JP2006265400A - Method of manufacturing rubber composition and pneumatic tire using the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pneumatic tire material which has enhanced dispersion of silica and improves processability, braking capability and rolling friction on wet road surfaces. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the rubber composition contains silica and calcium carbonate and is characterized by the preparation steps of: mixing 100 pts.wt. of a diene-based rubber, 30-120 pts.wt. of silica and 3-15 wt.%, for the total weight of silica and modified calcium carbonate which is processed afterward, of a silane coupling agent containing sulfur to obtain a masterbatch; and then stirring the masterbatch with the modified calcium carbonate. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はゴム組成物の製造法及びそれを用いた空気入りタイヤに関し、更に詳しくはシリカの分散が向上し、耐摩耗性を損なうことなく、加工性、湿潤路面での制動性能及び転がり抵抗性を改善することができるシリカ及び炭酸カルシウム含有ゴム組成物の製造法及びそのゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a method for producing a rubber composition and a pneumatic tire using the rubber composition. More specifically, the dispersion of silica is improved, and the workability, braking performance on a wet road surface and rolling resistance are obtained without impairing wear resistance. The present invention relates to a method for producing a rubber composition containing silica and calcium carbonate, which can improve water resistance, and a pneumatic tire using the rubber composition.

従来、ゴムを補強するために、カーボンブラックやシリカなどの補強性充填剤を用いることはタイヤ業界において周知の通りである。タイヤ用コンパウンドにカーボンブラックを充填すると、加工性が良く、また耐摩耗性等の強度の高いコンパウンドを得ることができるが、タイヤ物性の温度依存性が大きく、また発熱性が高くなり、タイヤの転がり抵抗が大きくなるという問題があった。一方、ゴム組成物中にシリカを分散性良く均一に充填すると、発熱性が低く、かつ物性の温度依存性が低くなり、ウェット性能が良好で、転がり抵抗の低いタイヤ用ゴムコンパウンドを得ることができるため（特許文献１参照）、シリカを配合する技術が注目をあびている。   Conventionally, it is well known in the tire industry to use reinforcing fillers such as carbon black and silica to reinforce rubber. Filling the tire compound with carbon black can provide a compound with good processability and high strength such as wear resistance, but the temperature dependence of the tire properties is large, and the heat build-up becomes high. There was a problem of increased rolling resistance. On the other hand, when silica is uniformly filled in the rubber composition with good dispersibility, it is possible to obtain a rubber compound for tires with low exothermic property and low temperature dependency of physical properties, good wet performance, and low rolling resistance. Since it can do (refer patent document 1), the technique which mix | blends silica attracts attention.

しかしながら、ゴム中にシリカを配合した場合には、シリカはシリカ自身が有するシラノール基のため、シリカ同士で凝集しやすく、ゴム中に均一に分散させることが難しいという問題がある。さらに、シリカコンパウンドはアミン物質をその水素結合にて吸着させてしまう性質を有するため、ゴム組成物中に共存する加硫促進剤等を吸着してしまい、加硫時間を遅らせるという問題があることが知られている。   However, when silica is compounded in rubber, there is a problem that silica is easily agglomerated between silicas because of the silanol group of silica itself, and it is difficult to uniformly disperse in rubber. Furthermore, since silica compounds have the property of adsorbing amine substances through their hydrogen bonds, there is a problem that the vulcanization accelerators coexisting in the rubber composition are adsorbed and the vulcanization time is delayed. It has been known.

前述の通り、シリカを配合することによりウェット性能を向上させ、転がり抵抗を低減させる技術が知られているが、例えばセルロース、イノ珪酸塩（例えばウォラストナイト）などの極性フィラーの配合によって同様な効果を得る試みがなされている。かかる補強性の低い極性粒子の配合によってウェット性能が改良された配合は得られるようであるが、かかる配合では摩耗性能が悪化するという問題がある（例えば特許文献２〜４参照）。   As described above, a technique for improving wet performance by blending silica and reducing rolling resistance is known, but the same can be obtained by blending polar fillers such as cellulose and inosilicate (for example, wollastonite). Attempts have been made to obtain an effect. Although it seems that a blend with improved wet performance can be obtained by blending such polar particles with low reinforcing properties, there is a problem that the wear performance deteriorates with such a blend (see, for example, Patent Documents 2 to 4).

