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JP2009280699A - Tire - Google Patents

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Publication number
JP2009280699A
JP2009280699A JP2008134104A JP2008134104A JP2009280699A JP 2009280699 A JP2009280699 A JP 2009280699A JP 2008134104 A JP2008134104 A JP 2008134104A JP 2008134104 A JP2008134104 A JP 2008134104A JP 2009280699 A JP2009280699 A JP 2009280699A
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JP
Japan
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group
parts
mass
carbon atoms
rubber
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2008134104A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Ishikawa
悟士 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP2008134104A priority Critical patent/JP2009280699A/en
Publication of JP2009280699A publication Critical patent/JP2009280699A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tire compatible in excellent rolling resistance and good dry steering stability. <P>SOLUTION: The tire is characterized by using a rubber composition containing: (A) at least a kind of a rubber component selected from natural rubber and diene synthetic rubber; (B) an inorganic filler of 20-150 pts.mass and (C) a maleic acid or fumaric acid ester of polyhydric alcohol of 0.3-7 pts.mass to the component (A) of 100 pts.mass; and (D) a silane coupling agent including protected mercaptosilane having a specific structure, of 2-30 mass% to the inorganic filler of the component (B). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、特定のゴム組成物を用いたタイヤに関する。さらに詳しくは、本発明は、無機充填材配合系において、特定構造を有する、保護されたメルカプト基を含むメルカプトシラン(以下、「保護化メルカプトシラン」という。)からなるシランカップリング剤と多価アルコールのマレイン酸又はフマル酸エステルを含むゴム組成物を用いてなる、優れた転がり抵抗性と良好なドライ操縦安定性とを両立し得るタイヤ、特に空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a tire using a specific rubber composition. More specifically, the present invention relates to a silane coupling agent comprising a mercaptosilane having a specific structure and containing a protected mercapto group (hereinafter referred to as “protected mercaptosilane”) and a polyvalent in an inorganic filler compounding system. The present invention relates to a tire, particularly a pneumatic tire, which uses a rubber composition containing an alcohol maleic acid or fumaric acid ester and can achieve both excellent rolling resistance and good dry handling stability.

近年、省エネルギーの社会的な要請及び環境問題への関心の高まりに伴い、自動車の低燃費化に対する要求はより過酷なものとなりつつある。このような要求に対応するため、乗用車用タイヤやトラック・バス用タイヤの性能についても転がり抵抗の減少が求められてきている。タイヤの転がり抵抗を下げる手法としては、タイヤ構造の最適化による手法についても検討されてきたものの、トレッドゴム層として、より発熱性の低いゴム組成物を用いることが最も一般的な手法として行われている。
このような発熱性の低いゴム組成物を得るために、数多くの技術開発がなされてきているが、エネルギーロス低減の点からは、トレッドゴムをより固くすることが有利なことは知られている。しかし、この場合には、押出し性は悪化するなどタイヤ製造の際の作業性に悪影響を及ぼす。
一方、近年、自動車の安全性への関心の高まりに伴い、低燃費性能のみならず、湿潤路面での性能(以下、ウェット性能という)、特に、制動性能についても要求が高まってきた。このため、タイヤトレッドのゴム組成物に対する性能要求は、単なる転がり抵抗の低減に止まらず、ウェット性能と低燃費性能を高度に両立するものが必要とされている。
In recent years, with the social demand for energy saving and the increasing interest in environmental issues, the demand for lower fuel consumption of automobiles has become more severe. In order to meet such demands, reduction in rolling resistance has also been demanded for the performance of passenger car tires and truck / bus tires. As a technique for reducing the rolling resistance of the tire, a technique by optimizing the tire structure has been studied, but the most common technique is to use a rubber composition having lower heat generation as the tread rubber layer. ing.
Numerous technological developments have been made to obtain such a low heat-generating rubber composition, but it is known that it is advantageous to make the tread rubber harder from the viewpoint of reducing energy loss. . However, in this case, the extrudability deteriorates and the workability during tire manufacture is adversely affected.
On the other hand, in recent years, with increasing interest in safety of automobiles, not only low fuel consumption performance, but also performance on wet road surfaces (hereinafter referred to as wet performance), particularly braking performance, has been increasing. For this reason, the performance requirement for the rubber composition of the tire tread is not limited to merely reducing the rolling resistance, but it is required to have a high balance between wet performance and low fuel consumption performance.

このような、良好な低燃費性と良好なウェット性能とを同時にタイヤに与えるゴム組成物を得る方法として、補強用充填材として、これまで一般的に用いられてきたカーボンブラックに変えてシリカ等の無機充填材を用いる方法がすでに行われている。
しかしながら、シリカは、その表面官能基であるシラノール基の水素結合により粒子同士が凝集する傾向にあり、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不十分になるため、通常は、シリカ表面のシラノール基がアルコキシシランと縮合反応することを利用して種々のアルコキシシランが、シリカ表面処理剤あるいはカップリング剤として用いられている。例えば、最近シランカップリング剤として、アシルチオアルキルトリアルコキシシランなどの保護化メルカプトシランが開発されている(例えば、特許文献1参照)。この保護化メルカプトシランは、ゴム組成物中へのシリカの分散性を良くし、作業性を向上させると共に、転がり抵抗性能も向上させる作用を有しているが、ドライ操縦安定性を低下させるという問題を有している。
シリカ等の無機充填材配合ゴムの省燃費性を損なわずに操縦安定性を向上させる方法として、樹脂を添加する方法が知られているが(例えば特許文献2、特許文献3参照)、これらの樹脂とゴムとの相溶性は不十分であり、加硫ゴムの表面荒れが生じる等の問題を有している。
As a method of obtaining a rubber composition that gives tires good fuel economy and good wet performance at the same time, as a filler for reinforcement, silica or the like instead of carbon black that has been generally used so far A method using an inorganic filler has already been carried out.
However, silica tends to aggregate particles due to hydrogen bonding of silanol groups which are surface functional groups, and silica particles are not sufficiently dispersed in rubber. Various alkoxysilanes have been used as silica surface treatment agents or coupling agents by utilizing the condensation reaction with alkoxysilanes. For example, recently, protected mercaptosilanes such as acylthioalkyltrialkoxysilanes have been developed as silane coupling agents (see, for example, Patent Document 1). This protected mercaptosilane has the effect of improving the dispersibility of silica in the rubber composition, improving the workability and improving the rolling resistance performance, but reduces the dry handling stability. Have a problem.
As a method for improving the handling stability without impairing the fuel economy of the inorganic filler-containing rubber such as silica, a method of adding a resin is known (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3). The compatibility between the resin and the rubber is insufficient, and there are problems such as surface roughness of the vulcanized rubber.

特表2001−505225号公報Special table 2001-505225 gazette 特開2000−80205号公報JP 2000-80205 A 特開2000−290433号公報JP 2000-290433 A

本発明は、このような状況下で、優れた転がり抵抗性と良好なドライ操縦安定性とを両立し得るタイヤを提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a tire capable of achieving both excellent rolling resistance and good dry steering stability under such circumstances.

