WO2016194309A1 - ゴム組成物の製造方法及びタイヤ - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a rubber composition and a tire.
  • Patent Document 2 In order to improve the grip performance on icy and snowy road surfaces and wet road surface, natural rubber and / or with respect to 100 parts by mass of the rubber component containing a polyisoprene rubber total of 30 mass% or more, C 5 resin 5-50 parts by mass There is also known a technique of using the rubber composition obtained for tread rubber (Patent Document 2).
  • Patent Document 3 A technique for increasing the friction coefficient of a tire by using the rubber composition contained in the tread rubber is known (Patent Document 3). However, such a technique has a problem that the heat generation property of the tire is increased, and as a result, the performance on ice is deteriorated.
  • an object of the present invention is to provide a method for producing a rubber composition for obtaining a rubber composition capable of improving the low heat buildup and the snow and snow performance of a tire.
  • Another object of the present invention is to provide a tire with improved heat build-up and improved snow and snow performance.
  • the method for producing a rubber composition of the present invention is a method for producing a rubber composition comprising a kneading step of kneading the rubber composition, wherein the rubber composition contains a natural rubber at 50% by mass or more ( A); selected from C 5 resin, C 5 to C 9 resin, C 9 resin, terpene resin, terpene-aromatic compound resin, rosin resin, dicyclopentadiene resin and alkylphenol resin 5 to 50 parts by mass of at least one thermoplastic resin (B) with respect to 100 parts by mass of the rubber component; 20 to 120 parts by mass of a filler (C) containing silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component; At least one vulcanization accelerator (D) selected from guanidines, sulfenamides, thiazoles, thiourea and diethylthiourea; a silane coupling agent (E); and a vulcanizing agent (F And the kneading step
  • the "C 5 resin” refers to a C 5 type synthetic petroleum resins and C 5 fractions, obtained by polymerizing using a Friedel-Crafts catalyst such as AlCl 3 or BF 3 resin Means.
  • the “C 5 -C 9 series resin” refers to a C 5 -C 9 series synthetic petroleum resin, and a C 5 -C 11 fraction is used as a Friedel-Crafts type catalyst such as AlCl 3 or BF 3.
  • C 9 resins refers to C 9 based synthetic petroleum resins, a resin obtained a C 9 fraction was polymerized using a Friedel-Crafts catalyst such as AlCl 3 or BF 3 means.
  • the rubber component (A) preferably contains 5% by mass or more and less than 50% by mass of a styrene-butadiene copolymer rubber. According to this configuration, by adding a certain amount of styrene-butadiene copolymer rubber to the rubber component, the glass transition point (Tg) can be increased, and the braking performance on the dry road surface and the driving stability can be improved. it can.
  • the silica content in the filler (C) is preferably 50 to 100% by mass. According to this configuration, by increasing the silica content, the rubber can be flexibly deformed, and the braking performance on a slippery road surface can be further improved.
  • the silica content in the filler (C) is preferably 90% by mass or more. According to this configuration, by increasing the silica content, rubber can be flexibly deformed, and braking performance on a slippery road surface can be particularly improved.
  • the tire of the present invention is characterized in that a rubber composition obtained by the method for producing a rubber composition of the present invention is used for a tread rubber. With the tire of the present invention, low heat build-up and ice / snow performance can be improved.
  • the present invention it is possible to provide a method for producing a rubber composition for obtaining a rubber composition capable of improving the low heat buildup and the snow and snow performance of a tire.
  • the present invention can provide a tire with improved low heat build-up and improved snow and snow performance.
  • the method for producing a rubber composition of the present invention includes a kneading step of kneading the rubber composition.
  • the rubber composition produced by the method for producing a rubber composition of the present invention comprises at least a rubber component (A), a thermoplastic resin (B), a filler (C), and a vulcanization accelerator (D ), A silane coupling agent (E), and a vulcanizing agent (F), and if necessary, other components.
  • the kneading step includes at least a kneading stage A and a kneading stage B, and further includes another kneading stage C as necessary.
  • ⁇ Kneading Stage A a rubber component (A), a thermoplastic resin (B), a filler (C), a part or all of the vulcanization accelerator (D), 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component A mixture containing the above silane coupling agent (E) is kneaded.
  • a kneaded product (preliminary composition) is prepared by such kneading.
  • the kneaded product (preliminary composition) prepared in the kneading step A does not contain the vulcanizing agent (F).
  • the maximum temperature of the mixture is preferably 120 to 190 ° C., and more preferably 130 to 175 ° C. from the viewpoint of more suitably enhancing the activity of the coupling function of the silane coupling agent (E). More preferably, the temperature is 140 to 170 ° C.
  • the rubber component (A), the thermoplastic resin (B), the filler (C), and the silane coupling agent (E) are blended and kneaded, and vulcanization is accelerated. It is preferable to add the agent (D) and further knead.
  • Kneading stage B In the kneading stage B, after the kneading stage A, the kneaded material (preliminary composition) prepared by kneading in the kneading stage A and the vulcanizing agent (F) are kneaded. A rubber composition is prepared by such kneading. In the kneading step B, a vulcanization accelerator (D) may be further added.
  • a vulcanization accelerator (D) may be further added.
  • the maximum temperature of the mixture is preferably 60 to 140 ° C, more preferably 80 to 120 ° C, and particularly preferably 100 to 120 ° C.
  • kneading stages C In the method for producing a rubber composition of the present invention, another kneading step C may be further included between the kneading step A and the kneading step B, if necessary. In the other kneading stage C, the kneaded product (preliminary composition) prepared in the kneading stage A is further kneaded. The other kneading step C may be performed a plurality of times. In the other kneading stage C, the vulcanizing agent (F) is not added.
  • the maximum temperature of the mixture is preferably set to 120 to 190 ° C. from the viewpoint of more suitably enhancing the activity of the coupling function of the silane coupling agent (E), and preferably 130 to 175. More preferably, it is 140 ° C to 170 ° C.
  • the kneading apparatus used for kneading is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
  • examples thereof include a kneading machine having a meshing type or non-meshing type rotating rotor such as a Banbury mixer, an intermix, a kneader; a roll (batch type kneading apparatus);
  • Various conditions such as the rotational speed of the rotor, the ram pressure, the kneading temperature, the type of the kneading apparatus, and the like in the kneading can be appropriately selected.
  • the rubber composition produced by the method for producing a rubber composition of the present invention comprises a rubber component (A) containing 50% by mass or more of natural rubber; a C 5 resin, a C 5 to C 9 resin, a C 9 resin, At least one thermoplastic resin (B) selected from terpene resin, terpene-aromatic compound resin, rosin resin, dicyclopentadiene resin and alkylphenol resin is used in an amount of 5 parts by weight based on 100 parts by mass of the rubber component.
  • the rubber component (A) contained in the rubber composition contains at least natural rubber (NR) and, if necessary, other rubber materials.
  • the blending amount of the natural rubber in the rubber component (A) is not particularly limited as long as it is 50% by mass or more, and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 70% by mass or more, and 80% by mass. The above is more preferable. When the amount of natural rubber is at least 50 mass%, it tends to be sufficiently exhibited an effect by the addition of C 5 resin to be described later.