特開平１０−６７８８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-67887 特開平７−１３３３７５号公報JP-A-7-133375 特開平８−３１１２４５号公報JP-A-8-311245 特開平８−３３７３号公報JP-A-8-3373

従って、本発明の目的は、シリカの分散を向上させて、耐摩耗性を損なうことなく、加工性、湿潤路面での制動性能、転がり抵抗性を改善することができるシリカ配合ゴム組成物の製造方法及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to produce a silica-containing rubber composition that can improve the dispersibility of silica and improve workability, braking performance on wet road surfaces, and rolling resistance without impairing wear resistance. A method and a pneumatic tire using the method.

本発明に従えば、ジエン系ゴム１００重量部に、シリカ３０〜１２０重量部、シリカと後工程で配合する改質炭酸カルシウムの合計重量の３〜１５重量％の硫黄含有系シランカップリング剤を配合して混練することによりマスターバッチを得、次にこのマスターバッチに後工程で改質炭酸カルシウムを混練することを特徴とするシリカ及び炭酸カルシウムを含有するゴム組成物の製造方法が提供される。   According to the present invention, 30 to 120 parts by weight of silica and 3 to 15% by weight of the sulfur-containing silane coupling agent of the total weight of the modified calcium carbonate blended in the subsequent step with 100 parts by weight of the diene rubber. There is provided a method for producing a rubber composition containing silica and calcium carbonate, characterized in that a master batch is obtained by blending and kneading, and then the modified calcium carbonate is kneaded in this master batch in a subsequent step. .

本発明に従って改質炭酸カルシウムを後工程（第二工程）で配合することにより、シリカ−シランカップリング剤の反応を阻害すること無く、シリカ同士の水素結合を抑制することが可能となり、シリカの分散性が向上するため、シリカの分散性が改善され、優れた加工性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性、低転がり抵抗性を得ることができる。   By blending the modified calcium carbonate in the subsequent step (second step) according to the present invention, it becomes possible to suppress hydrogen bonding between silicas without inhibiting the reaction of the silica-silane coupling agent. Since the dispersibility is improved, the dispersibility of silica is improved, and excellent processability, wet grip performance, wear resistance, and low rolling resistance can be obtained.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究をすすめた結果、ジエン系ゴム１００重量部に、シリカ３０〜１２０重量部及びシリカと後工程で添加する改質炭酸カルシウムの合計重量の３〜１５重量％の硫黄含有系シランカップリング剤を、好ましくは温度１４０〜１６０℃で３〜１０分間、混練することによりマスターバッチを作製し、それより後の混合工程において粒子径が５〜１００nmの改質炭酸カルシウム５〜３０重量部を混練することによって、上記特性を有するコンパウンドを得ることに成功し、これを空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物として用いることができる。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have determined that 3 to 100 parts by weight of diene rubber, 30 to 120 parts by weight of silica, 3 parts of the total weight of silica and modified calcium carbonate added in a subsequent step. A master batch is prepared by kneading -15% by weight of a sulfur-containing silane coupling agent at a temperature of 140 to 160 ° C. for 3 to 10 minutes, and the particle size is 5 to 100 nm in the subsequent mixing step. By kneading 5 to 30 parts by weight of the modified calcium carbonate, the compound having the above characteristics was successfully obtained, and this can be used as a rubber composition for a tread of a pneumatic tire.

本発明のゴム組成物に配合されるジエン系ゴムについては特に限定はなく、タイヤ用として使用できる任意のジエン系ゴムとすることができる。具体例としては例えば天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などをあげることができる。これらは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。   There is no limitation in particular about the diene rubber mix | blended with the rubber composition of this invention, It can be set as arbitrary diene rubbers which can be used for tires. Specific examples include natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), various polybutadiene rubbers (BR), various styrene-butadiene copolymer rubbers (SBR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), chloroprene rubber. (CR). These can be used alone or as any blend.

