JP5138918B2 - Rubber composition for tire sidewall and pneumatic tire - Google Patents
Rubber composition for tire sidewall and pneumatic tire Download PDFInfo
- Publication number
- JP5138918B2 JP5138918B2 JP2006289142A JP2006289142A JP5138918B2 JP 5138918 B2 JP5138918 B2 JP 5138918B2 JP 2006289142 A JP2006289142 A JP 2006289142A JP 2006289142 A JP2006289142 A JP 2006289142A JP 5138918 B2 JP5138918 B2 JP 5138918B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silica
- rubber
- weight
- parts
- rubber composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 40
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 92
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 47
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 claims description 19
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 13
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims description 5
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 5
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 5
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims description 5
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 17
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCS DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910020175 SiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 silane compound Chemical class 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- APSBXTVYXVQYAB-UHFFFAOYSA-M sodium docusate Chemical compound [Na+].CCCCC(CC)COC(=O)CC(S([O-])(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC APSBXTVYXVQYAB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- ASAOXGWSIOQTDI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[2-(2-triethoxysilylethyltetrasulfanyl)ethyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCSSSSCC[Si](OCC)(OCC)OCC ASAOXGWSIOQTDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyldisulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyltetrasulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPPXVBLDIDEHBA-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(3-nitropropyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC[N+]([O-])=O QPPXVBLDIDEHBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 1
Description
本発明は、空気入りタイヤのサイドウォール部に用いられるタイヤサイドウォール用ゴム組成物、及び空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a rubber composition for a tire sidewall used for a sidewall portion of a pneumatic tire, and a pneumatic tire.
最近、環境あるいは安全への関心が高まるにつれ、タイヤにも低燃費性、湿潤路面におけるグリップ性、操縦安定性の向上や、摩耗寿命の延長が強く要請されるようになった。 Recently, with increasing interest in the environment and safety, tires are also strongly required to improve fuel efficiency, grip on wet road surfaces, improve steering stability, and extend wear life.
一般に、これらのタイヤ性能に対する各部材の寄与率は、トレッドゴム部で約５０％、サイドウォール部で約１５％であり、トレッドゴム部での寄与率が大きい。そのため、最近の環境性の要請に応えるべく、トレッドゴム部について、ポリマーやカーボンブラック等の改良により低燃費化、即ちヒステリシスロスの低減化が進められている。しかしながら、タイヤ全体としての低燃費化は未だ十分であるとは言えず、トレッドゴム部だけでなく、サイドウォール部でも低燃費化が要求されている。 In general, the contribution ratio of each member to the tire performance is about 50% in the tread rubber portion and about 15% in the sidewall portion, and the contribution ratio in the tread rubber portion is large. For this reason, in order to meet recent environmental demands, the tread rubber part has been improved in fuel efficiency, that is, reduced in hysteresis loss, by improving the polymer, carbon black and the like. However, it cannot be said that the reduction in fuel consumption of the entire tire is sufficient, and there is a demand for reduction in fuel consumption not only in the tread rubber portion but also in the sidewall portion.
そこで、サイドウォール部により低燃費化を図るために、下記特許文献１には、特定のコロイダル特性を有するカーボンブラックと、ＤＢＰ吸油量が２００ｍｌ／１００ｇ以上でＢＥＴ比表面積が１８０ｍ２／ｇ以下であるシリカとを特定量配合したサイドウォール用ゴム組成物が提案されている。 Therefore, in order to reduce fuel consumption by the sidewall portion, the following Patent Document 1 includes carbon black having specific colloidal characteristics, a DBP oil absorption amount of 200 ml / 100 g or more, and a BET specific surface area of 180 m 2 / g or less. A rubber composition for sidewalls containing a specific amount of silica is proposed.
また、下記特許文献２には、サイドウォール用ゴム組成物に澱粉及び可塑剤を配合して低燃費化を図ることが提案されている。 Patent Document 2 below proposes to reduce fuel consumption by adding starch and a plasticizer to a rubber composition for a sidewall.