  • the other rubber material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • SBR styrene-butadiene copolymer rubber
  • BR butadiene rubber
  • Chloroprene rubber acrylonitrile-butadiene copolymer rubber Chloroprene rubber
  • polyisoprene rubber and the like.
  • SBR styrene-butadiene copolymer rubber
  • BR butadiene rubber
  • Chloroprene rubber acrylonitrile-butadiene copolymer rubber
  • polyisoprene rubber polyisoprene rubber, and the like.
  • styrene-butadiene copolymer rubber is advantageous in that it can improve braking performance on a dry road surface and steering stability.
  • the blending amount of the styrene-butadiene copolymer rubber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5% by mass or more and less than 50% by mass in the rubber component (A). Is more preferably 35% by mass, and particularly preferably 10-20% by mass. When the blending amount of the styrene-butadiene copolymer rubber is 5% by mass or more, braking performance and steering stability on a dry road surface can be improved.
  • the styrene - amount of butadiene copolymer rubber is less than 50 wt%, it is possible to define the amount of securing the amount of the natural rubber in the rubber component (A), the C 5 resin to be described later It becomes easy to show the effect by the combination.
  • the blending amount of the styrene-butadiene copolymer rubber is within the more preferable range or the particularly preferable range, it is advantageous in that the braking performance and the driving stability on the dry road surface can be further improved. is there.
  • Thermoplastic resin (B) includes C 5 resin, C 5 to C 9 resin, C 9 resin, terpene resin, terpene-aromatic compound resin, rosin resin, dicyclopentadiene resin and alkylphenol resin. It is at least one selected from resins.
  • the glass transition point (Tg) of the rubber is increased and the loss tangent (tan ⁇ ) at 0 ° C. is improved.
  • the performance on wet road surfaces can be improved.
  • the thermoplastic resin (B) has high compatibility with natural rubber. Therefore, the method for producing a rubber composition of the present invention using natural rubber is advantageous in that the compatibility of the thermoplastic resin (B) is increased.
  • the amount of the thermoplastic resin (B) is not particularly limited as long as it is 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A), and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the amount is preferably 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A).
  • the blending amount of the thermoplastic resin (B) is 5 parts by mass or more, braking performance on an icy and snowy road surface is sufficiently exhibited, and when it is 50 parts by mass or less, low exothermic property is easily exhibited.
  • the blending amount of the thermoplastic resin (B) is within the preferred range, it is advantageous in that wear resistance and fracture characteristics can be obtained.
  • the C 5 resin refers to C 5 type synthetic petroleum resins and C 5 fraction, it means a resin obtained by polymerization using a Friedel-Crafts catalyst such as AlCl 3 or BF 3. Specifically, a copolymer mainly composed of isoprene, cyclopentadiene, 1,3-pentadiene and 1-pentene, a copolymer of 2-pentene and dicyclopentadiene, and mainly 1,3-pentadiene. And the like. With C 5 resin as the thermoplastic resin (B), it is advantageous in that it can also be improved wet grip performance.
  • the C 5 to C 9 resin refers to a C 5 to C 9 synthetic petroleum resin, and is obtained by polymerizing a C 5 to C 11 fraction using a Friedel-Crafts type catalyst such as AlCl 3 or BF 3. It means resin. Specific examples include copolymers containing styrene, vinyltoluene, ⁇ -methylstyrene, indene and the like as main components. Among these, a C 5 to C 9 resin having a small component of C 9 or more is preferable from the viewpoint of excellent compatibility with the rubber component (A).
  • a resin in which the proportion of the C 9 or higher component in the C 5 to C 9 resin is less than 50% by mass is preferable, and a resin having 40% by mass or less is more preferable.
  • Use of a C 5 to C 9 resin as the thermoplastic resin (B) is advantageous in that the wet grip performance can be improved.
  • the C 9 resins refers to C 9 based synthetic petroleum resins, it means a resin obtained a C 9 fraction was polymerized using a Friedel-Crafts catalyst such as AlCl 3 or BF 3. Specific examples include copolymers mainly composed of indene, methylindene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene, and the like.
  • Use of a C 9 resin as the thermoplastic resin (B) is advantageous in that wet grip performance and steering stability can be improved.
  • the terpene resin can be obtained by blending turpentine oil obtained at the same time when rosin is obtained from a pine tree or a polymerization component separated therefrom and polymerizing using a Friedel-Crafts catalyst. Specific examples include ⁇ -pinene resin and ⁇ -pinene resin.
  • Use of a terpene resin as the thermoplastic resin (B) is advantageous in that wet grip performance and steering stability can be improved.
  • the terpene-aromatic compound-based resin can be obtained by reacting terpenes with various phenols using a Friedel-Crafts catalyst or further condensing with formalin.
  • Specific examples include terpene-phenol resins.
  • terpene-phenol resins a resin having a phenol component in the terpene-phenol resin of less than 50% by mass is preferable, and a resin of 40% by mass or less is more preferable.
  • the starting terpenes are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include monoterpene hydrocarbons such as ⁇ -pinene and limonene.
  • thermoplastic resin (B) thermoplastic resin (B)
  • wet grip performance and steering stability can be improved.
  • the rosin resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include natural resin rosins such as gum rosin, tall oil resin, wood rosin and the like contained in raw pine ani and tall oil; modified rosin; Rosin derivatives; and the like.
  • the modified rosin derivative is a polymerized rosin, a partially hydrogenated rosin thereof; a glycerin ester rosin, a partially hydrogenated rosin or a fully hydrogenated rosin; a pentaerythritol ester rosin, a partially hydrogenated rosin or a fully hydrogenated rosin thereof. And so on.
  • Use of a rosin resin as the thermoplastic resin (B) is advantageous in that wet grip performance and steering stability can be improved.
  • the dicyclopentadiene resin can be obtained by polymerizing dicyclopentadiene using a Friedel-Crafts type catalyst such as AlCl 3 or BF 3 .
  • a Friedel-Crafts type catalyst such as AlCl 3 or BF 3 .
  • Specific examples of commercially available dicyclopentadiene resins include Quinton 1920 (manufactured by Nippon Zeon), Quinton 1105 (manufactured by Nippon Zeon), Marcaretz M-890A (manufactured by Maruzen Petrochemical), and the like.
  • Use of dicyclopentadiene resin as the thermoplastic resin (B) is advantageous in that the braking performance on the snowy and snowy road surface can be further improved.
  • alkylphenol resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include alkylphenol-acetylene resins such as p-tert-butylphenol-acetylene resin, low-polymerization alkylphenol-formaldehyde resins, and the like. Is mentioned.
  • Use of an alkylphenol-based resin as the thermoplastic resin (B) is advantageous in that the handling performance can be improved.
  • the filler (C) contains at least silica, and if necessary, carbon black, aluminum oxide, clay, alumina, talc, mica, kaolin, glass balloon, glass beads, calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, Contains components such as calcium carbonate, magnesium oxide, titanium oxide, potassium titanate, and barium sulfate.