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムに、シリカ等の無機充填材と多価アルコールのマレイン酸又はフマル酸エステルと特定のシランカップリング剤とを、それぞれ所定の割合で配合してなるゴム組成物をタイヤに用いることにより、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
[1](A)天然ゴム及びジエン系合成ゴムの中から選ばれる少なくとも一種のゴム成分と、その100質量部に対し、(B)無機充填材20〜150質量部及び(C)一般式(I)
HOOC−CH=CH−COO−A1−OOC−CH=CH−COOH・・・(I)
[式中、A1は−R1O−、−(R2O)s−、−CH2CH(OH)CH2O−又は−(R3OOC−R4−COO−)t3O−で示される基であり、R1は炭素数2〜36の二価の炭化水素基、R2は炭素数2〜4のアルカンジイル基、sは平均付加モル数で1〜60の数、R3は炭素数2〜18の二価の炭化水素基又は−(R5O)u5−(ただし、R5は炭素数2〜4のアルカンジイル基、uは平均付加モル数で1〜30の数を示す。)、R4は炭素数2〜18の二価の炭化水素基、tは平均値で1〜30の数である。]
で表される化合物0.3〜7質量部を含むと共に、(D)一般式(II)

Figure 2009280699
[式中、R6は炭素数1〜20の直鎖もしくは、分岐、環状のアルキル基であり、Gはそれぞれ独立して炭素数1〜9のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、Zaはそれぞれ独立して二つの珪素原子と結合することのできる基で、 [−0−]0.5、[−0−G−]0.5又は[−O−G−O−] 0.5から選ばれる基であり、Zbはそれぞれ独立して二つの珪素原子と結合することのできる基で、 [−O−G−O−] 0.5で表される官能基であり、Zcはそれぞれ独立して−Cl、−Br、−OR7、R7C(=O)O−、R78C=NO−、R78N−,R7−,HO−G−O−で表される官能基であり、Gは上記表記と一致し、R7及びR8はそれぞれ独立に炭素数1〜20の直鎖もしくは、分岐、環状のアルキル基である。
m、n、u、v、wはそれぞれ独立して1≦m≦20、0≦n≦20、0≦u≦3、0≦v≦2、0≦w≦1であり、かつ(u/2)+v+2w=2又は3である。
A部が複数である場合、複数のA部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて
、同一でも異なっていてもよく、B部が複数である場合、複数のB部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なってもよい。]
で表されるシランカップリング剤を、前記(B)成分の無機充填材に対して2〜30質量%の割合で含むゴム組成物を用いることを特徴とするタイヤ、
[2]前記一般式(II)で表される(D)成分が、化学式(III)、
Figure 2009280699
化学式(IV)、
Figure 2009280699
及び化学式(V)
Figure 2009280699
[式中、Lはそれぞれ独立して炭素数1〜9のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、x=m、y=nである。]で表されるシランカップリング剤の中から選ばれる少なくとも一種である上記[1]に記載のタイヤ、
[3]前記無機充填材がシリカである上記[1]又は[2]に記載のタイヤ、
[4](A)ゴム成分100質量部に対し、(B)無機充填材40〜90質量部を含む上記[1]〜[3]のいずれかに記載のタイヤ、
[5]さらに、(E)カーボンブラックを、(A)ゴム成分100質量部に対し、5〜40質量部の割合で含む上記[1]〜[4]のいずれかに記載のタイヤ、
[6](C)成分の一般式(I)で表される化合物が、ポリエチレングリコールジマレエート又はポリエチレングリコールジフマレートである上記[1]〜[5]のいずれかに記載のタイヤ、及び
[7]前記ゴム組成物をトレッドに用いてなる上記[1]〜[6]のいずれかに記載のタイヤ、
を提供するものである。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have identified natural rubber and / or diene synthetic rubber as inorganic fillers such as silica and maleic acid or fumaric acid ester of polyhydric alcohol. It was found that the object can be achieved by using, for a tire, a rubber composition obtained by blending each of the above silane coupling agents in a predetermined ratio. The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention
[1] (B) 20 to 150 parts by mass of inorganic filler and (C) general formula (A) with respect to 100 parts by mass of (A) at least one rubber component selected from natural rubber and diene-based synthetic rubber I)
HOOC-CH = CH-COO- A 1 -OOC-CH = CH-COOH ··· (I)
[Wherein, A 1 represents —R 1 O—, — (R 2 O) s —, —CH 2 CH (OH) CH 2 O— or — (R 3 OOC—R 4 —COO—) t R 3 O R 1 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 36 carbon atoms, R 2 is an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, s is a number of 1 to 60 in terms of the average number of moles added, R 3 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms or — (R 5 O) u R 5 — (wherein R 5 is an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, u is 1 in terms of the average number of moles added. R 4 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms, and t is an average value of 1 to 30. ]
And 0.3 to 7 parts by mass of a compound represented by formula (D)
Figure 2009280699
Wherein, R 6 is a straight-chain or 1 to 20 carbon atoms, branched or cyclic alkyl group, G is independently an alkanediyl group or an alkenediyl group having 1 to 9 carbon atoms, Z a is independently a group capable of binding with two silicon atoms, [-0-] 0. 5, [ - 0-G-] 0.5 or with a group selected from [-O-G-O-] 0.5 Each of Z b is a group capable of independently bonding to two silicon atoms, a functional group represented by [—O—G—O—] 0.5 , and each of Z c is independently —Cl , —Br, —OR 7 , R 7 C (═O) O—, R 7 R 8 C═NO—, R 7 R 8 N—, R 7 —, HO—G—O— G is in accordance with the above notation, and R 7 and R 8 are each independently a linear or branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
m, n, u, v, and w are independently 1 ≦ m ≦ 20, 0 ≦ n ≦ 20, 0 ≦ u ≦ 3, 0 ≦ v ≦ 2, 0 ≦ w ≦ 1, and (u / 2) + v + 2w = 2 or 3.
When there are a plurality of A parts, each of Z a u , Z b v and Z c w in the plurality of A parts may be the same or different. When there are a plurality of B parts, Z a in the plurality of B parts Each of u , Z b v and Z c w may be the same or different. ]
A rubber composition containing a silane coupling agent represented by the formula (B) in a proportion of 2 to 30% by mass with respect to the inorganic filler of the component (B),
[2] The component (D) represented by the general formula (II) is represented by the chemical formula (III),
Figure 2009280699
Chemical formula (IV),
Figure 2009280699
And chemical formula (V)
Figure 2009280699
[Wherein, L is independently an alkanediyl group or alkenediyl group having 1 to 9 carbon atoms, and x = m and y = n. ] The tire according to the above [1], which is at least one selected from silane coupling agents represented by
[3] The tire according to [1] or [2], wherein the inorganic filler is silica.
[4] The tire according to any one of [1] to [3], including (B) 40 to 90 parts by mass of an inorganic filler with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A),
[5] The tire according to any one of [1] to [4], further including (E) carbon black at a ratio of 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) rubber component.
[6] The tire according to any one of [1] to [5] above, wherein the compound represented by the general formula (I) of the component (C) is polyethylene glycol dimaleate or polyethylene glycol difumarate, and [7] The tire according to any one of [1] to [6], wherein the rubber composition is used for a tread.
Is to provide.

本発明によれば、無機充填材配合系において、特定構造を有する、保護化メルカプトシランからなるシランカップリング剤と多価アルコールのマレイン酸又はフマル酸エステルを含むゴム組成物を用いてなる、優れた転がり抵抗性と良好なドライ操縦安定性とを両立し得るタイヤ、特に空気入りタイヤを提供することができる。   According to the present invention, in an inorganic filler compounding system, an excellent composition comprising a silane coupling agent comprising a protected mercaptosilane having a specific structure and a maleic acid or fumaric acid ester of a polyhydric alcohol is used. It is possible to provide a tire, particularly a pneumatic tire, that can achieve both rolling resistance and good dry handling stability.