本発明において使用するシリカ充填剤は、ジエン系ゴム１００重量部当り３０〜１２０重量部、好ましくは３０〜１００重量部配合する必要がある。このシリカの配合量が少ないと、ウェットグリップ性能が低下するので好ましくなく、逆に多過ぎると、シリカの再凝集により加工性が悪化し、さらに耐摩耗性も低下するので好ましくない。本発明において使用するシリカは湿式シリカ、乾式シリカなどタイヤ用ゴム組成物に配合することができる任意のシリカを用いることができる。   The silica filler used in the present invention should be blended in an amount of 30 to 120 parts by weight, preferably 30 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the diene rubber. When the amount of silica is too small, wet grip performance is lowered, which is not preferable. On the other hand, when the amount is too large, workability deteriorates due to re-aggregation of silica, and wear resistance also decreases. As the silica used in the present invention, any silica that can be blended in a tire rubber composition such as wet silica or dry silica can be used.

本発明に係るゴム組成物には改質炭酸カルシウムをジエン系ゴム１００重量部に対し５〜３０重量部、好ましくは７〜２５重量部配合する。この配合量が少ないとシリカの分散が改善されず、加工性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性が低下するので好ましくなく、逆に多いと耐摩耗性が低下するので好ましくない。本発明においては改質炭酸カルシウムは前述の如く、ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤、その他の硫黄及び加硫促進剤を除く各種添加剤成分、特にジエン系ゴム、シリカ及びシランカップリング剤を配合、混練した後の後工程（第二工程）で配合しなければならず、前工程で配合すると前述の如く、所望の結果が得られない。   The rubber composition according to the present invention contains 5 to 30 parts by weight, preferably 7 to 25 parts by weight, of the modified calcium carbonate based on 100 parts by weight of the diene rubber. If the blending amount is small, the dispersion of silica is not improved, and the workability, wet grip performance, and wear resistance are lowered. In the present invention, as described above, the modified calcium carbonate is a rubber component, silica, silane coupling agent, and other additive components other than sulfur and vulcanization accelerator, particularly diene rubber, silica and silane coupling agent. After blending and kneading, they must be blended in the subsequent step (second step). If blended in the previous step, the desired result cannot be obtained as described above.

本発明において使用する改質炭酸カルシウムは公知の材料であり、例えば特開２００２−３６３３４６号公報や特開２００４−５１７７４号公報などに記載されている。具体的には炭酸カルシウム粉末の表面処理としてシリカヒドロゾルによる方法がある。炭酸カルシウムスラリーに適当濃度のケイ酸ナトリウムを加え撹拌しながらシリカ層、シランカップリング剤層、有機脂肪酸類、樹脂酸類などの有機層などの被覆を設けたもので、白石工業（株）製のＡＣＴＩＦＯＲＴ７００、白艶華Ｕなどの市販品も利用できる。改質炭酸カルシウムの粒子径は５〜１００nmが好ましく、２０〜９０nmが更に好ましい。   The modified calcium carbonate used in the present invention is a known material, and is described, for example, in JP-A Nos. 2002-363346 and 2004-51774. Specifically, there is a method using silica hydrosol as a surface treatment of calcium carbonate powder. A coating of silica layers, silane coupling agent layers, organic fatty acids, organic acids such as resin acids, etc., while adding a suitable concentration of sodium silicate to the calcium carbonate slurry and stirring, is made by Shiraishi Kogyo Co., Ltd. Commercial products such as ACTIFORT 700 and white gloss flower U can also be used. The particle size of the modified calcium carbonate is preferably 5 to 100 nm, more preferably 20 to 90 nm.

本発明においてはシリカ及び改質炭酸カルシウムの合計重量の３〜１５重量％、好ましくは４〜１２重量％の硫黄含有系シランカップリング剤を配合する。この配合量が少ないとシリカとの反応が不十分となり、加工性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性が悪化するので好ましくなく、逆に多いと耐摩耗性が悪化するので好ましくない。本発明において使用することができる硫黄含有系シランカップリング剤としては、例えばビス（３−トリエトキシシリルプロピル）−テトラスルフィド（Ｓｉ６９）、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）−ジスルフィド（Ｓｉ７５）などをあげることができる。   In the present invention, 3 to 15% by weight, preferably 4 to 12% by weight, of the total weight of silica and modified calcium carbonate is added. If the blending amount is small, the reaction with silica becomes insufficient, and the workability, wet grip performance, and wear resistance deteriorate, which is not preferable. On the contrary, if the blending amount is large, the wear resistance deteriorates. Examples of the sulfur-containing silane coupling agent that can be used in the present invention include bis (3-triethoxysilylpropyl) -tetrasulfide (Si69), bis (3-triethoxysilylpropyl) -disulfide (Si75), and the like. Can give.