なお、下記特許文献３には、ＢＥＴ比表面積４５〜４００ｍ２／ｇであり、かつ単位表面積当たりのシラノール基量が規定されたシリカを配合することで、シリカの分散性を改良して、転がり抵抗性と耐摩耗性が両立させることが開示されている。しかしながら、この特許文献３は、比表面積が１３０ｍ２／ｇよりも大きい比較的小粒径のシリカを主にその対象としており、即ち本来は分散しにくい小粒径シリカの分散性を向上することを主としており、また、シラノール基量についてもこれを少なくすることを意図しており、本発明の特徴を何等示唆するものではない。
サイドウォール部で低燃費化を図るための手法としては、（１）ゴム組成物中のカーボンブラック又はシリカの量を少なくする手法、（２）カーボンブラック又はシリカを大粒径化する手法、（３）カーボンブラック又はシリカの分散性を高める分散剤又はカップリング剤を使用する手法、などがある。このうち、（１）及び（２）が最も容易に低燃費化可能であるが、破壊特性が悪化したり、剛性の不足による操縦安定性の低下を招いてしまい、破壊特性及び剛性と低燃費性を両立させることは難しい。 As a method for reducing fuel consumption in the sidewall portion, (1) a method of reducing the amount of carbon black or silica in the rubber composition, (2) a method of increasing the particle size of carbon black or silica, ( 3) A technique using a dispersant or a coupling agent that enhances the dispersibility of carbon black or silica. Of these, (1) and (2) are the easiest to reduce fuel consumption, but the fracture characteristics deteriorate or the steering stability is lowered due to insufficient rigidity. It is difficult to balance sex.
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、破壊特性、剛性を悪化させることなく、低燃費性を改善することができるサイドウォール用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and a rubber composition for a sidewall capable of improving fuel efficiency without deteriorating fracture characteristics and rigidity, and a pneumatic tire using the same The purpose is to provide.
上記課題を解決する本発明に係るタイヤサイドウォール用ゴム組成物は、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム及びエチレン−プロピレン−ジエンターポリマーよりなる群から選択される少なくとも一種のジエン系ゴムからなるゴム成分１００重量部に対し、ＢＥＴ比表面積が５０〜９０ｍ２／ｇであり、かつ、単位表面積当たりのシラノール基量が１４個／ｎｍ２以上であるシリカ１０〜６０重量部と、カーボンブラック０〜５０重量部を、両者の合計量で２０〜８０重量部配合し、更に、シランカップリング剤をシリカ１００重量部に対して１〜２０重量部配合してなるものである。 The rubber composition for a tire side wall according to the present invention that solves the above problems is at least one diene selected from the group consisting of natural rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, isoprene rubber, and ethylene-propylene-diene terpolymer. 10 to 60 parts by weight of silica having a BET specific surface area of 50 to 90 m 2 / g and a silanol group amount per unit surface area of 14 pieces / nm 2 or more with respect to 100 parts by weight of a rubber component made of a base rubber In addition, 0 to 50 parts by weight of carbon black is blended in a total amount of 20 to 80 parts by weight, and further, 1 to 20 parts by weight of a silane coupling agent is blended with respect to 100 parts by weight of silica. .
また、本発明に係る空気入りタイヤは、上記ゴム組成物からなるサイドウォール部を有するものである。 The pneumatic tire according to the present invention has a sidewall portion made of the rubber composition.
本発明によれば、タイヤのサイドウォール部に、比較的大粒径でありながら、シラノール基量の多い特定のシリカを配合したゴム組成物を用いることにより、シリカとゴムポリマー間の結合力を維持して、破壊特性、剛性を悪化させることなく、低燃費性を実現することができる。 According to the present invention, by using a rubber composition in which specific silica having a large amount of silanol groups is blended in a sidewall portion of a tire while having a relatively large particle size, the bonding strength between silica and a rubber polymer is increased. It is possible to maintain low fuel consumption without deteriorating fracture characteristics and rigidity.