  • silica is contained in the filler (C)
  • sufficient reinforcement and low heat build-up are imparted without sacrificing flexibility in a state where natural rubber and the thermoplastic resin (B) are well dispersed. can do.
  • the blending amount of the filler (C) is not particularly limited as long as it is 20 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A), and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the amount is preferably 50 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).
  • the blending amount of the filler (C) is 20 to 120 parts by mass, the reinforcing effect can be obtained without impairing the properties such as flexibility of the rubber component.
  • the blending amount of the filler (C) is within the preferable range, the effect of reducing rolling resistance and improving braking performance on a wet road surface is obtained, and the flexibility of the rubber component is hardly impaired. Is advantageous.
  • silica contained in the said filler (C) there is no restriction
  • the blending amount of the silica is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 50 to 100% by mass, and preferably 80 to 100% by mass in the filler (C). More preferred is 90 to 100% by mass.
  • the wet silica is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • the BET specific surface area is preferably 40 to 350 m 2 / g, and preferably 80 to 300 m 2 / g. Is more preferable.
  • the wet silica has a BET specific surface area within the above preferable range or the above preferable range, it is advantageous in that both rubber reinforcement and dispersibility in a rubber component can be achieved.
  • wet silica examples include Tosoh Silica Co., Ltd., trade names “Nipsil AQ”, “Nipsil KQ”, Degussa, trade name “Ultra Gil VN3”, and the like. .
  • the vulcanization accelerator (D) is at least one selected from guanidines, sulfenamides, thiazoles, thiourea and diethylthiourea.
  • the blending amount of the vulcanization accelerator (D) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). Preferably there is. If the blending amount of the vulcanization accelerator (D) is less than 0.1 parts by mass, vulcanization will be insufficient, and if it exceeds 20 parts by mass, vulcanization will proceed excessively.
  • guanidines Use of guanidines as the vulcanization accelerator (D) is advantageous in that the activity of the silane coupling agent (E) described later can be increased.
  • the guanidine is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 1,3-diphenylguanidine, 1,3-di-o-tolylguanidine, 1-o-tolylbiguanide, di Di-o-tolylguanidine salt of catechol borate, 1,3-di-o-cumenylguanidine, 1,3-di-o-biphenylguanidine, 1,3-di-o-cumenyl-2-propionylguanidine, etc. Is mentioned.
  • 1,3-diphenylguanidine, 1,3-di-o-tolylguanidine, and 1-o-tolylbiguanide are preferable, and 1,3-diphenylguanidine is more preferable because of high reactivity.
  • sulfenamides as the vulcanization accelerator (D) is advantageous in that the activity of the silane coupling agent (E) described later can be increased.
  • the sulfenamides are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide and N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide are preferable because of high reactivity.
  • thiazoles as the vulcanization accelerator (D) is advantageous in that the activity of the silane coupling agent (E) described later can be increased.
  • the thiazoles are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • Examples thereof include 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, 2-mercaptobenzothiazole zinc salt, 2 Cyclohexylamine salt of mercaptobenzothiazole, 2- (N, N-diethylthiocarbamoylthio) benzothiazole, 2- (4′-morpholinodithio) benzothiazole, 4-methyl-2-mercaptobenzothiazole, di- (4 -Methyl-2-benzothiazolyl) disulfide, 5-chloro-2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole sodium, 2-mercapto-6-nitrobenzothiazole, 2-mercapto-naphtho [1,2-d] thiazole, 2-mercapto-5-methoxybe Nzothiazole, 6-amino-2-mercaptobenzothiazole, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, 2-
  • the thiourea is a compound represented by NH 2 CSNH 2 .
  • Use of thiourea as the vulcanization accelerator (D) is advantageous in that the dispersibility of the filler (C) can be improved.
  • diethylthiourea is a compound represented by C 2 H 5 NHCSNHC 2 H 5 .
  • Use of diethylthiourea as the vulcanization accelerator (D) is advantageous in that the dispersibility of the filler (C) can be improved.
  • Silane coupling agent (E) >> There is no restriction
  • the silane coupling agent (E) it is possible to obtain a pneumatic tire with further improved workability during rubber processing and better wear resistance.
  • R 1 s when there are a plurality of R 1 s , they may be the same or different, and each of them may be a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear or branched alkyl group having 2 to 8 carbon atoms.
  • An alkoxyalkyl group or a hydrogen atom when there are a plurality of R 2 s , they may be the same or different and each is a straight, cyclic or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and there are a plurality of R 3
  • a has an average value of 2 to 6
  • p and r may be the same or different, and each has an average value of 0 to 3. However, both p and r are not 3.
  • R 4 s when there are a plurality of R 4 s , they may be the same or different, and each of them may be a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear or branched alkyl group having 2 to 8 carbon atoms.
  • An alkoxyalkyl group or a hydrogen atom when there are a plurality of R 5 s , they may be the same or different and each is a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and there are a plurality of R 6 In some cases, they may be the same or different, and each is a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms.
  • R 7 is one of the general formulas (—S—R 8 —S—), (—R 9 —S m1 —R 10 —) and (—R 11 —S m2 —R 12 —S m3 —R 13 —)
  • R 8 to R 13 are each a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a divalent aromatic group, or a divalent organic group containing a hetero element other than sulfur and oxygen.
  • M1, m2 and m3 may be the same or different, each having an average value of 1 or more and less than 4, and a plurality of k may be the same or different and each having an average value of 1 to 6
  • s and t are 0 to 3 as average values. However, both s and t are not 3. ]
  • silane coupling agent (E) represented by the above formula (I) are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • silane coupling agent (E) represented by the above formula (II) are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
  • Average composition formula (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S 2 — (CH 2 ) 6 —S 2 — (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 Average composition formula (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S 2 — (CH 2 ) 10 —S 2 — (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3
  • Average composition formula (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S 3 — (CH 2 ) 6 —S 3 — (CH 2 ) 3 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 Average composition formula (CH 3 CH 2 O) 3 Si— (CH 2 ) 3 —S 4 — (CH 2 ) 6 —S 4 — (CH 2 ) 3 —S
  • the amount of the silane coupling agent (E) is not particularly limited as long as it is 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A), and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the amount is preferably 2 to 20 parts by mass and more preferably 4 to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A).
  • the amount of the silane coupling agent (E) is within the preferred range or the more preferred range, it is advantageous in that the reactivity with silica is improved.
  • Ratio of the amount (mass) of the silane coupling agent (E) to the amount (mass) of the filler (C) Is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 0.01 to 0.20, more preferably 0.03 to 0.20, and particularly preferably 0.04 to 0.10. preferable.
  • the ratio (the blending amount of the silane coupling agent (E) / the blending amount of the filler (C)) is 0.01 or more, the effect of reducing the heat build-up of the rubber composition can be easily obtained. When it is 20 or less, the production cost of the rubber composition can be reduced and the economy can be improved.
  • Vulcanizing agent (F) There is no restriction
  • the blending amount of the vulcanizing agent (F) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is 0.1 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A). Part is preferable, 1.0 to 2.0 parts by weight is more preferable, and 1.2 to 1.8 parts by weight is particularly preferable.