本発明のタイヤは、(A)天然ゴム及びジエン系合成ゴムの中から選ばれる少なくとも一種のゴム成分と、(B)無機充填材、(C)多価アルコールのマレイン酸又はフマル酸エステル及び(D)保護化メルカプトシランからなるシランカップリング剤を含むゴム組成物を用いてなる。
本発明のタイヤに用いられるゴム組成物においては、(A)ゴム成分として、天然ゴム及び/又はジエン系合成ゴムが用いられる。ジエン系合成ゴムとしては、例えばスチレン−ブタジエン共重合体(SBR)、ポリブタジエン(BR)、ポリイソプレン(IR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(NBR)及びこれらの混合物等が挙げられる。また、その一部が多官能型変性剤、例えば四塩化スズのような変性剤を用いることにより分岐構造を有しているものでもよい。(A)ゴム成分としては、重量平均分子量が80万以上であるジエン系ゴム(A−1)を用いることが好ましい。高分子量ポリマーにすることによりポリマーの末端数の総数が少なくなり、損失係数(損失正接)がより低減することとなる。
本発明においては、(A)ゴム成分として、天然ゴムを単独で用いてもよいし、前記ジエン系合成ゴム一種以上を用いてもよく、また、天然ゴムとジエン系合成ゴム一種以上とを組み合わせて用いてもよい。
The tire of the present invention comprises (A) at least one rubber component selected from natural rubber and diene synthetic rubber, (B) inorganic filler, (C) maleic acid or fumarate ester of polyhydric alcohol, and ( D) A rubber composition containing a silane coupling agent made of protected mercaptosilane is used.
In the rubber composition used for the tire of the present invention, natural rubber and / or diene synthetic rubber is used as the rubber component (A). Examples of the diene synthetic rubber include styrene-butadiene copolymer (SBR), polybutadiene (BR), polyisoprene (IR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM). ), Acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR), and mixtures thereof. Further, a part thereof may have a branched structure by using a polyfunctional modifier, for example, a modifier such as tin tetrachloride. As the rubber component (A), it is preferable to use a diene rubber (A-1) having a weight average molecular weight of 800,000 or more. By using a high molecular weight polymer, the total number of terminals of the polymer is reduced, and the loss coefficient (loss tangent) is further reduced.
In the present invention, as the rubber component (A), natural rubber may be used alone, or one or more of the diene synthetic rubbers may be used, or a combination of natural rubber and one or more diene synthetic rubbers may be used. May be used.

本発明に係るゴム組成物において、(B)成分として用いられる無機充填材としては、例えば、シリカ又は下記一般式(VI)で表される無機フィラーを挙げることができる。
jM1・pSiOq・rH2O ・・・(VI)
式中、M1は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム、及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はこれらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、j、p、q及びrは、それぞれ1〜5の整数、0〜10の整数、2〜5の整数、及び0〜10の整数である。尚、上記一般式(VI)において、p、rがともに0である場合には、該無機化合物はアルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムから選ばれる少なくとも1つの金属、金属酸化物又は金属水酸化物となる。
In the rubber composition according to the present invention, examples of the inorganic filler used as the component (B) include silica or an inorganic filler represented by the following general formula (VI).
jM 1 · pSiOq · rH 2 O (VI)
In the formula, M 1 is a metal selected from the group consisting of aluminum, magnesium, titanium, calcium, and zirconium, oxides or hydroxides of these metals, and hydrates thereof, or carbonates of these metals. And j, p, q and r are each an integer of 1 to 5, an integer of 0 to 10, an integer of 2 to 5, and an integer of 0 to 10. In the general formula (VI), when p and r are both 0, the inorganic compound is at least one metal selected from aluminum, magnesium, titanium, calcium and zirconium, metal oxide or metal hydroxide. It becomes a thing.

この(B)成分の無機充填材は、前記(A)成分であるゴム成分100質量部に対し、20〜150質量部、好ましくは40〜90質量部の範囲で配合される。当該無機充填材の配合量が20質量部未満では、補強性や他の物性の改良効果が不十分であるし、150質量部を超えると作業性及び転がり抵抗が悪化する。
シリカ及び上記一般式(VI)で表される無機フィラー等の無機充填材は、単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。
This inorganic filler of the component (B) is blended in the range of 20 to 150 parts by mass, preferably 40 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component as the component (A). When the blending amount of the inorganic filler is less than 20 parts by mass, the effect of improving the reinforcing properties and other physical properties is insufficient, and when it exceeds 150 parts by mass, workability and rolling resistance are deteriorated.
The inorganic fillers such as silica and the inorganic filler represented by the general formula (VI) may be used alone or in combination of two or more.

(B)成分の無機充填材としては、シリカが好ましい。シリカとしては、例えば湿式シリカ(含水ケイ酸),乾式シリカ(無水ケイ酸)が挙げられるが、中でも破壊特性の改良効果並びにウェットグリップ性及び低転がり抵抗性の両立効果が最も顕著である湿式シリカが好ましい。
この湿式シリカは、補強性、加工性、ウェットグリップ性、耐摩耗性のバランス等の面から、BET法による窒素吸着比表面積(N2SA)が140〜280m2/gであることが好ましく、160〜250m2/gであることがより好ましい。好適な湿式シリカとしては、例えば東ソー・シリカ(株)製のAQ、VN3、LP、NA等、デグッサ社製のウルトラジルVN3(N2SA:175m2/g)等が挙げられる。
As the inorganic filler (B), silica is preferable. Examples of silica include wet silica (hydrous silicic acid) and dry silica (anhydrous silicic acid). Among them, wet silica has the most remarkable effect of improving fracture characteristics and achieving both wet grip and low rolling resistance. Is preferred.
The wet silica preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) according to the BET method of 140 to 280 m 2 / g from the viewpoints of balance of reinforcement, workability, wet grip properties, and wear resistance, It is more preferable that it is 160-250 m < 2 > / g. Suitable wet silica includes, for example, AQ, VN3, LP, NA, etc. manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. and Ultrazil VN3 (N 2 SA: 175 m 2 / g) manufactured by Degussa.