本発明の第一工程の混練条件は、好ましくは１４０〜１６０℃で３〜１０分間、更に好ましくは１４０〜１５０℃で４〜８分間とするのがよい。また改質炭酸カルシウムを配合する後工程（普通は第二工程）の混練条件には特に限定はないが、１４０〜１５０℃で４〜８分間とするのが好ましい。   The kneading conditions in the first step of the present invention are preferably 140 to 160 ° C. for 3 to 10 minutes, more preferably 140 to 150 ° C. for 4 to 8 minutes. There are no particular limitations on the kneading conditions in the subsequent step (usually the second step) in which the modified calcium carbonate is blended, but it is preferably 4 to 8 minutes at 140 to 150 ° C.

前記改質炭酸カルシウムの配合量には特に限定はないが、ジエン系ゴム１００重量部に対し５〜３０重量部であるのが好ましく、７〜２５重量部であるのが更に好ましい。この配合量が少ないとシリカの分散が改善されず、加工性、ウェットグリップ性能、耐摩耗性が悪化するので好ましくなく、逆に多いと耐摩耗性が悪化するので好ましくない。   The blending amount of the modified calcium carbonate is not particularly limited, but is preferably 5 to 30 parts by weight, more preferably 7 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. If the blending amount is small, the dispersion of silica is not improved, and the workability, wet grip performance, and wear resistance deteriorate, which is not preferable. On the contrary, if the amount is too large, the wear resistance deteriorates.

本発明に係るゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、カーボンブラックなどのその他の補強剤（フィラー）、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物として一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量も本発明の目的に反しない限り従来の一般的な配合量とすることができる。   In addition to the above-described essential components, the rubber composition according to the present invention includes other reinforcing agents (fillers) such as carbon black, vulcanization or crosslinking agents, vulcanization or crosslinking accelerators, various oils, anti-aging agents, Various additives that are generally blended as rubber compositions for tires such as plasticizers can be blended, and such additives are kneaded by a general method to form a composition for vulcanization or crosslinking. Can be used. The blending amounts of these additives can be made the conventional general blending amounts as long as the object of the present invention is not violated.

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, it cannot be overemphasized that the scope of the present invention is not limited to these Examples.

標準例１及び比較例１〜６
サンプルの調製
表Ｉに示す第一混練工程の各例におけるそれぞれの成分を１．７Ｌの密閉型バンバリーミキサー中に投入し、温度１４５℃になるまで５分間混合し、１４５℃になったところで放出し、次いで、第一混練工程で得られたマスターバッチと、第二混練工程の各例におけるそれぞれの成分を１．７Ｌの密閉型バンバリーミキサー中に投入して、更に温度１４５℃になるまで約１分間混合し、放出した。この放出したマスターバッチに、更に表Ｉに示す第三混練工程の加硫促進剤と硫黄を加え、オープンロールで最終的に約１．５分間混練して、ゴム組成物を得た。 Standard Example 1 and Comparative Examples 1-6
Sample preparation Each component in each example of the first kneading step shown in Table I was put into a 1.7 L closed Banbury mixer, mixed for 5 minutes until the temperature reached 145 ° C, and released when the temperature reached 145 ° C. Then, the master batch obtained in the first kneading step and the respective components in each example of the second kneading step are put into a 1.7 L closed Banbury mixer, and further about 145 ° C. until the temperature reaches 145 ° C. Mix for 1 minute and release. The released master batch was further added with a vulcanization accelerator and sulfur in the third kneading step shown in Table I, and finally kneaded with an open roll for about 1.5 minutes to obtain a rubber composition.