  • compounding agents usually used in the rubber industry such as anti-aging agents, vulcanization accelerators, organic acid compounds, etc., It can select suitably in the range which does not injure the objective of this invention, and can mix
  • compounding agents commercially available products can be suitably used.
  • the tire of the present invention is characterized in that a rubber composition obtained by the method for producing a rubber composition of the present invention is used for a tread rubber.
  • the tire of the present invention can be produced by forming a raw tire using the above rubber composition as a tread rubber and vulcanizing the raw tire according to a conventional method.
  • the tire of the present invention since the above-mentioned rubber composition is used for the tread rubber of the tire of the present invention, the tire of the present invention has particularly low heat build-up and ice / snow performance.
  • an inert gas such as nitrogen, argon, helium, etc. can be used in addition to normal or air having an adjusted oxygen partial pressure.
  • Examples 1 to 17, Comparative Examples 1 to 4 Rubber compositions were prepared according to the formulation and kneading method shown in Tables 1 and 2. The maximum temperature of the mixture in the first kneading stage (kneading stage A) was adjusted to 150 ° C. for all. After kneading stage A, kneading stage B was performed. Kneading was carried out using a Banbury mixer.
  • NR Natural rubber RSS # 3 * 2: BR: Butadiene rubber (manufactured by JSR Corporation, trade name: BR01) * 3: SBR: Styrene-butadiene copolymer rubber (manufactured by JSR Corporation, trade name: # 1500) * 4: Silica: Silica (BET specific surface area 205 m 2 / g) (manufactured by Tosoh Silica, trade name: Nipsil AQ) * 5: CB: Carbon black (N220 (ISAF)) (Asahi Carbon Co., Ltd., trade name: # 80) * 6: Silane coupling agent: bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide (average sulfur chain length: 2.35) (manufactured by Evonik, trade name: Si75 (registered trademark)) * 7: C5: C 5 resin (Exxon Bo building Chemical Co., Ltd.
  • the manufacturing method of a rubber composition for obtaining the rubber composition which can improve the low heat buildup of a tire and the snow and snow performance is provided, and the tire which improved the low heat buildup and the snow and snow performance is provided. can do.

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Abstract

 本発明は、タイヤの低発熱性及び氷雪性能を向上できるゴム組成物を得るための、ゴム組成物の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、低発熱性及び氷雪性能を向上したタイヤを提供することを目的とする。本発明のゴム組成物の製造方法は、ゴム組成物を混練する混練工程を具える、ゴム組成物の製造方法であって、前記ゴム組成物が、天然ゴムを50質量%以上含むゴム成分(A);C5系樹脂、C5~C9系樹脂、C9系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン-芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂及びアルキルフェノール系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂(B)を前記ゴム成分100質量部に対して5~50質量部;シリカを含む充填剤(C)を前記ゴム成分100質量部に対して20~120質量部;グアニジン類、スルフェンアミド類、チアゾール類、チオウレア及びジエチルチオウレアの中から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤(D);シランカップリング剤(E);並びに加硫剤(F);を含み、該混練工程が、前記ゴム成分(A)、前記熱可塑性樹脂(B)、前記充填剤(C)、前記加硫促進剤(D)の一部又は全部、前記ゴム成分100質量部に対して2質量部以上の前記シランカップリング剤(E)、を混練する混練段階Aと、前記混練段階Aの後に、前記混練段階Aにおける混練によって調製された混練物と前記加硫剤(F)とを混練する混練段階Bを含むことを特徴とする。

Description

ゴム組成物の製造方法及びタイヤ
 本発明は、ゴム組成物の製造方法及びタイヤに関する。
 車両の安全性を向上させる観点から、乾燥路面のみならず、湿潤路面、氷雪路面等の様々な路面上でのタイヤの制動性や駆動性を向上させるために、種々の検討がなされている。例えば、湿潤路面での性能を向上させるために、天然ゴム(NR)やブタジエンゴム(BR)等のゴム成分と共にアロマオイルを配合したゴム組成物をトレッドゴムに用いる手法が知られる(特許文献1)。氷雪路面及び湿潤路面でのグリップ性能を向上させるために、天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを合計30質量%以上含むゴム成分100質量部に対して、C5系樹脂を5~50質量部配合してなるゴム組成物をトレッドゴムに用いる手法も知られている(特許文献2)。
 また、乾燥路面及び湿潤路面での性能を向上させるために、天然ゴム等のゴム成分100重量部に対して、8重量部以上のレジンと、白色充填剤80重量%以上からなる充填剤とを含有するゴム組成物をトレッドゴムに用いて、タイヤの摩擦係数を高める手法が知られている(特許文献3)。しかしながら、斯かる技術では、タイヤの発熱性が高くなり、その結果氷上での性能が悪化するという問題があった。
特開平5-269884号公報 特開2009-256540号公報 特開2006-63093号公報
 そこで本発明は、タイヤの低発熱性及び氷雪性能を向上できるゴム組成物を得るための、ゴム組成物の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、低発熱性及び氷雪性能を向上したタイヤを提供することを目的とする。
 本発明のゴム組成物の製造方法は、ゴム組成物を混練する混練工程を具える、ゴム組成物の製造方法であって、前記ゴム組成物が、天然ゴムを50質量%以上含むゴム成分(A);C5系樹脂、C5~C9系樹脂、C9系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン-芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂及びアルキルフェノール系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂(B)を前記ゴム成分100質量部に対して5~50質量部;シリカを含む充填剤(C)を前記ゴム成分100質量部に対して20~120質量部;グアニジン類、スルフェンアミド類、チアゾール類、チオウレア及びジエチルチオウレアの中から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤(D);シランカップリング剤(E);並びに加硫剤(F);を含み、該混練工程が、前記ゴム成分(A)、前記熱可塑性樹脂(B)、前記充填剤(C)、前記加硫促進剤(D)の一部又は全部、前記ゴム成分100質量部に対して2質量部以上の前記シランカップリング剤(E)、を混練する混練段階Aと、前記混練段階Aの後に、前記混練段階Aにおける混練によって調製された混練物と前記加硫剤(F)とを混練する混練段階Bを含むことを特徴とする。
