JP2008189740A - Rubber composition for tire - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for a tire having not only improved abrasion resistance but also extremely improved performance on ice by compounding a specific reclaimed rubber. <P>SOLUTION: The rubber composition for the tire is obtained by compounding 1-20 pts.wt. reclaimed rubber comprising a blend rubber of a butyl rubber and an ethylene-propylene rubber, and having 1.0-2.0 MPa modulus at 300% elongation with 100 pts.wt. diene rubber. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳細には、特定の再生ゴムを配合することで、氷上性能を高めたゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for tires, and more particularly to a rubber composition having improved performance on ice by compounding a specific recycled rubber.

従来、スタッドレスタイヤなどの氷上性能を高めるために、短繊維や中空材など様々な特殊原料が使用されてきたが、一方で、これらの原料を配合すると、耐摩耗性や破断強度が低下するという問題があった。そこで、これらの耐摩耗性や破断強度を低下させること無く、氷上性能を高めることが求められている。   Conventionally, various special raw materials such as short fibers and hollow materials have been used to improve performance on ice such as studless tires. However, when these raw materials are blended, wear resistance and breaking strength are reduced. There was a problem. Therefore, it is required to improve the performance on ice without reducing the wear resistance and breaking strength.

以下の特許文献１には、タイヤのグリップ性能を維持しつつ発熱性を低くし、耐摩耗性を向上させることを目的として、ジエン系ゴムに所定の再生ゴムを所定量配合したタイヤトレッド用ゴム組成物が提案され、また、以下の特許文献２には、タイヤの製造過程におけるベアーの発生を防止し、また破壊強度を低下させることのないタイヤを得ることを目的として、加硫可能なゴムマトリックス中に所定量の再生ゴムと短繊維を配合したゴム組成物が提案されている。更に、以下の特許文献３には、特定の処理を施した再生ブチルゴムをタイヤ用ゴム組成物として使用することが提案されている。しかしながら、これらの特許文献には、本願発明で使用する特定の再生ゴムをタイヤ用ゴム組成物に配合することについて開示するところがない。   Patent Document 1 below describes a tire tread rubber in which a predetermined amount of a recycled rubber is blended with a diene rubber for the purpose of reducing heat generation and improving wear resistance while maintaining tire grip performance. A composition is proposed, and the following Patent Document 2 discloses a rubber that can be vulcanized for the purpose of obtaining a tire that prevents the occurrence of bear in the manufacturing process of the tire and does not reduce the breaking strength. A rubber composition in which a predetermined amount of recycled rubber and short fibers are blended in a matrix has been proposed. Further, Patent Document 3 below proposes to use a recycled butyl rubber subjected to a specific treatment as a tire rubber composition. However, these patent documents do not disclose that a specific recycled rubber used in the present invention is blended in a rubber composition for tires.

特開２００２−２８４９２８号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-284828 特開２００２−１５５１７０号公報JP 2002-155170 A 特開２００４−３５６９０号公報JP 2004-35690 A

本発明では、ジエン系ゴムに特定の再生ゴムを配合することで、耐摩耗性の維持あるいは向上とともに、氷上性能を大幅に改善したタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的とする。   The object of the present invention is to provide a rubber composition for tires, which maintains or improves wear resistance and significantly improves performance on ice by blending a specific recycled rubber with a diene rubber.

即ち、本発明によれば、ジエン系ゴム１００重量部に対して、ブチルゴムとエチレンプロピレンゴムとのブレンドゴムからなり、３００％伸張時のモジュラスが１．０〜２．０ＭＰaである再生ゴムを１〜２０重量部配合してなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。   That is, according to the present invention, a recycled rubber comprising a blended rubber of butyl rubber and ethylene propylene rubber and having a modulus at 300% elongation of 1.0 to 2.0 MPa is 1 per 100 parts by weight of the diene rubber. Provided is a rubber composition for a tire comprising -20 parts by weight.