上記標準例１及び比較例１〜６で得られたゴム組成物の一部を、加硫速度の試験に供した。次いで、残部のゴム組成物を、それぞれ、１５cm×１５cm×０．２cmの金型（ウェットスキッド性能、ペイン効果、ｔａｎδ）及び１６．５cm×６cm×０．５cmの金型（耐摩耗性）中で、１６０℃の温度下で３０分間プレス加硫して、試験片（ゴムシート）を作製し、以下に示す方法でこれらの試験に供した。結果は表Ｉに示す。
標準例２〜３及び実施例１〜１０
サンプルの調製
表ＩＩに示す第一混練工程の各例におけるそれぞれの成分を１．７Ｌの密閉型バンバリーミキサー中に投入し、温度１４５℃になるまで５分間混合し、１４５℃になったところで放出し、次いで、第一混練工程で得られたマスターバッチと、第二混練工程の各例におけるそれぞれの成分を１．７Ｌの密閉型バンバリーミキサー中に投入して、更に温度１４５℃になるまで約１分間混合し、放出した。この放出したマスターバッチに、更に表ＩＩに示す第三混練工程の加硫促進剤と硫黄を加え、オープンロールで最終的に約１．５分間混練して、ゴム組成物を得た。 A part of the rubber composition obtained in the standard example 1 and the comparative examples 1 to 6 was subjected to a vulcanization rate test. The remaining rubber composition was then placed in a 15 cm × 15 cm × 0.2 cm mold (wet skid performance, pain effect, tan δ) and a 16.5 cm × 6 cm × 0.5 cm mold (wear resistance), respectively. Then, press vulcanization was performed at a temperature of 160 ° C. for 30 minutes to prepare test pieces (rubber sheets), which were subjected to these tests by the following method. The results are shown in Table I.
Standard Examples 2-3 and Examples 1-10
Sample preparation Each component in each example of the first kneading step shown in Table II was put into a 1.7 L closed banbury mixer, mixed for 5 minutes until the temperature reached 145 ° C, and released at 145 ° C. Then, the master batch obtained in the first kneading step and the respective components in each example of the second kneading step are put into a 1.7 L closed Banbury mixer, and further about 145 ° C. until the temperature reaches 145 ° C. Mix for 1 minute and release. The released master batch was further added with a vulcanization accelerator and sulfur in the third kneading step shown in Table II, and finally kneaded with an open roll for about 1.5 minutes to obtain a rubber composition.

上記標準例２〜３及び実施例１〜１０で得られたゴム組成物の一部を、加硫速度の試験に供した。次いで、残部のゴム組成物を、それぞれ、１５cm×１５cm×０．２cmの金型（ウェットスキッド性能、ペイン効果、ｔａｎδ）及び１６．５cm×６cm×０．５cmの金型（耐摩耗性）中で、１６０℃の温度下で３０分間プレス加硫して、試験片（ゴムシート）を作製し、これらの試験に供した。結果を表ＩＩに示す。   A part of the rubber compositions obtained in the above-mentioned standard examples 2 to 3 and examples 1 to 10 were subjected to a vulcanization rate test. The remaining rubber composition was then placed in a 15 cm × 15 cm × 0.2 cm mold (wet skid performance, pain effect, tan δ) and a 16.5 cm × 6 cm × 0.5 cm mold (wear resistance), respectively. Then, press vulcanization was performed at a temperature of 160 ° C. for 30 minutes to prepare test pieces (rubber sheets), which were subjected to these tests. The results are shown in Table II.

評価試験方法
ペイン効果（シリカ分散性）：アルファーテクノロジー社製ＲＰＡ２０００を用いて、測定温度１１０℃（予熱１分）、周波数６cpm、振幅０．２８〜１０％の条件で、貯蔵弾性率の歪依存性を測定し、歪量０．５６％時の貯蔵弾性率の値を求めた。標準例１又は２の値を１００とした指数で表示した。数値が小さい程、分散不良塊が少なく、分散性が良好であることを示す。 Evaluation Test Method Pain Effect (Silica Dispersibility): Using RPA2000 manufactured by Alpha Technology Co., Ltd., measuring temperature 110 ° C. (preheating 1 minute), frequency 6 cpm, amplitude 0.28 to 10%, strain dependence of storage elastic modulus The storage elastic modulus at a strain amount of 0.56% was determined. It was displayed as an index with the value of standard example 1 or 2 as 100. The smaller the numerical value, the smaller the number of poorly dispersed lump and the better the dispersibility.