 本発明のゴム組成物の製造方法によれば、タイヤの低発熱性及び氷雪性能を向上できるゴム組成物を得ることができる。
 本明細書において、「C5系樹脂」とは、C5系合成石油樹脂を指し、C5留分を、AlCl3やBF3などのフリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得られる樹脂を意味する。
 本明細書において、「C5~C9系樹脂」とは、C5~C9系合成石油樹脂を指し、C5~C11留分を、AlCl3やBF3などのフリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得られる樹脂を意味する。
 本明細書において、「C9系樹脂」とは、C9系合成石油樹脂を指し、C9留分をAlCl3やBF3などのフリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得られる樹脂を意味する。
 本発明のゴム組成物の製造方法は、前記ゴム成分(A)中にスチレン-ブタジエン共重合体ゴムが5質量%以上50質量%未満含まれることが好ましい。
 この構成によれば、ゴム成分中にスチレン-ブタジエン共重合体ゴムを一定量配合することで、ガラス転移点(Tg)を高め、乾燥路面での制動性能と、操縦安定性を向上させることができる。
 本発明のゴム組成物の製造方法は、前記充填剤(C)中のシリカの含有量が50~100質量%であることが好ましい。
 この構成によれば、シリカの含有量を高めることで、ゴムの柔軟な変形が可能となり、滑りやすい路面での制動性能をより向上させることができる。
 本発明のゴム組成物の製造方法は、前記充填剤(C)中のシリカの含有量が90質量%以上であることが好ましい。
 この構成によれば、シリカの含有量を高めることで、ゴムの柔軟な変形が可能となり、滑りやすい路面での制動性能を特に向上させることができる。
 本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物の製造方法によって得られたゴム組成物をトレッドゴムに用いたことを特徴とする。
 本発明のタイヤにより、低発熱性及び氷雪性能を向上できる。
 本発明によれば、タイヤの低発熱性及び氷雪性能を向上できるゴム組成物を得るための、ゴム組成物の製造方法を提供することができる。また、本発明は、低発熱性及び氷雪性能を向上したタイヤを提供することができる。
 以下に本発明を実施するための形態を例示する。
(ゴム組成物の製造方法)
 本発明のゴム組成物の製造方法は、ゴム組成物を混練する混練工程を具える。
 また、本発明のゴム組成物の製造方法によって製造されるゴム組成物は、少なくとも、ゴム成分(A)と、熱可塑性樹脂(B)と、充填剤(C)と、加硫促進剤(D)と、シランカップリング剤(E)と、加硫剤(F)とを含み、必要に応じて、その他の成分を含む。
<混練工程>
 上記混練工程は、少なくとも、混練段階Aと、混練段階Bとを含み、さらに必要に応じてその他の混練段階Cを含む。
<<混練段階A>>
 上記混練段階Aでは、ゴム成分(A)、熱可塑性樹脂(B)、充填剤(C)、加硫促進剤(D)の一部又は全部、前記ゴム成分100質量部に対して2質量部以上のシランカップリング剤(E)を含む混合物を混練する。斯かる混練により、混練物(予備組成物)を調製する。
 なお、混練段階Aで調製される混練物(予備組成物)は、前記加硫剤(F)を含まない。
 上記混練段階Aでの混練は、シランカップリング剤(E)のカップリング機能の活性をより好適に高める観点から、混合物の最高温度を120~190℃とするのが好ましく、130~175℃とするのがより好ましく、140~170℃とするのが特に好ましい。
 ここで、上記混練段階Aでは、初めに、ゴム成分(A)、熱可塑性樹脂(B)、充填剤(C)、及びシランカップリング剤(E)を配合し混練し、これに加硫促進剤(D)を加えて更に混練することが好ましい。
<<混練段階B>>
 上記混練段階Bは、上記混練段階Aの後に、前記混練段階Aにおける混練によって調製された混練物(予備組成物)と加硫剤(F)とを混練する段階である。斯かる混練により、ゴム組成物を調製する。
 また、前記混練段階Bにおいて、加硫促進剤(D)を更に添加してもよい。
 上記混練段階Bでの混練は、混合物の最高温度を60~140℃とするのが好ましく、80~120℃とするのがより好ましく、100~120℃とするのが特に好ましい。
 なお、(i)上記混練段階Aから上記混練段階Bに移行する際、又は(ii)後述するその他の混練段階Cを混練段階Aと混練段階Bとの間に行う場合にはその他の混練段階Cから混練段階Bに移行する際には、混練物(予備組成物)の温度を、混練段階A又はその他の混練段階Cにおける混練が終了した直後の温度から10℃以上低下させた後に、混練段階Bに移行することが好ましい。
<<その他の混練段階C>>
 本発明のゴム組成物の製造方法では、混練段階Aと、混練段階Bとの間に、必要に応じて、その他の混練段階Cを更に含んでもよい。前記その他の混練段階Cでは、混練段階Aで調製された混練物(予備組成物)を更に混練する段階である。前記その他の混練段階Cは、複数回行ってもよい。
 なお、その他の混練段階Cでは、加硫剤(F)を添加しない。
 上記その他の混練段階Cでの混練は、シランカップリング剤(E)のカップリング機能の活性をより好適に高める観点から、混合物の最高温度を120~190℃とするのが好ましく、130~175℃とするのがより好ましく、140~170℃とするのが特に好ましい。
 上記混練工程において、混練に用いられる混練装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単軸混練押出機;多軸混練押出機(連続式混練装置);バンバリミキサー、インターミックス、ニーダー等の噛合い式又は非噛合い式回転ローターを有する混練機;ロール(バッチ式混練装置);などが挙げられる。
 前記混練における、ローターの回転速度、ラム圧、混練温度、混練装置の種類等の諸条件は、適宜選択することができる。
<ゴム組成物>
 本発明のゴム組成物の製造方法によって製造されるゴム組成物は、天然ゴムを50質量%以上含むゴム成分(A);C5系樹脂、C5~C9系樹脂、C9系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン-芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂及びアルキルフェノール系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂(B)を前記ゴム成分100質量部に対して5~50質量部;シリカを含む充填剤(C)を前記ゴム成分100質量部に対して20~120質量部;グアニジン類、スルフェンアミド類、チアゾール類、チオウレア及びジエチルチオウレアの中から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤(D);シランカップリング剤(E);並びに加硫剤(F);を含む。
<<ゴム成分(A)>>
 上記ゴム組成物に含まれる上記ゴム成分(A)は、天然ゴム(NR)を少なくとも含み、必要に応じて、その他のゴム材料を含む。
 ゴム成分(A)中の天然ゴムの配合量としては、50質量%以上である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。天然ゴムの配合量が50質量%以上であると、後述するC5系樹脂の配合による効果が充分に発揮されやすくなる。
-その他のゴム材料-
 上記その他のゴム材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴム、ポリイソプレンゴム、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 これらの中でも、スチレン-ブタジエン共重合体ゴムは、乾燥路面での制動性能と、操縦安定性とを向上させることができる点で有利である。
 上記スチレン-ブタジエン共重合体ゴムの配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分(A)中で5質量%以上50質量%未満が好ましく、10~35質量%がより好ましく、10~20質量%が特に好ましい。
 前記スチレン-ブタジエン共重合体ゴムの配合量が5質量%以上であると、乾燥路面での制動性能と操縦安定性とを向上させることができる。前記スチレン-ブタジエン共重合体ゴムの配合量が、50質量%未満であると、ゴム成分(A)中の天然ゴムの配合量を規定量確保することができるため、後述するC5系樹脂の配合による効果を発揮しやすくなる。前記スチレン-ブタジエン共重合体ゴムの配合量が、前記より好ましい範囲内又は前記特に好ましい範囲内であると、乾燥路面での制動性能と操縦安定性とをより向上させることができる点で有利である。
<<熱可塑性樹脂(B)>>
 上記熱可塑性樹脂(B)は、C5系樹脂、C5~C9系樹脂、C9系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン-芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂及びアルキルフェノール系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種である。ゴム組成物中に規定量の熱可塑性樹脂(B)を含有することで、ゴムのガラス転移点(Tg)が高くなり、0℃での損失正接(tanδ)が向上するため、主にタイヤの湿潤路面での性能を向上させることができる。また、前記熱可塑性樹脂(B)は、天然ゴムとの相溶性が高い。したがって、天然ゴムを用いる本発明のゴム組成物の製造方法においては、熱可塑性樹脂(B)の相溶性が高くなる点で有利となる。
 上記熱可塑性樹脂(B)の配合量としては、ゴム成分(A)100質量部に対して5~50質量部である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分(A)100質量部に対して10~30質量部であることが好ましい。