また、本発明によれば、前記ゴム組成物に０．５〜５重量部の短繊維を更に配合してなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。   Moreover, according to this invention, the rubber composition for tires formed by further mix | blending 0.5-5 weight part short fiber with the said rubber composition is provided.

本発明者等は、タイヤ用ゴム組成物に配合して、耐摩耗性を低下させること無しに氷上性能を上げる材料を鋭意探索していたところ、この度、ブチルゴムとエチレンプロピレンゴムとのブレンドゴムからなり、その３００％伸張時のモジュラスが１．０〜２．０ＭＰaである再生ゴムを一定量配合すると、コンパウンドの表面粗さが粗くなり、氷上性能が大幅に向上できることを見出したものである。   The inventors of the present invention have been diligently searching for a material that increases the performance on ice without reducing the wear resistance by blending with the rubber composition for tires. From this time, a blend rubber of butyl rubber and ethylene propylene rubber is used. Thus, it has been found that when a certain amount of recycled rubber having a modulus at 300% elongation of 1.0 to 2.0 MPa is blended, the surface roughness of the compound becomes rough and the performance on ice can be greatly improved.

本発明のタイヤ用ゴム組成物に用いられるジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、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、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴムなどが挙げられる。これらのジエン系ゴムは単独で、あるいは二種以上のブレンドゴムとして使われる。かかるジエン系ゴムは、本発明のタイヤ用ゴム組成物では、その低転動抵抗と耐摩耗性、低温性能を両立させるために、そのＴｇが−５０℃以下のものを使用することが望ましい。   Examples of the diene rubber used in the tire rubber composition of the present invention include natural rubber (NR), various butadiene rubbers (BR), various styrene-butadiene copolymer rubbers (SBR), and polyisoprene rubber (IR). , Acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), chloroprene rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, isoprene-butadiene copolymer rubber Etc. These diene rubbers are used alone or as a blend rubber of two or more. In the rubber composition for tires of the present invention, it is desirable to use such a diene rubber having a Tg of −50 ° C. or lower in order to achieve both low rolling resistance, wear resistance, and low temperature performance.

本発明のタイヤ用ゴム組成物に配合される特定の再生ゴムには、ブチルゴムとエチレンプロピレンゴムとのブレンドゴム（当該再生ブレンドゴムは、商品名「ブチルチューブＴ−９０２」として、村岡ゴム工業（株）から入手可能である。）からなり、３００％伸張時のモジュラスが１．０〜２．０ＭＰaである再生ゴムが用いられる。かかる物性を有する再生ゴムは、例えば、廃棄チューブからの再生ゴムに所定量の硫黄、加硫促進剤及び加硫促進助剤を添加し、加硫して得ることができる。当該再生ゴムの３００％伸張時のモジュラスが１．０ＭＰa未満である場合には、所望の氷上性能を得ることができず、逆に３００％伸張時のモジュラスが２．０ＭＰaを超える場合には、耐摩耗性が低下するので好ましくない。なお再生ゴムの３００％モジュラスは、ＪＩＳ Ｋ−６２５１に準拠して、ダンベル状２号形試験片を用いて試験温度２３℃で測定したものである。   The specific recycled rubber blended in the tire rubber composition of the present invention includes a blend rubber of butyl rubber and ethylene propylene rubber (the recycled blend rubber is a product name “butyl tube T-902”, Muraoka Rubber Industries ( A recycled rubber having a modulus at 300% elongation of 1.0 to 2.0 MPa is used. The recycled rubber having such physical properties can be obtained, for example, by adding a predetermined amount of sulfur, a vulcanization accelerator, and a vulcanization acceleration aid to the recycled rubber from the waste tube and vulcanizing. When the modulus at 300% elongation of the recycled rubber is less than 1.0 MPa, the desired performance on ice cannot be obtained, and conversely, when the modulus at 300% elongation exceeds 2.0 MPa, This is not preferable because the wear resistance is lowered. The 300% modulus of recycled rubber is measured at a test temperature of 23 ° C. using a dumbbell-shaped No. 2 test piece in accordance with JIS K-6251.