上記一般式(VI)で表される無機フィラーとしては、γ−アルミナ、α−アルミナ等のアルミナ(Al23)、ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物(Al23・H2O)、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム[Al(OH)3]、炭酸アルミニウム[Al2(CO32]、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al23)、クレー(Al23・2SiO2)、カオリン(Al23・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al23・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al23・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5 、Al4・3SiO4・5H2O等)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3等)、ケイ酸カルシウム(Ca2・SiO4等)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al23・CaO・2SiO2等)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O]、炭酸ジルコニウム[Zr(CO32]、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩等が使用できる。また、前記一般式(VI)中のM1がアルミニウム金属、アルミニウムの酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はアルミニウムの炭酸塩から選ばれる少なくとも一つである場合が好ましい。 As the inorganic filler represented by the general formula (VI), .gamma.-alumina, alumina (Al 2 O 3) such as α- alumina, boehmite, alumina monohydrate such as diaspore (Al 2 O 3 · H 2 O), Gibbsite, Bayerite, etc. Aluminum hydroxide [Al (OH) 3 ], Aluminum carbonate [Al 2 (CO 3 ) 2 ], Magnesium hydroxide [Mg (OH) 2 ], Magnesium oxide (MgO), Carbonic acid Magnesium (MgCO 3 ), talc (3MgO · 4SiO 2 · H 2 O), attapulgite (5MgO · 8SiO 2 · 9H 2 O), titanium white (TiO 2 ), titanium black (TiO 2n-1 ), calcium oxide (CaO ), calcium hydroxide [Ca (OH) 2], magnesium aluminum oxide (MgO · Al 2 O 3) , clay (Al 2 O 3 · 2SiO 2 ), kaolin ( l 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2 O), pyrophyllite (Al 2 O 3 · 4SiO 2 · H 2 O), bentonite (Al 2 O 3 · 4SiO 2 · 2H 2 O), aluminum silicate (Al 2 SiO 5 , Al 4 · 3SiO 4 · 5H 2 O, etc.), magnesium silicate (Mg 2 SiO 4 , MgSiO 3 etc.), calcium silicate (Ca 2 · SiO 4 etc.), aluminum calcium silicate (Al 2 O 3 · CaO · 2SiO 2 etc.), magnesium calcium silicate (CaMgSiO 4 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), zirconium hydroxide [ZrO (OH) 2 · nH 2 O], zirconium carbonate [ Zr (CO 3) 2], hydrogen to correct electric charge as various zeolites, crystalline aluminosilicates such as containing alkali metal or alkaline earth metal is used Kill. Further, it is preferable that M 1 in the general formula (VI) is at least one selected from aluminum metal, aluminum oxide or hydroxide, hydrates thereof, and aluminum carbonate.

本発明に係るゴム組成物においては、必要に応じ、前記無機充填材と共に、(E)成分として、カーボンブラックを併用することができる。このカーボンブラックの配合量は、補強効果、作業性及び他の性能の観点から、(A)成分であるゴム成分100質量部に対して、5〜40質量部が好ましく、5〜30質量部がより好ましい。カーボンブラックとしては、例えばFEF、GPF、SRF、HAF、N339、IISAF、ISAF、SAF等が挙げられる。カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA、JIS K 6217−2:2001に準拠する)は20〜160m2/gであることが好ましく、70〜160m2/gであることがより好ましい。また、好ましくはジブチルフタレート吸油量(DBP、JIS K 6217−4:2001に準拠する)が80〜170cm3/100gのカーボンブラックである。これらのカーボンブラックを用いることにより、諸物性、特に破壊特性の改良効果は大きくなる。好ましいカーボンブラックはHAF、N339、IISAF、ISAF、SAFである。 In the rubber composition according to the present invention, carbon black can be used in combination with the inorganic filler as the component (E) as necessary. The blending amount of the carbon black is preferably 5 to 40 parts by mass, and 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component as the component (A) from the viewpoints of the reinforcing effect, workability, and other performance. More preferred. Examples of carbon black include FEF, GPF, SRF, HAF, N339, IISAF, ISAF, and SAF. Nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black (N 2 SA, JIS K 6217-2 : conforms to 2001) is preferably from 20~160m 2 / g, more preferably 70~160m 2 / g. Further, preferably dibutyl phthalate oil absorption: a (DBP, JIS K 6217-4 compliant to 2001) of carbon black 80~170cm 3 / 100g. By using these carbon blacks, the effect of improving various physical properties, particularly fracture characteristics, is increased. Preferred carbon blacks are HAF, N339, IISAF, ISAF and SAF.

本発明に係るゴム組成物においては、(C)成分として、一般式(I)
HOOC−CH=CH−COO−A1−OOC−CH=CH−COOH・・・(I)
で表される化合物、すなわち多価アルコールのマレイン酸又はフマル酸エステルが用いられる。
一般式(I)において、A1は−R1O−、−(R2O)s−、−CH2CH(OH)CH2O−又は−(R3OOC−R4−COO−)t3O−で示される基である。ここで、R1は炭素数2〜36の二価の炭化水素基を示す。この二価の炭化水素基としては、炭素数2〜36のアルカンジイル基若しくはアルケンジイル基又は炭素数6〜18の二価の芳香族炭化水素基が挙げられ、好ましくは炭素数2〜18のアルカンジイル基又はフェニレン基、さらに好ましくは炭素数4〜12のアルカンジイル基である。またR2は炭素数2〜4のアルカンジイル基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基であり、sはオキシアルカンジイル基の平均付加モル数を示す1〜60の数であり、好ましくは2〜40、さらに好ましくは4〜30の数である。R3は炭素数2〜18の二価の炭化水素基又は−(R5O)u5−を示す。この二価の炭化水素基としては、炭素数2〜18のアルカンジイル基若しくはアルケンジイル基、炭素数6〜18の二価の芳香族炭化水素基が挙げられる。−(R5O)u5−において、R5は炭素数2〜4のアルカンジイル基、uはオキシアルカンジイル基の平均付加モル数を示す1〜30の数であり、好ましくは1〜20、さらに好ましくは2〜15の数である。R4は炭素数2〜18の二価の炭化水素基を示す。この二価の炭化水素基としては、炭素数2〜18のアルカンジイル基若しくはアルケンジイル基又は炭素数6〜18の二価の芳香族炭化水素基が挙げられ、好ましくは炭素数2〜12のアルカンジイル基又はフェニレン基、さらに好ましくは炭素数2〜8のアルカンジイル基である。tは平均値で1〜30、好ましくは1〜20、さらに好ましくは1〜15の数である。
In the rubber composition according to the present invention, as the component (C), the general formula (I)
HOOC-CH = CH-COO- A 1 -OOC-CH = CH-COOH ··· (I)
In other words, a polyhydric alcohol maleic acid or fumaric acid ester is used.
In the general formula (I), A 1 is —R 1 O—, — (R 2 O) s —, —CH 2 CH (OH) CH 2 O— or — (R 3 OOC—R 4 —COO—) t. It is a group represented by R 3 O—. Here, R 1 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 36 carbon atoms. Examples of the divalent hydrocarbon group include an alkanediyl group or alkenediyl group having 2 to 36 carbon atoms or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, preferably an alkane having 2 to 18 carbon atoms. A diyl group or a phenylene group, more preferably an alkanediyl group having 4 to 12 carbon atoms. R 2 is an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, preferably an ethylene group or a propylene group, and s is a number from 1 to 60 indicating the average number of moles added of the oxyalkanediyl group, preferably 2 to 40. More preferably, the number is 4 to 30. R 3 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms or — (R 5 O) u R 5 —. Examples of the divalent hydrocarbon group include an alkanediyl group or alkenediyl group having 2 to 18 carbon atoms and a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. In — (R 5 O) u R 5 —, R 5 is an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, u is a number of 1 to 30 indicating the average number of moles added of the oxyalkanediyl group, preferably 1 to 20, more preferably a number from 2 to 15. R 4 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms. Examples of the divalent hydrocarbon group include an alkanediyl group or alkenediyl group having 2 to 18 carbon atoms or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, preferably an alkane having 2 to 12 carbon atoms. A diyl group or a phenylene group, more preferably an alkanediyl group having 2 to 8 carbon atoms. t is an average value of 1 to 30, preferably 1 to 20, and more preferably 1 to 15.