 前記熱可塑性樹脂(B)の配合量が、5質量部以上であると、氷雪路面での制動性能が十分に発揮され、50質量部以下であると、低発熱性が発揮されやすくなる。前記熱可塑性樹脂(B)の配合量が、前記好ましい範囲内であると、耐摩耗性や破壊特性が得られる点で有利である。
-C5系樹脂-
 上記C5系樹脂は、C5系合成石油樹脂を指し、C5留分を、AlCl3やBF3などのフリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得られる樹脂を意味する。具体的には、イソプレン、シクロペンタジエン、1,3-ペンタジエン及び1-ペンテンなどを主成分とする共重合体、2-ペンテンとジシクロペンタジエンとの共重合体、1,3-ペンタジエンを主体とする重合体、などが挙げられる。
 熱可塑性樹脂(B)としてC5系樹脂を用いると、ウェットグリップ性能も向上させることができる点で有利である。
-C5~C9系樹脂-
 上記C5~C9系樹脂は、C5~C9系合成石油樹脂を指し、C5~C11留分を、AlCl3やBF3などのフリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得られる樹脂を意味する。具体的には、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、インデン等を主成分とする共重合体、などが挙げられる。これらの中でも、C9以上の成分の少ないC5~C9系樹脂は、ゴム成分(A)との相溶性が優れる観点で好ましい。具体的には、C5~C9系樹脂におけるC9以上の成分の割合が50質量%未満の樹脂が好ましく、40質量%以下の樹脂がより好ましい。
 熱可塑性樹脂(B)としてC5~C9系樹脂を用いると、ウェットグリップ性能も向上させることができる点で有利である。
-C9系樹脂-
 上記C9系樹脂は、C9系合成石油樹脂を指し、C9留分をAlCl3やBF3などのフリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得られる樹脂を意味する。具体的には、インデン、メチルインデン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等を主成分とする共重合体、などが挙げられる。
 熱可塑性樹脂(B)としてC9系樹脂を用いると、ウェットグリップ性能と操縦安定性とを向上させることができる点で有利である。
-テルペン系樹脂-
 上記テルペン系樹脂は、松属の木からロジンを得る際に同時に得られるテレビン油またはこれから分離した重合成分を配合し、フリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得ることができる。具体的には、β-ピネン樹脂、α-ピネン樹脂、などが挙げられる。
 熱可塑性樹脂(B)としてテルペン系樹脂を用いると、ウェットグリップ性能と操縦安定性とを向上させることができる点で有利である。
-テルペン-芳香族化合物系樹脂-
 上記テルペン-芳香族化合物系樹脂は、テルペン類と種々のフェノール類とを、フリーデルクラフツ型触媒を用いて反応させたり、あるいはさらにホルマリンで縮合することで得ることができる。具体的には、テルペン-フェノール樹脂、などが挙げられる。前記テルペン-フェノール樹脂のなかでも、テルペン-フェノール樹脂中のフェノール成分が50質量%未満の樹脂が好ましく、40質量%以下の樹脂がより好ましい。
 原料のテルペン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、α-ピネン、リモネン等のモノテルペン炭化水素、などが挙げられる。これらの中でも、α-ピネンを含むものが好ましく、α-ピネンがより好ましい。
 熱可塑性樹脂(B)としてテルペン-芳香族化合物系樹脂を用いると、ウェットグリップ性能と操縦安定性とを向上させることができる点で有利である。
-ロジン系樹脂-
 上記ロジン系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、生松ヤニやトール油に含まれるガムロジン、トール油レジン、ウッドロジン等の天然樹脂ロジン;変性ロジン;ロジン誘導体;などが挙げられる。前記変性ロジン誘導体は、具体的には、重合ロジン、その部分水添ロジン;グリセリンエステルロジン、その部分水添ロジンや完全水添ロジン;ペンタエリスリトールエステルロジン、その部分水添ロジンや完全水添ロジン;などが挙げられる。
 熱可塑性樹脂(B)としてロジン系樹脂を用いると、ウェットグリップ性能と操縦安定性とを向上させることができる点で有利である。
-ジシクロペンタジエン樹脂-
 上記ジシクロペンタジエン樹脂は、ジシクロペンタジエンを、AlCl3やBF3などのフリーデルクラフツ型触媒等を用いて重合して得ることができる。前記ジシクロペンタジエン樹脂の市販品の具体例としては、クイントン1920(日本ゼオン製)、クイントン1105(日本ゼオン社製)、マルカレッツM-890A(丸善石油化学製)、などが挙げられる。
 熱可塑性樹脂(B)としてジシクロペンタジエン樹脂を用いると、氷雪路面上での制動性能を更に向上させることができる点で有利である。
-アルキルフェノール系樹脂-
 上記アルキルフェノール系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、p-tert-ブチルフェノール-アセチレン樹脂等のアルキルフェノール-アセチレン樹脂、低重合度のアルキルフェノール-ホルムアルデヒド樹脂、などが挙げられる。
 熱可塑性樹脂(B)としてアルキルフェノール系樹脂を用いると、ハンドリング性能も向上させることができる点で有利である。
<<充填剤(C)>>
 上記充填剤(C)は、少なくともシリカを含み、必要に応じて、カーボンブラック、酸化アルミニウム、クレー、アルミナ、タルク、マイカ、カオリン、ガラスバルーン、ガラスビーズ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、チタン酸カリウム、硫酸バリウム等の成分を含む。
 前記充填剤(C)にシリカが含まれると、天然ゴムと熱可塑性樹脂(B)とが良好に分散した状態で、その柔軟性を損ねることなく、充分な補強性と低発熱性とを付与することができる。
 上記充填剤(C)の配合量としては、ゴム成分(A)100質量部に対して20~120質量部である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分(A)100質量部に対して50~100質量部であることが好ましい。
 前記充填剤(C)の配合量が、20~120質量部であると、ゴム成分の柔軟性等の特性を損ねることなく、その補強効果を奏することができる。前記充填剤(C)の配合量が、前記好ましい範囲内であると、転がり抵抗の低減、湿潤路面での制動性能の向上といった効果を奏しつつ、かつ、ゴム成分の柔軟性を損ねにくくなる点で有利である。
-シリカ-
 上記充填剤(C)に含まれるシリカとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、湿式シリカは、ウェットグリップ性能を向上させることができる点で有利である。
 前記シリカの配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、充填剤(C)中に50~100質量%であることが好ましく、80~100質量%であることがより好ましく、90~100質量%であることが特に好ましい。
――湿式シリカ--
 上記湿式シリカの種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 上記湿式シリカとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、そのBET比表面積が、40~350m2/gであることが好ましく、80~300m2/gであることがより好ましい。
 前記湿式シリカのBET比表面積が、前記好ましい範囲内又は前記より好ましい範囲内であると、ゴム補強性とゴム成分中への分散性とを両立できる点で有利である。
 斯かる湿式シリカの市販品の具体例としては、東ソー・シリカ(株)社製、商品名「ニプシルAQ」、「ニプシルKQ」、デグッサ社製、商品名「ウルトラジルVN3」、などが挙げられる。
<<加硫促進剤(D)>>
 上記加硫促進剤(D)は、グアニジン類、スルフェンアミド類、チアゾール類、チオウレア及びジエチルチオウレアの中から選ばれる少なくとも1種である。
 上記加硫促進剤(D)の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分(A)100質量部に対して0.1~20質量部であることが好ましい。
 前記加硫促進剤(D)の配合量が、0.1質量部未満であると、加硫が不十分となり、20質量部を超えると、加硫が過度に進むこととなる。
-グアニジン類-
 上記加硫促進剤(D)としてグアニジン類を用いると、後述するシランカップリング剤(E)の活性を高めることができる点で有利である。
 前記グアニジン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1,3-ジフェニルグアニジン、1,3-ジ-o-トリルグアニジン、1-o-トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ-o-トリルグアニジン塩、1,3-ジ-o-クメニルグアニジン、1,3-ジ-o-ビフェニルグアニジン、1,3-ジ-o-クメニル-2-プロピオニルグアニジン、などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 これらの中でも、反応性が高い点で、1,3-ジフェニルグアニジン、1,3-ジ-o-トリルグアニジン、1-o-トリルビグアニドが好ましく、1,3-ジフェニルグアニジンがより好ましい。
-スルフェンアミド類-
 上記加硫促進剤(D)としてスルフェンアミド類を用いると、後述するシランカップリング剤(E)の活性を高めることができる点で有利である。