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。 Hereinafter, matters related to the implementation of the present invention will be described in detail.
本発明のゴム組成物において、ゴム成分は、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム及びエチレン−プロピレン−ジエンターポリマーよりなる群から選択される少なくとも一種のジエン系ゴムからなる。ゴム成分は、より好ましくは、天然ゴム及び／又はイソプレンゴム３０〜８０重量％と、他のジエン系ゴム７０〜２０重量％とのブレンドゴムからなることであり、他のジエン系ゴムとしてはブタジエンゴムが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the rubber component is composed of at least one diene rubber selected from the group consisting of natural rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, isoprene rubber and ethylene-propylene-diene terpolymer. The rubber component is more preferably composed of a blend rubber of 30 to 80% by weight of natural rubber and / or isoprene rubber and 70 to 20% by weight of another diene rubber. Rubber is preferred.
本発明のゴム組成物に使用されるシリカ（含水珪酸）は、
（１）ＢＥＴ比表面積：５０〜９０ｍ２／ｇ、
（２）単位表面積当たりのシラノール基（ＳｉＯＨ）量：１４個／ｎｍ２以上、
の特性を持つものである。このように比較的大粒径でありながらシラノール基量を多いシリカを用いることにより、シラノール基量を確保して、シリカとゴムポリマー間の結合力を維持することができる。上記特性は、シリカを一種のみ単独で用いる場合にはそのシリカが、また、複数のシリカを組合せて用いる場合には組合せたシリカ混合物が、満足すればよい。
Silica (hydrous silicic acid) used in the rubber composition of the present invention is
(1) BET specific surface area: 50 to 90 m 2 / g,
(2) Silanol group (SiOH) amount per unit surface area: 14 / nm 2 or more,
It has the characteristic of. By using silica having a relatively large particle size and a large amount of silanol groups, the amount of silanol groups can be ensured and the bonding force between the silica and the rubber polymer can be maintained. The above-mentioned properties may be satisfied when the silica is used alone or in combination with the silica mixture when a plurality of silicas are used in combination.
ＢＥＴ比表面積は５０〜９０ｍ２／ｇであり、このような大粒径でありながらシラノール基量の多いシリカを用いることが、本発明の効果をより高める上で好ましい。また、単位表面積当たりのシラノール基量は１６個／ｎｍ２以上であることが好ましい。なお、該シラノール基量の上限は特に限定されないが、通常は３５個／ｎｍ２以下である。 BET specific surface area Ri 50~ 90 m 2 / g der, the use of high silica silanol group amount, yet such a large particle size is preferable for enhancing the effect of the present invention. The amount of silanol groups per unit surface area is preferably 16 / nm 2 or more. In addition, although the upper limit of this silanol group amount is not specifically limited, Usually, it is 35 pieces / nm < 2 > or less.
ここで、ＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ Ｚ８８３０の１点法により測定されるものである。また、単位表面積当たりのシラノール基量（個／ｎｍ２）は、ＢＥＴ比表面積とＱactualとから下記式（１）により算出されるものである。なお、Ｑactualは、単位重量当たりのシラノール基量（mmol／ｇ）であり、"Journal of the American Chemical Society"、１１４巻６４１２頁（１９９２年）に記載された Ｓｉ−ＮＭＲにより算出される。
シラノール基量[個/nm2]＝（Ｑactual[mmol/g]×NA）／Ｓ[m2/g] …（１）
式中、NAはアボガドロ定数であり、ＳはＢＥＴ比表面積である。
Here, the BET specific surface area is measured by the one-point method of JIS Z8830. The amount of silanol groups per unit surface area (pieces / nm 2 ) is calculated from the BET specific surface area and Qactual according to the following formula (1). Qactual is the amount of silanol groups per unit weight (mmol / g), and is calculated by Si-NMR described in "Journal of the American Chemical Society", 114, 6412 (1992).
Silanol group amount [units / nm 2 ] = (Qactual [mmol / g] × N A ) / S [m 2 / g] (1)
Wherein, N A is the Avogadro constant, S is a BET specific surface area.