また、本発明のタイヤ用ゴム組成物には、当該再生ゴムが、前記ジエン系ゴム１００重量部に対して、１〜２０重量部、好ましくは５〜１５重量部の量で配合される。この配合量が、１重量部未満では所期の効果が発揮されず、逆に、２０重量部を超えると、氷上性能が極端に低下するので好ましくない。   In the tire rubber composition of the present invention, the recycled rubber is blended in an amount of 1 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. If this amount is less than 1 part by weight, the desired effect is not exhibited. Conversely, if it exceeds 20 parts by weight, the performance on ice is extremely lowered, which is not preferable.

更に、本発明のタイヤ用ゴム組成物に配合される短繊維としては特に制限はないが、例えば、脂肪族ポリアミド短繊維、芳香族ポリアミド短繊維、ポリエステル短繊維、ポリオレフィン短繊維、ポリビニルアルコール短繊維及びセルロース短繊維などの有機短繊維の使用が好ましい。かかる短繊維は、０．０５〜１．０μｍの平均径と１〜１５μｍの平均長を有する短繊維を配合することが、氷上性能を一層向上させる上で好ましい。また、当該短繊維の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して、０．５〜５重量部、より好ましくは０．７〜３重量部とすることが好ましい。この配合量が０．５重量部未満であると、前記再生ゴムとの併用効果が見られず、逆に５重量部を超えると耐摩耗性が低下するので好ましくない。   Further, the short fiber to be blended in the tire rubber composition of the present invention is not particularly limited. For example, aliphatic polyamide short fiber, aromatic polyamide short fiber, polyester short fiber, polyolefin short fiber, polyvinyl alcohol short fiber And organic short fibers such as cellulose short fibers are preferred. Such short fibers are preferably blended with short fibers having an average diameter of 0.05 to 1.0 μm and an average length of 1 to 15 μm in order to further improve the performance on ice. Moreover, it is preferable that the compounding quantity of the said short fiber shall be 0.5-5 weight part with respect to 100 weight part of diene rubbers, More preferably, it is 0.7-3 weight part. If the blending amount is less than 0.5 parts by weight, the combined use effect with the recycled rubber is not seen. Conversely, if it exceeds 5 parts by weight, the wear resistance is lowered, which is not preferable.

本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物には、更に、補強剤としてのカーボンブラック及び／又はシリカ、シランカップリング剤、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、その他タイヤゴム用に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は、一般的な方法で混練、加硫してゴム組成物とし、加硫または架橋することができる。これら配合剤の配合量も、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。   The rubber composition for a tire tread according to the present invention further includes carbon black and / or silica as a reinforcing agent, a silane coupling agent, a vulcanization or crosslinking agent, a vulcanization or crosslinking accelerator, various oils, and an antiaging agent. , Plasticizers, and other various compounding agents compounded for tire rubber can be compounded, and these compounding agents can be kneaded and vulcanized by a general method to form a rubber composition, which can be vulcanized or crosslinked. it can. The compounding amounts of these compounding agents can be set to conventional general compounding amounts as long as the object of the present invention is not violated.

以下、実施例および比較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言うまでもない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further, it cannot be overemphasized that the scope of the present invention is not limited to these Examples.

再生ゴム２の調製
再生ゴム１ １００重量部に対して、亜鉛華（酸化亜鉛３種（正同化学工業製））２．５重量部、硫黄（金華印油入微粉硫黄（鶴見化学工業製））１重量部、ジベンゾチアゾールスルフェンアミド（サンセラ−ＤＭ（三新化学工業製））０．２５重量部及びテトラメチルチウラムジスルフィド（ノクセラ−ＴＴ（大内新興化学工業製））０．５重量部をロールにて混合して、プレスにて１３０℃×１５分加硫して再生ゴム２を得た。 Preparation of Recycled Rubber 2 Recycled Rubber 1 100 parts by weight of zinc white (3 types of zinc oxide (manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd.)) 2.5 parts by weight, sulfur (golden oil-filled fine powdered sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.)) 1 part by weight, 0.25 part by weight of dibenzothiazole sulfenamide (Suncera-DM (manufactured by Sanshin Chemical Industry)) and 0.5 part by weight of tetramethylthiuram disulfide (Noxera-TT (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry)) The recycled rubber 2 was obtained by mixing with a roll and vulcanizing with a press at 130 ° C. for 15 minutes.