一般式(I)で表される化合物の具体例としては、グリセリンジマレエート、1,4−ブタンジオールジマレエート,1,6−ヘキサンジオールジマレエート等のアルキレンジオールのジマレエート、1,6−ヘキサンジオールジフマレート等のアルキレンジオールのジフマレート、PEG200ジマレエート,PEG600ジマレエート等のポリオキシアルキレングリコールのジマレエート(ここでPEG200、PEG600とは、それぞれ平均分子量200又は600のポリエチレングリコールを示す)、両末端にカルボキシル基を有するポリブチレンマレエート、両末端にカルボキシル基を有するポリ(PEG200)マレエート等の両末端カルボン酸型ポリアルキレングリコール/マレイン酸ポリエステル、両末端にカルボキシル基を有するポリブチレンアジペートマレエート、PEG600ジフマレート等のポリオキシアルキレングリコールのジフマレート、両末端にカルボキシル基を有するポリブチレンフマレート、両末端にカルボキシル基を有するポリ(PEG200)フマレート等の両末端カルボン酸型ポリアルキレングリコール/フマル酸ポリエステル等が挙げられる。
これらの中で、性能及び経済性の面で、ポリエチレングリコールジマレエート又はポリエチレングリコールジフマレートが好ましい。
当該(C)成分の分子量は250以上であることが好ましく、さらには250〜5000の範囲であること、特には250〜3000の範囲であることが好ましい。この範囲であると引火点が高く、安全上望ましいばかりでなく、発煙が少なく作業環境上も好ましい。
Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include glycerol dimaleate, 1,4-butanediol dimaleate, 1,6-hexanediol dimaleate alkylene diol dimaleate, 1,6 -Difumarate of alkylene diol such as hexanediol difumarate, dimaleate of polyoxyalkylene glycol such as PEG200 dimaleate, PEG600 dimaleate (herein, PEG200 and PEG600 indicate polyethylene glycol having an average molecular weight of 200 or 600, respectively), both ends Polybutylene maleate having a carboxyl group at both ends, poly (PEG200) maleate having a carboxyl group at both ends, etc., both end carboxylate type polyalkylene glycol / maleic polyester, carboxyl at both ends Carboxylic acid types such as polybutylene adipate maleate having polyoxyalkylene glycol, polyoxyalkylene glycol difumarate such as PEG600 difumarate, polybutylene fumarate having carboxyl groups at both ends, poly (PEG200) fumarate having carboxyl groups at both ends Examples include polyalkylene glycol / fumaric acid polyester.
Among these, polyethylene glycol dimaleate or polyethylene glycol difumarate is preferable in terms of performance and economy.
The molecular weight of the component (C) is preferably 250 or more, more preferably in the range of 250 to 5000, and particularly preferably in the range of 250 to 3000. Within this range, the flash point is high, which is desirable not only from the viewpoint of safety, but also from the viewpoint of the working environment because it produces less smoke.

本発明に係るゴム組成物において、当該(C)成分は、無機充填材、特にシリカと水素結合を、ポリマーと硫黄等を介して化学結合を形成し得るので、ゴム組成物の動的貯蔵弾性率(E')を高くすることができ、これにより本発明のタイヤのドライ操縦安定性を向上することができる。
本発明においては、当該(C)成分は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、(A)成分であるゴム成分100質量部に対して、0.3〜7質量部の範囲で選定される。当該(C)成分の配合量が上記範囲にあれば、得られる本発明のタイヤは転がり抵抗性能を保持すると共に、ドライ操縦安定性を向上させることができる。当該(C)成分の好ましい配合量は0.5〜5質量部である。
In the rubber composition according to the present invention, the component (C) can form a chemical bond through an inorganic filler, particularly silica and a hydrogen bond, and a polymer and sulfur. The rate (E ′) can be increased, thereby improving the dry handling stability of the tire of the present invention.
In this invention, the said (C) component may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Moreover, the compounding quantity is selected in the range of 0.3-7 mass parts with respect to 100 mass parts of rubber components which are (A) components. If the blending amount of the component (C) is in the above range, the resulting tire of the present invention can maintain rolling resistance performance and improve dry handling stability. The preferable compounding quantity of the said (C) component is 0.5-5 mass parts.

本発明に係るゴム組成物においては、(D)成分として、一般式(II)   In the rubber composition according to the present invention, as the component (D), the general formula (II)

Figure 2009280699
Figure 2009280699

で表される保護化メルカプトシランからなるシランカップリング剤が用いられる。
一般式(II)において、式中R6は炭素数1〜20の直鎖もしくは、分岐、環状のアルキル基であり、Gはそれぞれ独立して炭素数1〜9のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、Zaはそれぞれ独立して二つの珪素原子と結合することのできる基で、 [−0−]0.5、[−0−G−]0.5又は[−O−G−O−] 0.5から選ばれる基であり、Zbはそれぞれ独立して二つの珪素原子と結合することのできる基で、 [−O−G−O−] 0.5で表される官能基であり、Zcはそれぞれ独立して−Cl、−Br、−OR7、R7C(=O)O−、R78C=NO−、R78N−,R7−,HO−G−O−で表される官能基であり、Gは上記表記と一致し、R7及びR8はそれぞれ独立に炭素数1〜20の直鎖もしくは、分岐、環状のアルキル基である。
m、n、u、v、wはそれぞれ独立して1≦m≦20、0≦n≦20、0≦u≦3、0≦v≦2、0≦w≦1であり、かつ(u/2)+v+2w=2又は3である。
A部が複数である場合、複数のA部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、B部が複数である場合、複数のB部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なってもよい。
A silane coupling agent comprising a protected mercaptosilane represented by the formula:
In the general formula (II), R 6 is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and G is independently an alkanediyl group or alkenediyl group having 1 to 9 carbon atoms. There, a group Z a is capable of independently binding to two silicon atoms, [-0-] 0. 5, [ - 0-G-] 0.5 and [-O-G-O-] 0.5 Z b is a group that can be independently bonded to two silicon atoms, is a functional group represented by [—O—G—O—] 0.5 , and Z c is Independently —Cl, —Br, —OR 7 , R 7 C (═O) O—, R 7 R 8 C═NO—, R 7 R 8 N—, R 7 —, HO—G—O— G is the same as the above-mentioned notation, and R 7 and R 8 are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
m, n, u, v, and w are independently 1 ≦ m ≦ 20, 0 ≦ n ≦ 20, 0 ≦ u ≦ 3, 0 ≦ v ≦ 2, 0 ≦ w ≦ 1, and (u / 2) + v + 2w = 2 or 3.
When there are a plurality of A parts, each of Z a u , Z b v and Z c w in the plurality of A parts may be the same or different, and when there are a plurality of B parts, Z a in the plurality of B parts Each of u , Z b v and Z c w may be the same or different.

本発明に係るゴム組成物は、(D)成分として、このようなシランカップリング剤を用いることにより、転がり抵抗性能の向上した空気入りタイヤを与えることができる。
本発明においては、この(D)成分のシランカップリング剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、前記(B)成分の無機充填材に対して、2〜30質量%の範囲で選定される。当該シランカップリング剤の配合量が上記範囲にあれば、前記本発明の効果が充分に発揮される。好ましい配合量は5〜26質量%の範囲である。
The rubber composition according to the present invention can provide a pneumatic tire having improved rolling resistance performance by using such a silane coupling agent as the component (D).
In the present invention, the silane coupling agent of component (D) may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the compounding quantity is selected in 2-30 mass% with respect to the inorganic filler of the said (B) component. If the blending amount of the silane coupling agent is within the above range, the effects of the present invention are sufficiently exhibited. A preferable blending amount is in the range of 5 to 26% by mass.