ウェットスキッド性能：ブリティッシュスタンダードポータブルスキッドテスター（スタンレー・ロンドン社製）を用いて、ＡＳＴＭ Ｅ３０３−８３の方法で測定した。標準例１又は２の値を１００として指数表示した。この値が大きいほどウェットスキッド性能に優れることを表す。   Wet skid performance: Measured by ASTM E303-83 using a British Standard Portable Skid Tester (manufactured by Stanley London). The value of standard example 1 or 2 was taken as 100 and indicated as an index. The larger this value, the better the wet skid performance.

ｔａｎδ（６０℃）：（株）東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Hzで測定した（測定温度６０℃）。結果は標準例１又は２の値を１００として指数表示した。この値が小さい方が転がり抵抗が少ないことを示す。   tan δ (60 ° C.): Measured at an initial strain of 10%, an amplitude of ± 2%, and a frequency of 20 Hz using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho (measurement temperature: 60 ° C.). The results are shown as an index with the value of standard example 1 or 2 as 100. A smaller value indicates less rolling resistance.

耐摩耗性：ランボーン摩耗試験機にて、温度２０℃、負荷荷重２４．５Ｎ、スリップ率２０％、試験時間５分の条件でランボーン摩耗量を測定した。標準例１又は２の値を１００として指数表示した。この値が大きいほど耐摩耗性に優れることを表す。   Abrasion resistance: A Lambourn abrasion tester was used to measure the Lambourn abrasion amount under the conditions of a temperature of 20 ° C., a load of 24.5 N, a slip ratio of 20%, and a test time of 5 minutes. The value of standard example 1 or 2 was taken as 100 and indicated as an index. It represents that it is excellent in abrasion resistance, so that this value is large.

表Ｉ及び表ＩＩ脚注
表Ｉ及び表ＩＩに示した配合成分は以下の通りである。
ＳＢＲ：バイエル社製ＶＳＬ５０２５（油展３７．５phr）（溶液重合）
ＢＲ：日本ゼオン（株）製ＮｉｐｏｌＢＲ１２２０
シリカ：ローディア社製Ｚｅｏｓｉｌ１１６５ＭＰ
カーボンブラック：東海カーボン（株）製Ｎ２３４（ＨＡＦ級）
シランカップリング剤：Ｄｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ６９
亜鉛華：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：フレキシス社製老防６Ｃ（６ＰＰＤ）
オイル：出光興産（株）製アロマックス３
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製ノクセラーＣＺ
硫黄：細井化学工業（株）製油処理硫黄 Table I and Table II Footnote The ingredients shown in Table I and Table II are as follows.
SBR: Bayer VSL5025 (oil extension 37.5 phr) (solution polymerization)
BR: Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
Silica: Zeosil 1165MP manufactured by Rhodia
Carbon black: N234 (HAF grade) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
Silane coupling agent: Si69 manufactured by Degussa
Zinc Hana: Zinc Oxide 3 types manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. Stearic Acid: Beads Stearic Acid manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
Oil: Aromax 3 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Vulcanization accelerator: Nouchira CZ manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Sulfur: Hosei Chemical Co., Ltd. oil processing sulfur