上記シリカは、また、ＣＴＡＢ比表面積（セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積）が１８０ｍ２／ｇ以下である大粒径シリカであることが好ましく、より好ましくはＣＴＡＢ比表面積が８０〜１８０ｍ２／ｇの範囲にあることである。ここで、ＣＴＡＢ比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ３７６５−９２記載の方法に準拠して測定されるものである。但し、同方法はカーボンブラックについての測定法であるため、変更を加えて行う。すなわち、カーボンブラックの標品であるＩＴＲＢ（８３．０ｍ２／ｇ）を使用せず、別途にＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロミド）標準液を調製し、これによってエアロゾルＯＴ（ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム）溶液の標定を行い、シリカ表面に対するＣＴＡＢ１分子当たりの吸着断面積を３５平方オングストロームとしてＣＴＡＢの吸着量から比表面積を算出する。 The silica is preferably a large particle size silica having a CTAB specific surface area (cetyltrimethylammonium bromide adsorption specific surface area) of 180 m 2 / g or less, more preferably a CTAB specific surface area of 80 to 180 m 2 / g. It is in range. Here, the CTAB specific surface area is measured according to the method described in ASTM D3765-92. However, since this method is a measurement method for carbon black, it is changed. That is, without using the carbon black standard ITRB (83.0 m 2 / g), a CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) standard solution was prepared separately, whereby aerosol OT (di-2-ethylhexylsulfosuccinic acid) was prepared. (Sodium) solution is standardized, and the specific surface area is calculated from the amount of CTAB adsorbed with the adsorption cross section per molecule of CTAB on the silica surface as 35 square angstroms.
また、上記シリカは、ＤＢＰ（ジブチルフタレート）吸油量が２００ｍｌ／１００ｇ未満であることが好ましく、より好ましくは１８０ｍｌ／１００ｇ以下である。ＤＢＰ吸油量が上記範囲より大きいと、分散性と耐摩耗性を両立させることが難しくなる。ＤＢＰ吸油量の下限は特に限定されないが、通常１３０ｍｌ／１００ｇ以上である。ここで、ＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ Ｋ−５１０１に準拠して測定されるものである。 The silica preferably has a DBP (dibutyl phthalate) oil absorption of less than 200 ml / 100 g, more preferably 180 ml / 100 g or less. If the DBP oil absorption is larger than the above range, it becomes difficult to achieve both dispersibility and wear resistance. The lower limit of the DBP oil absorption is not particularly limited, but is usually 130 ml / 100 g or more. Here, the DBP oil absorption is measured in accordance with JIS K-5101.
上記シリカは、また、細孔面積が５〜５０ｍ２／ｇであることが好ましく、より好ましくは５〜３０ｍ２／ｇ、更に好ましくは５〜２０ｍ２／ｇである。このような範囲が、比較的大粒径のシリカにおいて、分散性を改良するとともに、転がり抵抗性および耐摩耗性の両立を図る上で有利である。ここで、細孔面積は、ＢＥＴ比表面積から外部比表面積を差し引くことにより求められ、外部比表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ６５５６に準拠した多点式窒素吸着により測定されるものである。 The silica preferably has a pore area of 5 to 50 m 2 / g, more preferably 5 to 30 m 2 / g, and still more preferably 5 to 20 m 2 / g. Such a range is advantageous in improving dispersibility and achieving both rolling resistance and wear resistance in silica having a relatively large particle size. Here, the pore area is determined by subtracting the external specific surface area from the BET specific surface area, and the external specific surface area is measured by multipoint nitrogen adsorption based on ASTM D6556.
上記シリカとしてはまた、下記式（２）を満足するものであることが好ましい。
Ｑactual ≧ Ｑcal＝0.015×Ｓ＋1.3 …（２）
式中、ＱactualとＳは、上記定義の通りであり、Ｑcalは、種々の汎用シリカについてＢＥＴ比表面積と単位重量当たりのシラノール基量とを測定し、両者の関係から導き出したシラノール基量の計算値を表すものであり、かかる計算値以上のシラノール基量を持つシリカを用いることが、低燃費性と破壊特性、硬度を両立させる上でより好ましい。
The silica preferably satisfies the following formula (2).