 前記スルフェンアミド類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-メチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-エチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-プロピル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-ペンチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-ヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-オクチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-2-エチルヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-デシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-ドデシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-ステアリル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジメチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジエチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジプロピル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジペンチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジオクチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジ-2-エチルヘキシルベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジドデシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N-ジステアリル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 これらの中でも、反応性が高い点で、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、が好ましい。
-チアゾール類-
 上記加硫促進剤(D)としてチアゾール類を用いると、後述するシランカップリング剤(E)の活性を高めることができる点で有利である。
 前記チアゾール類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、2-メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、2-メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、2-(N,N-ジエチルチオカルバモイルチオ)ベンゾチアゾール、2-(4’-モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール、4-メチル-2-メルカプトベンゾチア
ゾール、ジ-(4-メチル-2-ベンゾチアゾリル)ジスルフィド、5-クロロ-2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾールナトリウム、2-メルカプト-6-ニトロベンゾチアゾール、2-メルカプト-ナフト[1,2-d]チアゾール、2-メルカプト-5-メトキシベンゾチアゾール、6-アミノ-2-メルカプトベンゾチアゾール、などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 これらの中でも、反応性が高い点で、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、が好ましい。
-チオウレア-
 上記チオウレアは、NH2CSNH2で表される化合物である。
 上記加硫促進剤(D)としてチオウレアを用いると、充填剤(C)の分散性を高めることができる点で有利である。
-ジエチルチオウレア-
 上記ジエチルチオウレアは、C25NHCSNHC25で表される化合物である。
 上記加硫促進剤(D)としてジエチルチオウレアを用いると、充填剤(C)の分散性を高めることができる点で有利である。
<<シランカップリング剤(E)>>
 上記シランカップリング剤(E)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記の式(I)で表わされる化合物、下記の式(II)で表わされる化合物、などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 シランカップリング剤(E)を用いることによって、ゴム加工時の作業性が更に優れると共に、耐摩耗性がより良好な空気入りタイヤを得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 [式中、R1は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、炭素数2~8の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基又は水素原子であり、R2は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基であり、R3は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖もしくは分枝のアルキレン基である。aは平均値として2~6であり、p及びrは同一でも異なっていてもよく、各々平均値として0~3である。但しp及びrの双方が3であることはない。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 [式中、R4は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基、炭素数2~8の直鎖もしくは分枝のアルコキシアルキル基又は水素原子であり、R5は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖、環状もしくは分枝のアルキル基であり、R6は複数ある場合には同一でも異なっていてもよく、各々炭素数1~8の直鎖もしくは分枝のアルキレン基である。R7は一般式(-S-R8-S-)、(-R9-Sm1-R10-)及び(-R11-Sm2-R12-Sm3-R13-)のいずれかの二価の基(R8~R13は各々炭素数1~20の二価の炭化水素基、二価の芳香族基、又は硫黄及び酸素以外のヘテロ元素を含む二価の有機基であり、m1、m2及びm3は同一でも異なっていてもよく、各々平均値として1以上4未満である。)であり、複数あるkは同一でも異なっていてもよく、各々平均値として1~6であり、s及びtは各々平均値として0~3である。但しs及びtの双方が3であることはない。]
 上記の式(I)で表わされるシランカップリング剤(E)の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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、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-メチルジメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-メチルジメ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)ジスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3-メチルジメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(3-モノエトキシジメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3-モノエトキシジメチルシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3-モノエトキシジメチルシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(3-モノメトキシジメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3-モノメトキシジメチルシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3-モノメトキシジメチルシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-モノエトキシジメチルシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(2-モノエトキシジメチルシリルエチル)トリスルフィド、ビス(2-モノエトキシジメチルシリルエチル)ジスルフィド、などが挙げられる。
 上記の式(II)で表わされるシランカップリング剤(E)の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S2-(CH26-S2-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S2-(CH210-S2-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S3-(CH26-S3-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S4-(CH26-S4-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S2-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S2.5-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S3-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S4-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH210-S2-(CH210-S-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S4-(CH26-S4-(CH26-S4-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S2-(CH26-S2-(CH26-S2-(CH23-Si(OCH2CH33