炭酸カルシウム：軽微性炭酸カルシウム粒径０．２μｍ
改質炭酸カルシウム１：白石工業（株）製ＡＣＴＩＦＯＲＴ７００ 炭酸カルシウム表面にシリカ層、有機酸層、シランカップリング剤層を有する改質炭酸カルシウム（平均粒径は２０nm）。
改質炭酸カルシウム２：白石工業（株）製白艶華Ｕ 脂肪酸と４級アンモニウム塩で処理した改質炭酸カルシウム（平均粒径は９０nm）。
改質炭酸カルシウム３：炭酸カルシウム表面にシリカ層、有機酸層、シランカップリング剤層を有する改質炭酸カルシウム（平均粒径は０．５nm）。
改質炭酸カルシウム４：脂肪酸と４級アンモニウム塩で処理した改質炭酸カルシウム（平均粒径９０nm）。 Calcium carbonate: Light calcium carbonate particle size 0.2μm
Modified calcium carbonate 1: ACTIFORT 700 manufactured by Shiroishi Kogyo Co., Ltd. Modified calcium carbonate having a silica layer, an organic acid layer, and a silane coupling agent layer on the surface of calcium carbonate (average particle size is 20 nm).
Modified calcium carbonate 2: modified calcium carbonate treated with Shiraishi Kogyo Co., Ltd. Shiraka Hana U fatty acid and quaternary ammonium salt (average particle size is 90 nm).
Modified calcium carbonate 3: Modified calcium carbonate (average particle diameter is 0.5 nm) having a silica layer, an organic acid layer, and a silane coupling agent layer on the surface of calcium carbonate.
Modified calcium carbonate 4: Modified calcium carbonate treated with a fatty acid and a quaternary ammonium salt (average particle size 90 nm).

比較例１〜４から明らかなように、従来のように改質炭酸カルシウムを第一工程で同時投入すると、混練時に粘度が低下するためシェアがかからず、分散不良を引き起こす。これに対し、本発明に従って、改質炭酸カルシウムを後工程で添加すると、実施例１〜１０にも示したように、シリカ分散性が向上し、耐摩耗性を損なうことなく、加工性、湿潤路面での制動性、転がり抵抗が改善されるのでタイヤトレッド用として好適に使用することができる。   As is clear from Comparative Examples 1 to 4, when modified calcium carbonate is added simultaneously in the first step as in the prior art, the viscosity is reduced during kneading, so that no share is taken, resulting in poor dispersion. On the other hand, when modified calcium carbonate is added in a post-process according to the present invention, silica dispersibility is improved as shown in Examples 1 to 10, and workability and wettability are not impaired without impairing wear resistance. Since the braking performance and rolling resistance on the road surface are improved, it can be suitably used for tire treads.

Claims (4)

ジエン系ゴム１００重量部に、シリカ３０〜１２０重量部、シリカと後工程で配合する改質炭酸カルシウムの合計重量の３〜１５重量％の硫黄含有系シランカップリング剤を配合して混練することによりマスターバッチを得、次にこのマスターバッチに後工程で改質炭酸カルシウムを混練することを特徴とするシリカ及び炭酸カルシウムを含有するゴム組成物の製造方法。   Mixing and kneading 100 to 100 parts by weight of diene rubber with 30 to 120 parts by weight of silica, 3 to 15% by weight of the total weight of silica and modified calcium carbonate to be blended in the subsequent step. A method for producing a rubber composition containing silica and calcium carbonate, characterized in that a master batch is obtained, and then the modified calcium carbonate is kneaded in a subsequent step with this master batch. 前記マスターバッチを得る工程において混合物を１４０〜１６０℃の温度で３〜１０分間混練する請求項１に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein in the step of obtaining the master batch, the mixture is kneaded at a temperature of 140 to 160 ° C. for 3 to 10 minutes. ジエン系ゴム１００重量部に、（１）シリカ層及びシランカップリング剤層又は（２）有機脂肪酸類、樹脂酸類よりなる群から選ばれる少なくとも１種の有機酸層を炭酸カルシウムの表面に有する、粒子径が５〜１００nmの改質炭酸カルシウム５〜３０重量部を配合する請求項１又は２に記載のゴム組成物の製造方法。   100 parts by weight of diene rubber has (1) a silica layer and a silane coupling agent layer or (2) at least one organic acid layer selected from the group consisting of organic fatty acids and resin acids on the surface of calcium carbonate. The method for producing a rubber composition according to claim 1 or 2, wherein 5 to 30 parts by weight of modified calcium carbonate having a particle size of 5 to 100 nm is blended. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法で得られたゴム組成物をタイヤトレッドに用いた空気入りタイヤ。   The pneumatic tire which used the rubber composition obtained by the method of any one of Claims 1-3 for the tire tread.