上記一般式(II)で得られるシランカップリング剤としては、以下の化学式(III)、化学式(IV)、及び化学式(V)、   As the silane coupling agent obtained by the general formula (II), the following chemical formula (III), chemical formula (IV), and chemical formula (V),

Figure 2009280699
Figure 2009280699

Figure 2009280699
Figure 2009280699

Figure 2009280699
[式中Lはそれぞれ独立して炭素数1〜9のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、x=m、y=nである。]を挙げることができる。
Figure 2009280699
[In the formula, each L is independently an alkanediyl group or alkenediyl group having 1 to 9 carbon atoms, and x = m and y = n. ] Can be mentioned.

上記化学式(III)で表されるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商品名「NXT Low−V Silane(商標)」が市販品として入手できる。
また、化学式(IV)で表されるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商品名「NXT Ultra Low−V Silane(商標)」が同様に市販品として入手することができる。
さらに、化学式(V)で表されるシランカップリング剤としては、Momentive Performance Materials社製、商品名「NXT-Z(商標)」として挙げることができる。
As the silane coupling agent represented by the chemical formula (III), a product name “NXT Low-V Silane (trademark)” manufactured by Momentive Performance Materials is commercially available.
Further, as the silane coupling agent represented by the chemical formula (IV), a product name “NXT Ultra Low-V Silane (trademark)” manufactured by Momentive Performance Materials is also available as a commercial product.
Furthermore, examples of the silane coupling agent represented by the chemical formula (V) include a product name “NXT - Z (trademark)” manufactured by Momentive Performance Materials.

上記の化学式(III)、(IV)及び(V)で表されるシランカップリング剤(以下、「NXTシラン」という。)の中から選ばれる少なくとも一種を上記の重量平均分子量が80万以上であるジエン系ゴム(A−1)と併用することにより、損失係数(tanδ)を大きく低減することが可能となる。NXTシランの使用により無機充填材の分散を良好にすることができるため、高分子量ポリマーの損失係数低減効果と相乗的に損失係数が低減するからである。これにより、上記2つを用いることによって転がり抵抗性能が大幅に向上することとなる。   At least one selected from the silane coupling agents represented by the chemical formulas (III), (IV) and (V) (hereinafter referred to as “NXT silane”) has a weight average molecular weight of 800,000 or more. By using together with a certain diene rubber (A-1), the loss factor (tan δ) can be greatly reduced. This is because the use of NXT silane can improve the dispersion of the inorganic filler, and the loss factor is reduced in synergy with the loss factor reduction effect of the high molecular weight polymer. Thereby, rolling resistance performance will improve significantly by using the above two.

また、化学式(V)で表されるシランカップリング剤{特に、商品名「NXT-Z(商標)」}は、アルコキシシラン炭素数が多い、即ちエトキシ基の数が少ないため、揮発性化合物VOC(特にアルコール)の発生が少なく、環境負荷が小さいので好ましい。この化学式(V)で表されるシランカップリング剤{特に、商品名「NXT-Z(商標)」}は、タイヤ性能として低発熱性に優れ、転がり抵抗性能が大幅に向上すると共に耐摩耗性も向上するゴム組成物を得ることからさらに好ましい。
さらに、化学式(V)で表されるシランカップリング剤と(C)成分とを組み合わせることにより、化学式(V)で表されるシランカップリング剤の(B)無機充填材(特にシリカ)分散効果が(C)成分によるヒステリシスロス上昇を抑制することができるため、化学式(V)で表されるシランカップリング剤及び(C)成分のそれぞれを単独で用いる場合と比較して効果的に、優れた転がり抵抗性と良好なドライ操縦安定性とを両立し得る。
In addition, the silane coupling agent represented by the chemical formula (V) {particularly the trade name “NXT - Z (trademark)”} has a large number of alkoxysilane carbon atoms, that is, a small number of ethoxy groups. (Especially alcohol) is less generated and environmental load is small, which is preferable. The silane coupling agent represented by the chemical formula (V) {particularly the trade name “NXT - Z (trademark)”} has excellent low heat buildup as a tire performance, greatly improves rolling resistance performance and wear resistance. Further, it is more preferable to obtain a rubber composition that also improves.
Further, by combining the silane coupling agent represented by the chemical formula (V) and the component (C), the effect of dispersing the inorganic filler (particularly silica) of the silane coupling agent represented by the chemical formula (V). Can suppress an increase in hysteresis loss due to the component (C), effectively and superior to the case where each of the silane coupling agent represented by the chemical formula (V) and the component (C) is used alone. It can achieve both rolling resistance and good dry handling stability.

さらに、(D)成分のシランカップリング剤とポリマーをカップリングするためにDPG(ジフェニルグアニジン)などに代表されるプロトンドナーを脱保護化剤として最終混練工程に配合することが好ましい。その使用量は、ゴム成分100質量部に対し、0.1〜5.0質量部が好ましく、更に好ましくは0.2〜3.0質量部である。   Furthermore, in order to couple the silane coupling agent of component (D) and the polymer, it is preferable to mix a proton donor typified by DPG (diphenylguanidine) or the like in the final kneading step as a deprotecting agent. The amount used is preferably from 0.1 to 5.0 parts by weight, more preferably from 0.2 to 3.0 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber component.

本発明に係るゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用いられる各種薬品、例えば加硫剤、加硫促進剤、プロセス油、老化防止剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸等を含有させることができる。
上記加硫剤としては、硫黄等が挙げられ、その使用量は、ゴム成分100質量部に対し、硫黄分として0.1〜10.0質量部が好ましく、0.3〜5.0質量部がより好ましく、0.5〜5.0質量部がさらに好ましい。
In the rubber composition according to the present invention, various chemicals usually used in the rubber industry, for example, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a process oil, and an anti-aging agent, as long as the object of the present invention is not impaired. , Scorch inhibitor, zinc white, stearic acid and the like can be contained.
As said vulcanizing agent, sulfur etc. are mentioned, The usage-amount is 0.1-10.0 mass parts as a sulfur content with respect to 100 mass parts of rubber components, 0.3-5.0 mass parts Is more preferable, and 0.5 to 5.0 parts by mass is even more preferable.

本発明で使用できる加硫促進剤は、特に限定されるものではないが、例えば、M(2−メルカプトベンゾチアゾール)、DM(ジベンゾチアジルジスルフィド)、CZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)等のチアゾール系、あるいはDPG(ジフェニルグアニジン)等のグアニジン系の加硫促進剤等を挙げることができ、その使用量は、ゴム成分100質量部に対し、0.1〜5.0質量部が好ましく、更に好ましくは0.2〜3.0質量部である。   The vulcanization accelerator that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include M (2-mercaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazyl disulfide), and CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazyl). Sulfenamide) and other guanidine vulcanization accelerators such as DPG (diphenylguanidine) can be used, and the amount used is 0.1-5. 0 mass part is preferable, More preferably, it is 0.2-3.0 mass part.