平均組成式(CH3CH2O)3Si-(CH23-S-(CH26-S2-(CH26-S2-(CH26-S-(CH23-Si(OCH2CH33、などが挙げられる。
 上記シランカップリング剤(E)の配合量としては、ゴム成分(A)100質量部に対して2質量部以上である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分(A)100質量部に対して2~20質量部であることが好ましく、4~12質量部であることがより好ましい。
 前記シランカップリング剤(E)の配合量が、前記好ましい範囲内又は前記より好ましい範囲内であると、シリカとの反応性が向上する点で有利である。
 上記充填剤(C)の配合量(質量)に対する上記シランカップリング剤(E)の配合量(質量)の割合(シランカップリング剤(E)の配合量/充填材(C)の配合量)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01~0.20が好ましく、0.03~0.20がより好ましく、0.04~0.10が特に好ましい。
 前記割合(シランカップリング剤(E)の配合量/充填材(C)の配合量)は、0.01以上であると、ゴム組成物の発熱性の低減の効果を得られやすく、0.20以下であると、ゴム組成物の製造コストが低減し、経済性を向上させることができる。
<<加硫剤(F)>>
 上記加硫剤(F)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、硫黄、などが挙げられる。
 前記加硫剤(F)の配合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ゴム成分(A)100質量部に対して、0.1~2.0質量部が好ましく、1.0~2.0質量部がより好ましく、1.2~1.8質量部が特に好ましい。
<<その他の成分>>
 本発明のゴム組成物の製造方法で得られるゴム組成物に含まれるその他の成分としては、上述のゴム成分(A)、熱可塑性樹脂(B)、充填剤(C)、加硫促進剤(D)、シランカップリング剤(E)及び加硫剤(F)の他に、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、老化防止剤、加硫促進助剤、有機酸化合物等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して、通常の配合量の範囲内で配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。
(タイヤ)
 本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物の製造方法によって得られるゴム組成物をトレッドゴムに用いることを特徴とする。本発明のタイヤは、上述のゴム組成物をトレッドゴムに用いて生タイヤを成形し、常法に従って生タイヤを加硫することで製造できる。なお、本発明のタイヤのトレッドゴムには、上述のゴム組成物が用いられているため、本発明のタイヤは、低発熱性及び氷雪性能が特に良好である。また、本発明のタイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1~17、比較例1~4)
 表1、2に示す配合処方及び混練方法により、ゴム組成物を調製した。第一段階目の混練段階(混練段階A)における混合物の最高温度は、いずれも150℃となるように調整した。混練段階Aの後に混練段階Bを行った。混練りは、バンバリミキサーを用いて混練した。
<性能評価>
(1)低発熱性(60℃tanδ指数)試験
 得られたゴム組成物の低発熱性(60℃tanδ指数)を下記の方法により評価した。
 ゴム組成物を145℃で33分間加硫して得られた加硫ゴムに対して、上島製作所(株)製スペクトロメーターを用いて、初期荷重160mg、動歪1%、周波数52Hzの条件下で、60℃tanδを測定した。実施例1~17及び、比較例2~4の測定結果は、比較例1の測定結果を100とした相対評価となる指数にして、表1、2に示す。指数値が大きい程、低発熱性であることを示す。
(2)氷雪路における走行性能(氷雪性能)試験
 得られたゴム組成物をタイヤのトレッドゴムに用いて、サイズ(195/65R15)のタイヤを作製した。
 作製したタイヤを、JATMA規格に定める適用リムに装着し、規定内圧の条件下で空気入りタイヤとした。そして、上記タイヤをクラウンロイヤルサルーンの車両に装着し、雪上で、時速40km/hからの制動距離を5回測定し、その平均距離を求めた。表1、2には、実施例1~17及び、比較例2~4の評価結果を、比較例1の評価結果を100とした相対評価となる指数にして示す。指数が大きいほどタイヤの氷雪性能が優れることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
*1:NR:天然ゴム RSS#3
*2:BR:ブタジエンゴム(JSR株式会社製、商品名:BR01)
*3:SBR:スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(JSR株式会社製、商品名:#1500)
*4:シリカ:シリカ(BET比表面積205m2/g)(東ソー・シリカ社製、商品名:ニプシルAQ)
*5:CB:カーボンブラック(N220(ISAF))(旭カーボン株式会社製、商品名:#80)
*6:シランカップリング剤:ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)(Evonik社製、商品名:Si75(登録商標))
*7:C5:C5系樹脂(エクソンボービルケミカル社製、商品名:ECR1102)
*8:C9:C9系樹脂(新日本石油化学社製、商品名:ネオポリマー140)
*9:C5-C9:C5~C9系樹脂(エクソンモービルケミカル社製、商品名:ECR213)
*10:DCPD:ジシクロペンタジエン樹脂(日本ゼオン社製、商品名:クイントン1105)
*11:ロジン:ロジン系樹脂(大社松精油社製、商品名:ハイロジンS)
*12:アルキルフェノール:アルキルフェノール系樹脂(SI GROUP社製、商品名:R7510PJ)
*13:テルペンフェノール:テルペン-芳香族化合物系樹脂(ヤスハラケミカル社製、商品名:YSポリスターT100)
*14:DPG:1,3-ジフェニルグアニジン(三新化学工業株式会社製、商品名:サンセラーD)
*15:スルフェンアミド:N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(三新化学工業株式会社製、商品名:サンセラーNS)
*16:チアゾール:ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド(三新化学工業株式会社製、商品名:サンセラーDM)
 混練段階Aにおいて加硫促進剤及び熱可塑性樹脂を配合した実施例1~17のタイヤは、混練段階Aにおいて加硫促進剤又は熱可塑性樹脂を配合していない比較例1~4のタイヤに比べて、低発熱性及び氷雪性能が向上することが分かる。
 本発明によれば、タイヤの低発熱性及び氷雪性能を向上できるゴム組成物を得るための、ゴム組成物の製造方法を提供すること、並びに、低発熱性及び氷雪性能を向上したタイヤを提供することができる。

Claims (5)

  1.  ゴム組成物を混練する混練工程を具える、ゴム組成物の製造方法であって、
     前記ゴム組成物が、天然ゴムを50質量%以上含むゴム成分(A);C5系樹脂、C5~C9系樹脂、C9系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン-芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂及びアルキルフェノール系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂(B)を前記ゴム成分100質量部に対して5~50質量部;シリカを含む充填剤(C)を前記ゴム成分100質量部に対して20~120質量部;グアニジン類、スルフェンアミド類、チアゾール類、チオウレア及びジエチルチオウレアの中から選ばれる少なくとも1種の加硫促進剤(D);シランカップリング剤(E);並びに加硫剤(F);を含み、
     該混練工程が、
     前記ゴム成分(A)、前記熱可塑性樹脂(B)、前記充填剤(C)、前記加硫促進剤(D)の一部又は全部、前記ゴム成分100質量部に対して2質量部以上の前記シランカップリング剤(E)、を混練する混練段階Aと、
     前記混練段階Aの後に、前記混練段階Aにおける混練によって調製された混練物と前記加硫剤(F)とを混練する混練段階Bを含むことを特徴とする、ゴム組成物の製造方法。
  2.  前記ゴム成分(A)中にスチレン-ブタジエン共重合体ゴムが5質量%以上50質量%未満含まれる、請求項1に記載のゴム組成物の製造方法。
  3.  前記充填剤(C)中のシリカの含有量が50~100質量%である、請求項1又は2に記載のゴム組成物の製造方法。
  4.  前記充填剤(C)中のシリカの含有量が90質量%以上である、請求項3に記載のゴム組成物の製造方法。
  5.  請求項1~4の何れかに記載の製造方法によって得られたゴム組成物をトレッドゴムに用いたことを特徴とする、タイヤ。
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