率10%±2%、振動数20Hz、温度60℃の条件で、tanδ(60℃)を測定した。
結果を第1表に示す。結果は標準例を100として指数で示した。この値が低いほど低発熱性に優れる。
<Low heat generation>
According to JIS K6394:2007, using a viscoelasticity spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), tan δ (60° C.) under the conditions of 10%±2% of elongation deformation strain rate, frequency 20 Hz, and temperature 60° C. It was measured.
The results are shown in Table 1. The result was shown as an index with the standard example being 100. The lower this value, the better the low heat buildup.

<接着性能>
ASTM D−2229に準拠して試験を行なった。12.7mm間隔で平行に並べたブラスめっきスチールコードを上記ゴム組成物で被覆すると共に、埋め込み長さ12.7mmで埋め込み、170℃×10分間の加硫条件で加硫接着して接着サンプルを作製した。この接着サンプルからスチールコードを引き抜き、引抜力と、その表面を被覆するゴム付着量(%)により評価した。
結果を第1表に示す。結果は標準例を100として指数で示した。この値が大きいほど接着性が優れている。
<Adhesion performance>
The test was conducted according to ASTM D-2229. Brass-plated steel cords arranged in parallel at 12.7 mm intervals were covered with the above rubber composition, embedded at an embedding length of 12.7 mm, and vulcanized and adhered under vulcanization conditions of 170° C.×10 minutes to obtain an adhesive sample. It was made. The steel cord was pulled out from this adhesive sample, and evaluated by the pulling force and the amount of rubber attached (%) covering the surface thereof.
The results are shown in Table 1. The result was shown as an index with the standard example being 100. The larger this value, the better the adhesiveness.

Figure 0006701671
Figure 0006701671

[表中の各成分の具体的な説明]
表に示される各成分の詳細は以下のとおりである。
・NR:天然ゴム TSR20
・カーボンブラック1:ISAF シースト6 東海カーボン(株)製、N2SA=119m2/g
・カーボンブラック2:HAF シースト3 東海カーボン(株)製、N2SA=79m2/g
・シリカ:Zeosil(R) 1165MP(CTAB吸着比表面積:159m2/g、ローディア社製)
・酸化アンチモンスズ1:Nanotechnology社製 Nano−D CEP 平均粒子径=30−40nm
・酸化アンチモンスズ2:Nyacol Nano Technology社製 NYACOL SN902SD 平均粒子径=7μm
・酸化亜鉛:正同化学工業(株)製 酸化亜鉛3種
・ステアリン酸:日本油脂(株)製 ビーズステアリン酸
・老化防止剤:FLEXSYS(株)製 SANTOFLEX 6PPD
・有機酸コバルト塩:シェファードケミカル社製 マノボンド、コバルト含有量=22.5質量%
・プロセスオイル:昭和シェル石油社製 エキストラク4号S
・硫黄:鶴見化学工業社製 金華印油入微粉硫黄(硫黄の含有量95.24重量%)
・加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製 DZ
[Specific description of each component in the table]
Details of each component shown in the table are as follows.
・NR: Natural rubber TSR20
・Carbon black 1: ISAF Seast 6 manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., N 2 SA=119 m 2 /g
・Carbon black 2: HAF Seast 3 manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., N 2 SA=79 m 2 /g
Silica: Zeosil (R) 1165MP (CTAB adsorption specific surface area: 159 m 2 /g, manufactured by Rhodia)
Antimony tin oxide 1: Nano-D CEP manufactured by Nanotechnology, Inc. average particle diameter=30-40 nm
Antimony tin oxide 2: NYACOL SN902SD manufactured by Nyacol Nano Technology Co., Ltd. average particle size=7 μm
・Zinc oxide: 3 types of zinc oxide manufactured by Shodo Kagaku Kogyo Co., Ltd. ・Stearic acid: manufactured by NOF CORPORATION bead stearic acid ・Anti-aging agent: SANTOFLEX 6PPD manufactured by FLEXSYS Co., Ltd.
-Organic acid cobalt salt: manufactured by Shepherd Chemical Co., Manobond, cobalt content = 22.5% by mass
・Process oil: Showa Shell Sekiyu Co., Ltd.
・Sulfur: Fine powdered sulfur containing Kinka In oil manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co. (sulfur content 95.24% by weight)
・Vulcanization accelerator: DZ manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.

[試験結果の説明]
<実施例1〜4>
実施例1〜4では粘度、強靭性、発熱性および接着性能を改善することができた。
[Explanation of test results]
<Examples 1 to 4>
In Examples 1 to 4, the viscosity, toughness, exothermicity, and adhesive performance could be improved.

<比較例1>
カーボンブラックのN2SAが30〜100m2/gの範囲外である態様である。この場合、粘度および低発熱性が悪化した。
<Comparative Example 1>
In this embodiment, N 2 SA of carbon black is out of the range of 30 to 100 m 2 /g. In this case, the viscosity and low heat buildup deteriorated.

<比較例2>
有機酸コバルト塩を含まない態様である。この場合、接着性能および強靭性が悪化した。
<Comparative example 2>
In this embodiment, the organic acid cobalt salt is not included. In this case, the adhesive performance and toughness deteriorated.

<比較例3>
酸化アンチモン化合物を多く含む態様である。この場合、強靭性が悪化した。
<Comparative example 3>
This is an embodiment containing a large amount of antimony oxide compound. In this case, the toughness deteriorated.

1 ビード部
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
1 Bead Part 2 Sidewall Part 3 Tire Tread Part 4 Carcass Layer 5 Bead Core 6 Bead Filler 7 Belt Layer 8 Rim Cushion

Claims (3)

イソプレンを90質量%以上含むジエン系ゴム100質量部に対し、平均粒子径が20〜60nmの微粒子である酸化アンチモン化合物を1〜50質量部、窒素吸着比表面積(N2SA)が30〜100m2/gであるカーボンブラックを40〜80質量部、有機酸コバルト塩をコバルト量として0.01〜0.30質量部、加硫剤を4.50〜8.50質量部含む、タイヤ用ゴム組成物。 With respect to 100 parts by mass of the diene rubber containing 90% by mass or more of isoprene, 1 to 50 parts by mass of an antimony oxide compound, which is a fine particle having an average particle size of 20 to 60 nm , and a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 30 to 100 m. Rubber for tires containing 40 to 80 parts by mass of carbon black of 2 /g, 0.01 to 0.30 parts by mass of cobalt salt of organic acid, and 4.50 to 8.50 parts by mass of vulcanizing agent. Composition. さらにシリカを含み、硫黄含有シランカップリング剤を、前記シリカと前記酸化アンチモン化合物との合計量に対する比率で3〜20質量%含む、請求項に記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to claim 1 , further comprising silica, and a sulfur-containing silane coupling agent in an amount of 3 to 20 mass% with respect to a total amount of the silica and the antimony oxide compound. 請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物をスチールコードコンパウドに用いた空気入りタイヤ。 A pneumatic tire using the rubber composition for a tire according to claim 1 or 2 in a steel cord compound.
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