また、本発明に係るゴム組成物で使用できるプロセス油としては、例えばパラフィン系、ナフテン系、アロマチック系等を挙げることができる。引張強度、耐摩耗性を重視する用途にはアロマチック系が、ヒステリシスロス、低温特性を重視する用途にはナフテン系又はパラフィン系が用いられる。その使用量は、ゴム成分100質量部に対して、0〜100質量部が好ましく、100質量部以下であれば加硫ゴムの引張強度、低発熱性が良好となる。   Examples of the process oil that can be used in the rubber composition according to the present invention include paraffinic, naphthenic, and aromatic oils. Aromatics are used for applications that emphasize tensile strength and wear resistance, and naphthenic or paraffinic systems are used for applications that emphasize hysteresis loss and low-temperature characteristics. The amount used is preferably 0 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and if it is 100 parts by mass or less, the tensile strength and low heat build-up of the vulcanized rubber will be good.

本発明に係るゴム組成物は、バンバリーミキサー、ロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練りすることによって得られ、成形加工後、加硫を行い、タイヤ用途として、タイヤトレッドに用いられる。また、その他アンダートレッド、サイドウォール、カーカスコーティングゴム、ベルトコーティングゴム、ビードフィラー、チェーファー、ビードコーティングゴム等にも用いることができる。
本発明のタイヤは、前述の本発明に係るゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて、上記のように各種薬品を含有させたゴム組成物が未加硫の段階で、タイヤ部材、好ましくはタイヤトレッドに加工され、タイヤ成型機上で通常の方法により貼り付け成型され、生タイヤが成型される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
このようにして得られた本発明のタイヤ、特に空気入りタイヤは、優れた転がり抵抗性能を保持すると共に、良好なドライ操縦安定性を有している。
The rubber composition according to the present invention is obtained by kneading using a kneading machine such as a Banbury mixer, roll, internal mixer, etc., vulcanized after molding, and used as a tire tread as a tire application. It is done. In addition, it can also be used for under treads, sidewalls, carcass coating rubber, belt coating rubber, bead filler, chafer, bead coating rubber and the like.
The tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition according to the present invention. That is, if necessary, the rubber composition containing various chemicals as described above is processed into a tire member, preferably a tire tread, at an unvulcanized stage, and is applied by a usual method on a tire molding machine. Molded and green tires are molded. The green tire is heated and pressed in a vulcanizer to obtain a tire.
The tire of the present invention thus obtained, particularly a pneumatic tire, retains excellent rolling resistance performance and has good dry handling stability.

次に、本発明を実施例により、更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例で得られた供試タイヤの転がり抵抗性能及びドライ操縦安定性は、下記の方法に従って評価した。
(1)転がり抵抗性能
供試タイヤを内圧0.2MPa、荷重4315N、リム7JJの条件下、外径1.7mのドラムの上に接触させてドラムを回転させ、速度120km/時まで上昇後、ドラムを惰行させて速度80km/時のときの慣性モーメントより算出した値から、下記式によって評価した。数値は比較例1を100として指数で表し、大きい程好ましい。
指数値=[(比較例1のタイヤの慣性モーメント)/(供試タイヤの慣性モーメント)]×100
(2)ドライ操縦安定性
排気量2000ccの乗用車4輪共に、同一ゴム組成物を用いた供試タイヤを装着し、テストコースでの乾燥路面制動距離を求め、比較例1の制動距離の逆数を100として下記式により指数表示した。この指数の値が大きいほど、ドライ操縦安定性が良好である。
指数値=[(比較例1のタイヤの制動距離)/(供試タイヤの制動距離)]×100
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited at all by these examples.
In addition, the rolling resistance performance and the dry steering stability of the test tires obtained in each example were evaluated according to the following methods.
(1) Rolling resistance performance Under the conditions of an internal pressure of 0.2 MPa, a load of 4315 N, and a rim 7JJ, the test tire was brought into contact with a drum having an outer diameter of 1.7 m, the drum was rotated, and the speed was increased to 120 km / hr. From the value calculated from the moment of inertia when the drum was coasted and the speed was 80 km / hour, the following equation was used. The numerical value is expressed as an index with Comparative Example 1 being 100, and it is preferably as large as possible.
Index value = [(the moment of inertia of the tire of Comparative Example 1) / (the moment of inertia of the test tire)] × 100
(2) Dry handling stability All four passenger cars with a displacement of 2000 cc are fitted with test tires using the same rubber composition, the dry road surface braking distance on the test course is obtained, and the reciprocal of the braking distance of Comparative Example 1 is obtained. The index was expressed as 100 by the following formula. The larger the index value, the better the dry handling stability.
Index value = [(braking distance of tire of comparative example 1) / (braking distance of test tire)] × 100

実施例1〜7及び比較例1〜7
表1に示す配合組成の14種類のゴム組成物を調製し、それぞれ14種類のタイヤサイズ215/45R17の空気入りタイヤを常法に従って試作した。
各タイヤについて、転がり抵抗性能及びドライ操縦安定性を評価した。その結果を表1に示す。
Examples 1-7 and Comparative Examples 1-7
Fourteen types of rubber compositions having the composition shown in Table 1 were prepared, and 14 types of pneumatic tires having a tire size of 215 / 45R17 were prepared according to a conventional method.
Each tire was evaluated for rolling resistance performance and dry handling stability. The results are shown in Table 1.

Figure 2009280699
[注]
1)JSR(株)製、商品名「SBR0120(商標)」、オイル含量27.3質量%油展SBR
2)N134、東海カーボン(株)製、商品名「シースト9H(商標)」、窒素吸着比表面積(N2SA:146m2/g)
3)東ソー・シリカ(株)製、商品名「ニプシルAQ(商標)」
4)両末端カルボン酸型の平均重合度4.5のポリエチレングリコール/マレイン酸ポリエステル(ポリエステル部分の重合度5)
5)ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、デグサ社製シランカップリング剤、商品名「Si69(商標)」
6)Momentive Performance Materials社製、商品名「NXT-Z(商標)」
7)N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクラック810−NA(商標)」
8)脱保護化剤:ジフェニルグアニジン(DPG)、大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクセラーD(商標)」
9)ジベンゾチアジルジスルフィド、大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクセラーDM(商標)」
10)N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製、商品名「ノクセラーCZ(商標)」
Figure 2009280699
[note]
1) Product name “SBR0120 (trademark)” manufactured by JSR Corporation, oil content 27.3 mass% oil-extended SBR
2) N134, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., trade name “SEAST 9H (trademark)”, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA: 146 m 2 / g)
3) Product name “Nipsil AQ ™” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.
4) Polyethylene glycol / maleic polyester having an average degree of polymerization of 4.5 at both terminal carboxylic acid types (polymerization degree of polyester part 5)
5) Bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, a silane coupling agent manufactured by Degussa, trade name “Si69 (trademark)”
6) Product name “NXT - Z (trademark)” manufactured by Momentive Performance Materials
7) N-isopropyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd., trade name “NOCRACK 810-NA (trademark)”
8) Deprotecting agent: Diphenylguanidine (DPG), manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd., trade name “Noxeller D (trademark)”
9) Dibenzothiazyl disulfide, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd., trade name “Noxeller DM ™”
10) N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd., trade name “Noxeller CZ (trademark)”

表1から、以下に示すことが分かる。
実施例1〜7の空気入りタイヤは、いずれも転がり抵抗性能及びドライ操縦安定性が共に優れている。これに対し、比較例1〜7の空気入りタイヤは、いずれも転がり抵抗性能及びドライ操縦安定性の一方が低い。
From Table 1, it can be seen that:
The pneumatic tires of Examples 1 to 7 are both excellent in rolling resistance performance and dry steering stability. On the other hand, any of the pneumatic tires of Comparative Examples 1 to 7 has low rolling resistance performance and dry steering stability.