Qactual ≧ Qcal = 0.015 × S + 1.3 (2)
In the formula, Qactual and S are as defined above. Qcal measures the BET specific surface area and the amount of silanol groups per unit weight for various general-purpose silicas, and calculates the amount of silanol groups derived from the relationship between the two. It is more preferable to use silica having a silanol group amount equal to or greater than the calculated value in order to achieve both low fuel consumption, fracture characteristics, and hardness.
本発明において、シリカは、上記ゴム成分１００重量部に対し、１０〜６０重量部配合されることが好ましい。シリカの配合量が１０重量部未満では、上記した本発明の効果を充分に発揮することができなくなる。 In the present invention, silica is preferably blended in an amount of 10 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the compounding amount of silica is less than 10 parts by weight, the above-described effects of the present invention cannot be sufficiently exhibited.
本発明のゴム組成物には、シリカとともに、必須ではないが充填剤としてカーボンブラックを配合してもよく、カーボンブラックは、ゴム成分１００重量部に対して０〜５０重量部配合されることが好ましい。また、シリカとカーボンブラックは両者の合計量で２０〜８０重量部配合されることが好ましい。 The rubber composition of the present invention may contain carbon black as a filler, although it is not essential, together with silica, and the carbon black may be added in an amount of 0 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. preferable. Moreover, it is preferable that 20-80 weight part of silica and carbon black are mix | blended by the total amount of both.
本発明のゴム組成物に用いられるシランカップリング剤は、シリカとジエン系ゴムとを結合させるものであり、例えば、スルフィド、アミノ基、メルカプト基、ビニル基、メタクリル基、エポキシ基などのポリマーと反応し得る有機部と、ハロゲンやアルコキシ基などを有する有機シラン化合物が挙げられる。具体的には、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−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、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、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。シランカップリング剤は、シリカ１００重量部に対して、１〜２０重量部配合される。 The silane coupling agent used in the rubber composition of the present invention binds silica and a diene rubber, and includes, for example, polymers such as sulfide, amino group, mercapto group, vinyl group, methacryl group, and epoxy group. Examples thereof include an organic part capable of reacting and an organic silane compound having a halogen, an alkoxy group or the like. Specifically, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3- Examples include mercaptopropyltriethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, and γ-aminopropyltriethoxysilane. The silane coupling agent is blended in an amount of 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of silica.
本発明のゴム組成物には、上記した各成分の他に、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、活性剤、滑剤等の各種添加剤を必要に応じて添加することができる。 In the rubber composition of the present invention, various additives such as a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a softening agent, a plasticizer, an activator, a lubricant, etc. may be added to the above-described components as necessary. Can be added.
以上よりなる本発明のタイヤサイドウォール用ゴム組成物は、空気入りラジアルタイヤのサイドウォール部のためのゴム組成物として用いられ、常法に従い加硫成形することにより、サイドウォール部を形成することができる。 The tire sidewall rubber composition of the present invention comprising the above is used as a rubber composition for a sidewall portion of a pneumatic radial tire, and is formed by vulcanization molding according to a conventional method. Can do.
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す配合に従い、サイドウォール用ゴム組成物を調製した。表１の各成分の詳細は以下の通りである。 Using a Banbury mixer, a rubber composition for a sidewall was prepared according to the formulation shown in Table 1 below. The detail of each component of Table 1 is as follows.
・ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ＃３、
・ＢＲ：ブタジエンゴム、宇部興産製「ＢＲ１５０Ｂ」、
・シリカ１：トクヤマ社製「ＵＳＧ−Ａ」、
・シリカ２：東ソーシリカ社製「ニップシール ＡＱ」、
・シリカ３：ローディア社製「シロア７２Ｘ」、
・シリカ４：ローディア社製「ゼオシル１１１５ＭＰ」、
・シリカ５：デグサ社製「ウルトラジル７０００」、
・シリカ６，シリカ７：特許第３３０４０９７号に準拠して、ケイ酸ナトリウムと硫酸ナトリウムを含む初期底部生成物を形成し、該底部生成物に硫酸を加えてｐＨ７以上の反応生成物を得て、得られた反応生成物にケイ酸ナトリウムと硫酸を同時に加えて反応させた後、硫酸アルミニウム及び次いで水酸化ナトリウム溶液を加えて熟成させて、沈降シリカの懸濁液を調製し、得られた懸濁液を分離し、乾燥することにより調製したシリカ。但し、硫酸アルミニウムの添加量を減らし、かつｐＨ７〜１０で熟成することで、ＢＥＴ比表面積及びシラノール基量を調整して表１に示す特性のシリカを得た。
NR: natural rubber, RSS # 3,
-BR: butadiene rubber, "BR150B" manufactured by Ube Industries,
Silica 1: “USG-A” manufactured by Tokuyama Corporation,
・ Silica 2: “Nip Seal AQ” manufactured by Tosoh Silica
Silica 3: “Shiroa 72X” manufactured by Rhodia,
-Silica 4: "Zeosil 1115MP" manufactured by Rhodia,
-Silica 5: "Ultrasil 7000" manufactured by Degussa,
Silica 6, silica 7: In accordance with Japanese Patent No. 3304097, an initial bottom product containing sodium silicate and sodium sulfate is formed, and sulfuric acid is added to the bottom product to obtain a reaction product having a pH of 7 or higher. Then, sodium silicate and sulfuric acid were simultaneously added to the obtained reaction product for reaction, and then aluminum sulfate and then sodium hydroxide solution were added and aged to prepare a suspension of precipitated silica. Silica prepared by separating the suspension and drying. However, by reducing the amount of aluminum sulfate added and aging at a pH of 7 to 10, silica having the characteristics shown in Table 1 was obtained by adjusting the BET specific surface area and the amount of silanol groups.
・カーボンブラック：三菱化学社製「ダイアブラックＮ５５０」、
・シランカップリング剤：デグサ社製「Ｓｉ６９」。
Carbon black: “Dia Black N550” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Silane coupling agent: “Si69” manufactured by Degussa.
各キャップ用ゴム組成物には、共通配合として、ゴム成分１００重量部に対して、オイル（ジャパンエナジー製「ＪＯＭＯプロセスＸ１４０」）２０重量部、亜鉛華（三井金属鉱業製「亜鉛華３号」）５重量部、ステアリン酸（花王製「ルナックＳ−２５」）２重量部、老化防止剤（住友化学製「アンチゲン６Ｃ」）２重量部、ワックス（日本精蝋製「オゾエース０３５５」）４重量部、加硫促進剤（住友化学製「ソクシノールＣＺ」）１．５重量部、硫黄（鶴見化学工業製「５％油入微粉末硫黄」）２重量部を配合した。 For each rubber composition for caps, as a common compound, 20 parts by weight of oil (“JOMO Process X140” manufactured by Japan Energy) and zinc white (“Zinc Hana 3” manufactured by Mitsui Mining & Mining) are used for 100 parts by weight of the rubber component. ) 5 parts by weight, stearic acid (“Lunac S-25” manufactured by Kao) 2 parts by weight, anti-aging agent (“Antigen 6C” manufactured by Sumitomo Chemical) 2 parts by weight, wax (“Ozoace 0355” manufactured by Nippon Seiwa) 4 parts by weight Part, 1.5 parts by weight of a vulcanization accelerator (Sumitomo Chemical "Soccinol CZ") and 2 parts by weight of sulfur ("5% oil-filled fine powder sulfur" manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.) were blended.