再生ゴム３の調製
再生ゴム２の配合と同一とし、１３０℃×２０分加硫して再生ゴム３を得た。 Preparation of Recycled Rubber 3 Recycled rubber 3 was obtained by vulcanizing at 130 ° C. for 20 minutes in the same manner as the formulation of recycled rubber 2.

再生ゴム４の調製
再生ゴムＹＲ−８１（ＮＲ／ＢＲ系）１００重量部に対して、亜鉛華（酸化亜鉛３種（正同化学工業製））２．５重量部、硫黄（金華印油入微粉硫黄（鶴見化学工業製））１．５重量部及びＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド（ＳＡＮＴＯＣＵＲＥ ＣＢＳ（ＦＬＥＸＳＹＳ製））０．５重量部をロールにて混合し、１３０℃×１５分加硫して再生ゴム４を得た。 Preparation of recycled rubber 4 For 100 parts by weight of recycled rubber YR-81 (NR / BR), 2.5 parts by weight of zinc white (3 types of zinc oxide (manufactured by Shodo Chemical Industry)), sulfur (fine powder with Jinhua stamp oil) 1.5 parts by weight of sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.) and 0.5 parts by weight of N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide (SANTOCURE CBS (manufactured by FLEXSYS)) are mixed with a roll, and 130 ° C. × 15 minutes. Vulcanized to obtain recycled rubber 4.

再生ゴム５の調製
再生ゴム２の配合と同一とし、１３０℃×５０分加硫して再生ゴム５を得た。 Preparation of Recycled Rubber 5 Recycled rubber 5 was obtained by vulcanizing at 130 ° C. for 50 minutes in the same manner as in Recycled Rubber 2.

サンプルの調製
表１に示す配合（重量部）に従って、１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーを用いて、所定の再生ゴム、硫黄及び加硫促進剤を除く、ゴム、カーボンブラック等の配合剤を５分間混合し、１５０℃に達したときにゴムを混合機外に放出して室温まで冷却した後、同バンバリーミキサーにて、２×２ｍｍ以下に裁断した所定の再生ゴム、硫黄及び加硫促進剤を配合、混合してゴム組成物を得た。次いで、このゴム組成物を所定の金型中で、１６０℃、３０分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、以下の氷上性能及び耐摩耗性の試験に供した。 Preparation of Sample 5 In accordance with the formulation (parts by weight) shown in Table 1, 5 L of compounding agents such as rubber, carbon black, etc., excluding predetermined recycled rubber, sulfur and vulcanization accelerator, were used using a 1.7 L closed Banbury mixer. When the temperature reaches 150 ° C., the rubber is discharged out of the mixer, cooled to room temperature, and then cut into 2 × 2 mm or less with the same Banbury mixer. Recycled rubber, sulfur and vulcanization accelerator Were mixed and mixed to obtain a rubber composition. Next, this rubber composition was vulcanized in a predetermined mold at 160 ° C. for 30 minutes to prepare a vulcanized rubber sheet, which was subjected to the following tests on ice and wear resistance.

試験方法
１）氷上性能： 各コンパウンドを加硫したシート状ゴム片を、扁平円柱状の台ゴムに貼り付け、インサイドドラム型氷上摩擦試験機を用いて氷上摩擦係数を測定した。測定温度は、−１.５℃、荷重０．５４ＭＰa、ドラム回転速度は２５ｋｍ／時間であった。標準例を１００として、結果を指数で表示した。数値が大きい程、氷上摩擦力に優れていることを示す。
２）耐摩耗性： ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を使用し、試験温度２３℃、スリップ率５０％、荷重１５Ｎで測定した。標準例を１００として、結果を指数で表示した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示す。 Test method 1) Performance on ice: A sheet-like rubber piece obtained by vulcanizing each compound was attached to a flat cylindrical base rubber, and an on-ice friction coefficient was measured using an inside drum type on-ice friction tester. The measurement temperature was -1.5 ° C, the load was 0.54 MPa, and the drum rotation speed was 25 km / hour. The result was displayed as an index with a standard example of 100. The larger the value, the better the frictional force on ice.
2) Abrasion resistance: Measured at a test temperature of 23 ° C., a slip rate of 50%, and a load of 15 N using a Lambourne abrasion tester (manufactured by Iwamoto Seisakusho) in accordance with JIS K6264. The result was displayed as an index with a standard example of 100. It shows that abrasion resistance is so favorable that a numerical value is large.

標準例、実施例１〜５及び比較例１〜５
結果を、表１に示す。

Standard example, Examples 1-5 and Comparative Examples 1-5
The results are shown in Table 1.

表１によれば、所定の再生ゴム（及び短繊維）を所定量配合した実施例１〜５のタイヤ用ゴム組成物では、耐摩耗性を維持あるいは改善したまま、氷上摩擦力が大幅に向上していることが分る。これに比して、再生ゴム種が異なり、モジュラスも所定範囲を超えた再生ゴムを配合した比較例１及び２では、氷上性能の効果が少なく、耐摩耗性が低下していることが示されている。また、所定再生ゴムの配合量が所定範囲を超えた比較例３では、氷上性能が低下してしまうことが示されている。更に、モジュラスが所定範囲を超えた再生ゴムを配合した比較例４又は５では、モジュラスが所定範囲より低い比較例４の場合は、氷上性能、耐摩耗性ともに効果が少なく、また、モジュラスが所定範囲より高い比較例５の場合は、氷上性能が向上するが耐摩耗性が低下していることが示されている。   According to Table 1, in the rubber compositions for tires of Examples 1 to 5 in which a predetermined amount of predetermined recycled rubber (and short fibers) is blended, the frictional force on ice is greatly improved while maintaining or improving the wear resistance. You can see that Compared to this, Comparative Examples 1 and 2 in which the recycled rubber type is different and the modulus of the recycled rubber exceeds the predetermined range are shown to be less effective on ice and have reduced wear resistance. ing. In Comparative Example 3 in which the blending amount of the predetermined recycled rubber exceeds the predetermined range, it is shown that the performance on ice is degraded. Furthermore, in Comparative Example 4 or 5 in which recycled rubber having a modulus exceeding a predetermined range is blended, in Comparative Example 4 where the modulus is lower than the predetermined range, both the performance on ice and the wear resistance are less effective, and the modulus is predetermined. In the case of Comparative Example 5 higher than the range, it is shown that the performance on ice is improved but the wear resistance is lowered.

よって、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上記の性能を有するので、これをトレッド部に用いたタイヤとすれば、極めて有用である。   Therefore, since the rubber composition for tires of the present invention has the above-mentioned performance, it is extremely useful if it is a tire using the tread portion.

Claims (3)

ジエン系ゴム１００重量部に対して、ブチルゴムとエチレンプロピレンゴムとのブレンドゴムからなり、３００％伸張時のモジュラスが１．０〜２．０ＭＰaである再生ゴムを１〜２０重量部配合してなるタイヤ用ゴム組成物。   A blended rubber of butyl rubber and ethylene propylene rubber is blended with 100 parts by weight of diene rubber, and 1 to 20 parts by weight of recycled rubber having a modulus at 300% elongation of 1.0 to 2.0 MPa is blended. Rubber composition for tires. 短繊維を更に０．５〜５重量部配合してなる、請求項１に記載のタイヤ用ゴム組成物。   The rubber composition for tires according to claim 1, further comprising 0.5 to 5 parts by weight of short fibers. 請求項１又は２に記載のゴム組成物をトレッド部に用いたタイヤ。   A tire using the rubber composition according to claim 1 or 2 for a tread portion.