本発明のタイヤは、優れた転がり抵抗性と良好なドライ操縦安定性とを両立し得るので、各種空気入りタイヤ、例えば、乗用車用空気入りタイヤ、軽自動車用空気入りタイヤ、軽トラック用空気入りタイヤ、トラック・バス用空気入りタイヤ等として好適に用いられる。   Since the tire of the present invention can achieve both excellent rolling resistance and good dry handling stability, various pneumatic tires, for example, pneumatic tires for passenger cars, pneumatic tires for light vehicles, and pneumatic trucks for light trucks. It is suitably used as a tire, a pneumatic tire for trucks and buses, etc.

Claims (7)

(A)天然ゴム及びジエン系合成ゴムの中から選ばれる少なくとも一種のゴム成分と、その100質量部に対し、(B)無機充填材20〜150質量部及び(C)一般式(I)
HOOC−CH=CH−COO−A1−OOC−CH=CH−COOH・・・(I)
[式中、A1は−R1O−、−(R2O)s−、−CH2CH(OH)CH2O−又は−(R3OOC−R4−COO−)t3O−で示される基であり、R1は炭素数2〜36の二価の炭化水素基、R2は炭素数2〜4のアルカンジイル基、sは平均付加モル数で1〜60の数、R3は炭素数2〜18の二価の炭化水素基又は−(R5O)u5−(ただし、R5は炭素数2〜4のアルカンジイル基、uは平均付加モル数で1〜30の数を示す。)、R4は炭素数2〜18の二価の炭化水素基、tは平均値で1〜30の数である。]
で表される化合物0.3〜7質量部を含むと共に、(D)一般式(II)
Figure 2009280699
[式中、R6は炭素数1〜20の直鎖もしくは、分岐、環状のアルキル基であり、Gはそれぞれ独立して炭素数1〜9のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、Zaはそれぞれ独立して二つの珪素原子と結合することのできる基で、 [−0−]0.5、[−0−G−]0.5又は[−O−G−O−] 0.5から選ばれる基であり、Zbはそれぞれ独立して二つの珪素原子と結合することのできる基で、 [−O−G−O−] 0.5で表される官能基であり、Zcはそれぞれ独立して−Cl、−Br、−OR7、R7C(=O)O−、R78C=NO−、R78N−,R7−,HO−G−O−で表される官能基であり、Gは上記表記と一致し、R7及びR8はそれぞれ独立に炭素数1〜20の直鎖もしくは、分岐、環状のアルキル基である。
m、n、u、v、wはそれぞれ独立して1≦m≦20、0≦n≦20、0≦u≦3、0≦v≦2、0≦w≦1であり、かつ(u/2)+v+2w=2又は3である。
A部が複数である場合、複数のA部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、B部が複数である場合、複数のB部におけるZa u、Zb v及びZc wそれぞれにおいて、同一でも異なってもよい。]
で表されるシランカップリング剤を、前記(B)成分の無機充填材に対して2〜30質量%の割合で含むゴム組成物を用いることを特徴とするタイヤ。
(A) At least one rubber component selected from natural rubber and diene-based synthetic rubber, and 100 parts by mass thereof, (B) 20 to 150 parts by mass of inorganic filler and (C) general formula (I)
HOOC-CH = CH-COO- A 1 -OOC-CH = CH-COOH ··· (I)
[Wherein, A 1 represents —R 1 O—, — (R 2 O) s —, —CH 2 CH (OH) CH 2 O— or — (R 3 OOC—R 4 —COO—) t R 3 O R 1 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 36 carbon atoms, R 2 is an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, s is a number of 1 to 60 in terms of the average number of moles added, R 3 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms or — (R 5 O) u R 5 — (wherein R 5 is an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, u is 1 in terms of the average number of moles added. R 4 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms, and t is an average value of 1 to 30. ]
And 0.3 to 7 parts by mass of a compound represented by formula (D)
Figure 2009280699
Wherein, R 6 is a straight-chain or 1 to 20 carbon atoms, branched or cyclic alkyl group, G is independently an alkanediyl group or an alkenediyl group having 1 to 9 carbon atoms, Z a is Each independently a group capable of bonding to two silicon atoms, a group selected from [-0-] 0.5 , [-0-G-] 0.5 or [-O-G-O-] 0.5 ; Z b is a group that can independently bond to two silicon atoms, and is a functional group represented by [—O—G—O—] 0.5 , and Z c is independently —Cl, — It is a functional group represented by Br, —OR 7 , R 7 C (═O) O—, R 7 R 8 C═NO—, R 7 R 8 N—, R 7 —, HO—G—O—. , G is identical to the above notation, and R 7 and R 8 are each independently a linear or branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
m, n, u, v, and w are independently 1 ≦ m ≦ 20, 0 ≦ n ≦ 20, 0 ≦ u ≦ 3, 0 ≦ v ≦ 2, 0 ≦ w ≦ 1, and (u / 2) + v + 2w = 2 or 3.
When there are a plurality of A parts, each of Z a u , Z b v and Z c w in the plurality of A parts may be the same or different. When there are a plurality of B parts, Z a in the plurality of B parts Each of u , Z b v and Z c w may be the same or different. ]
A tire comprising a rubber composition containing a silane coupling agent represented by the formula (B) in a proportion of 2 to 30% by mass relative to the inorganic filler of the component (B).
前記一般式(II)で表される(D)成分が、化学式(III)、
Figure 2009280699
化学式(IV)、
Figure 2009280699
及び化学式(V)
Figure 2009280699
[式中、Lはそれぞれ独立して炭素数1〜9のアルカンジイル基又はアルケンジイル基であり、x=m、y=nである。]で表されるシランカップリング剤の中から選ばれる少なくとも一種である請求項1に記載のタイヤ。
The component (D) represented by the general formula (II) is represented by the chemical formula (III),
Figure 2009280699
Chemical formula (IV),
Figure 2009280699
And chemical formula (V)
Figure 2009280699
[Wherein, L is independently an alkanediyl group or alkenediyl group having 1 to 9 carbon atoms, and x = m and y = n. The tire according to claim 1, which is at least one selected from silane coupling agents represented by the formula:
前記無機充填材がシリカである請求項1又は2に記載のタイヤ。   The tire according to claim 1 or 2, wherein the inorganic filler is silica. (A)ゴム成分100質量部に対し、(B)無機充填材40〜90質量部を含む請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ。   The tire according to any one of claims 1 to 3, comprising (B) 40 to 90 parts by mass of an inorganic filler with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A). さらに、(E)カーボンブラックを、(A)ゴム成分100質量部に対し、5〜40質量部の割合で含む請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ。   Furthermore, the tire in any one of Claims 1-4 which contain (E) carbon black in the ratio of 5-40 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) rubber components. (C)成分の一般式(I)で表される化合物が、ポリエチレングリコールジマレエート又はポリエチレングリコールジフマレートである請求項1〜5のいずれかに記載のタイヤ。   The tire according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound represented by the general formula (I) of component (C) is polyethylene glycol dimaleate or polyethylene glycol difumarate. 前記ゴム組成物をトレッドに用いてなる請求項1〜6のいずれかに記載のタイヤ。   The tire according to any one of claims 1 to 6, wherein the rubber composition is used for a tread.
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