上記で得られた各ゴム組成物について、硬度を測定した。また、各ゴム組成物をサイドウォール用ゴム組成物として用いて、２０５／６５Ｒ１５ ９４Ｈの乗用車用ラジアルタイヤを、定法に従い加硫成形することにより製造した。そして、得られた各タイヤについて、低燃費性、操縦安定性、破壊特性を評価した。各評価方法は次の通りである。 The hardness of each rubber composition obtained above was measured. Further, using each rubber composition as a rubber composition for a sidewall, a 205 / 65R159H radial tire for passenger cars was produced by vulcanization molding according to a conventional method. And about each obtained tire, low-fuel-consumption property, steering stability, and fracture characteristics were evaluated. Each evaluation method is as follows.
・硬度：ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠してタイプＡデュロメーターを使用して２３℃で測定し、比較例１のゴム組成物での値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほど硬度（剛性）が高いことを示す。 Hardness: Measured at 23 ° C. using a type A durometer in accordance with JIS K6253, and displayed as an index with the value of the rubber composition of Comparative Example 1 as 100. The larger the index, the higher the hardness (rigidity).
・低燃費性：使用リムを１５×６．５ＪＪとしてタイヤを装着し、空気圧２３０ｋＰａ、荷重４５０ｋｇｆとして、転がり抵抗測定ドラムにて２３℃で８０ｋｍ／ｈで走行させたときの転がり抵抗を測定した。比較例１の値を１００とした指数で表示し、指数が小さいほど、転がり抵抗が小さく、よって低燃費性に優れることを示す。 -Low fuel consumption: The tire was mounted with a rim of 15 × 6.5 JJ, the air resistance was 230 kPa, the load was 450 kgf, and the rolling resistance when running at 80 km / h at 23 ° C. with a rolling resistance measuring drum was measured. The value of Comparative Example 1 is expressed as an index, and the smaller the index is, the smaller the rolling resistance is, and thus the better the fuel efficiency is.
・操縦安定性：使用リムを１５×６．５ＪＪとして２０００ｃｃのＦＦ車に装着し、テストコースにてスラローム走行時のタイムを測定し、比較例１を１００とした指数で表示した。指数が小さいほどタイムが短く、ハンドリング性、即ち操縦安定性に優れることを示す。 Steering stability: The rim used was set to 15 × 6.5 JJ on a 2000 cc FF vehicle, the time during slalom running was measured on the test course, and the index was set as an index with Comparative Example 1 as 100. The smaller the index, the shorter the time and the better the handling property, that is, the steering stability.
・破壊特性：ＪＩＳ Ｋ６３５２に準拠した引張試験による引裂強さにおいて、比較例１を１００とした指数表示し、数値が大きいほど良好であることを示す。 -Fracture property: In the tear strength according to the tensile test based on JIS K6352, the index is displayed with Comparative Example 1 as 100, and the larger the value, the better.
表１に示すように、実施例１であると、比較例１に比べて、硬度や操縦安定性を悪化させることなく、また、破壊特性も損なうことなく、低燃費性が改善されていた。これに対し、比較例２では、小粒径でありかつシラノール基量の少ないシリカを用いたため、低燃費性が大幅に劣っていた。また、比較例４では、大粒径ではあるがシラノール基量の少ないシリカを用いたため、やはり低燃費性が発現しにくいものであった。
上記のように、本発明によれば、破壊特性、剛性と低燃費性を高度に改良することができるので、乗用車用ラジアルタイヤを始めとして各種空気入りタイヤに利用することができる。 As described above, according to the present invention, the fracture characteristics, rigidity, and low fuel consumption can be improved to a high degree, so that it can be used for various pneumatic tires including radial tires for passenger cars.
Claims (2)
ＢＥＴ比表面積が５０〜９０ｍ２／ｇであり、かつ、単位表面積当たりのシラノール基量が１４個／ｎｍ２以上であるシリカ１０〜６０重量部と、カーボンブラック０〜５０重量部を、両者の合計量で２０〜８０重量部配合し、
更に、シランカップリング剤をシリカ１００重量部に対して１〜２０重量部配合してなるタイヤサイドウォール用ゴム組成物。 For 100 parts by weight of a rubber component consisting of at least one diene rubber selected from the group consisting of natural rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, isoprene rubber and ethylene-propylene-diene terpolymer,
10-60 parts by weight of silica having a BET specific surface area of 50 to 90 m 2 / g and a silanol group amount per unit surface area of 14 pieces / nm 2 or more, and 0 to 50 parts by weight of carbon black, 20 to 80 parts by weight in a total amount of
Furthermore, the rubber composition for tire sidewalls which mix | blends 1-20 weight part of silane coupling agents with respect to 100 weight part of silica.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006289142A JP5138918B2 (en) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | Rubber composition for tire sidewall and pneumatic tire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006289142A JP5138918B2 (en) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | Rubber composition for tire sidewall and pneumatic tire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008106113A JP2008106113A (en) | 2008-05-08 |
| JP5138918B2 true JP5138918B2 (en) | 2013-02-06 |
Family
ID=39439749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006289142A Active JP5138918B2 (en) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | Rubber composition for tire sidewall and pneumatic tire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5138918B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5478809B2 (en) * | 2007-03-20 | 2014-04-23 | 東洋ゴム工業株式会社 | Rubber composition and pneumatic tire |
| JP5409188B2 (en) * | 2009-08-18 | 2014-02-05 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for studless tire and studless tire |
| JP5363538B2 (en) | 2011-07-27 | 2013-12-11 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for studless tire and studless tire |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002155164A (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-28 | Bridgestone Corp | Rubber composition and pneumatic tire using the same |
| DE102004026317A1 (en) * | 2004-05-26 | 2005-12-15 | Rhein-Chemie Rheinau Gmbh | Process for the preparation of rubber compounds |
| JP2006169281A (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Bridgestone Corp | Rubber composition and pneumatic tire using the same |
-
2006
- 2006-10-24 JP JP2006289142A patent/JP5138918B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008106113A (en) | 2008-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5006617B2 (en) | Rubber composition and tire having tread using the same | |
| JP4663687B2 (en) | Rubber composition and tire having tread and / or sidewall using the same | |
| US8127812B2 (en) | Pneumatic tire having cap tread including crosslinked rubber particles | |
| US8293833B2 (en) | Rubber composition and tire having tread and/or sidewall using same | |
| US20070112121A1 (en) | Rubber composition and pneumatic tire using the same for tread | |
| US7754802B2 (en) | Rubber composition for bead and pneumatic tire | |
| JP4405849B2 (en) | Rubber composition for tire tread and tire using the same | |
| WO2016021467A1 (en) | Rubber composition and tire | |
| JP2006124487A (en) | Rubber composition for tire side wall and pneumatic tire | |
| JP4976736B2 (en) | Rubber composition for tire sidewall and pneumatic tire | |
| JP4975356B2 (en) | Rubber composition for tire tread | |
| WO2007114469A1 (en) | Tire with tire tread structure including cap tread and base tread | |
| JP4477386B2 (en) | Method for producing rubber composition | |
| JP5016215B2 (en) | Pneumatic tire | |
| JP4602718B2 (en) | Rubber composition for tire sidewall and pneumatic tire | |
| JP5138900B2 (en) | Rubber composition and pneumatic tire | |
| JP5138918B2 (en) | Rubber composition for tire sidewall and pneumatic tire | |
| JP2003155383A (en) | Rubber composition for tire tread | |
| JP4646523B2 (en) | Manufacturing method of rubber composition, rubber composition and pneumatic tire | |
| JP4163863B2 (en) | Rubber composition for tire tread and pneumatic tire using the same | |
| JPH11240982A (en) | Rubber composition and pneumatic tire using the same | |
| JP4741061B2 (en) | Rubber composition for tire tread | |
| US7220794B2 (en) | Rubber composition for tire treads and a pneumatic tire having a tread made of such composition | |
| JP5616049B2 (en) | Rubber composition for tire and pneumatic tire | |
| JP5214130B2 (en) | Rubber composition and tire having tread using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091023 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120228 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120425 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121113 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121115 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5138918 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151122 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |