JP7626307B2 - Rubber composition for tires and pneumatic tire - Google Patents
Rubber composition for tires and pneumatic tire Download PDFInfo
- Publication number
- JP7626307B2 JP7626307B2 JP2021042606A JP2021042606A JP7626307B2 JP 7626307 B2 JP7626307 B2 JP 7626307B2 JP 2021042606 A JP2021042606 A JP 2021042606A JP 2021042606 A JP2021042606 A JP 2021042606A JP 7626307 B2 JP7626307 B2 JP 7626307B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- less
- silica
- parts
- rubber composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for tires and a pneumatic tire using the same.
近年、タイヤへの要求性能が高くなってきており、トレッド部の耐摩耗性やウェットスキッド性能の向上が要求されている。これらの性能を満足させる方法として、特許文献1には、シリカを配合することにより、ウェットスキッド性能を向上できるタイヤ用ゴム組成物が開示されているが、操縦安定性については、詳細に検討されておらず、未だ改善の余地がある。
In recent years, the performance requirements for tires have been increasing, and improvements in tread wear resistance and wet skid performance are being called for. As a method for satisfying these performance requirements,
また、水酸化アルミニウムをゴム組成物に配合すると、ゴム組成物が低温・低歪の状態で柔らかくなるという性質を利用して、ウェットスキッド性能を向上させる試みが行われている。しかし、長時間走行するとタイヤの温度が上昇し、操縦安定性が悪化するという問題がある。 In addition, attempts are being made to improve wet skid performance by utilizing the property that when aluminum hydroxide is blended into a rubber composition, the rubber composition becomes soft at low temperatures and with low strain. However, there is a problem in that the tire temperature rises when driven for a long time, and handling stability deteriorates.
本発明は、前記課題を解決し、ウェットスキッド性能(初期)及び操縦安定性(特に、長時間走行した場合の操縦安定性)を両立できるタイヤ用ゴム組成物、及びこれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention aims to solve the above problems and provide a rubber composition for tires that can achieve both wet skid performance (initial stage) and handling stability (particularly handling stability during long-term driving), and a pneumatic tire using the same.
本発明者は、特定値以上のCTAB比表面積及びBET比表面積を有するシリカと、水酸化アルミニウムとを併用することで、ウェットスキッド性能(初期)及び操縦安定性(特に、長時間走行した場合の操縦安定性)を両立できることを見出し、本発明を完成した。 The inventors discovered that by combining silica having a CTAB specific surface area and BET specific surface area equal to or greater than a specific value with aluminum hydroxide, it is possible to achieve both wet skid performance (initial stage) and handling stability (particularly handling stability during long driving periods), and thus completed the present invention.
本発明は、水酸化アルミニウム及びシリカを含み、上記シリカは、CTAB比表面積が180m2/g以上、BET比表面積が185m2/g以上であるタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a rubber composition for tires, which comprises aluminum hydroxide and silica, the silica having a CTAB specific surface area of 180 m 2 /g or more and a BET specific surface area of 185 m 2 /g or more.
上記シリカは、アグリゲートサイズが30nm以上であることが好ましい。 The silica preferably has an aggregate size of 30 nm or more.
上記水酸化アルミニウムの平均粒子径が10μm以下であることが好ましい。 It is preferable that the average particle size of the aluminum hydroxide is 10 μm or less.
上記ゴム組成物は、トレッドに使用されることが好ましい。
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。
上記空気入りタイヤは、競技用タイヤであることが好ましい。
The rubber composition is preferably used in a tread.
The present invention also relates to a pneumatic tire using the above rubber composition.
The pneumatic tire is preferably a racing tire.
本発明によれば、水酸化アルミニウムと、特定値以上のCTAB比表面積及びBET比表面積を有するシリカとを含むタイヤ用ゴム組成物であるので、ウェットスキッド性能(初期)及び操縦安定性(特に、長時間走行した場合の操縦安定性)を両立できる空気入りタイヤを提供できる。これは、水酸化アルミニウムを配合した場合であっても、特定値以上のCTAB比表面積及びBET比表面積を有するシリカを配合することにより、40℃における複素弾性率(E*)及び損失正接(tanδ)が向上し、ゴム組成物の安定性(スタビリティ)が向上したためと推測される。 According to the present invention, since the rubber composition for tires contains aluminum hydroxide and silica having a CTAB specific surface area and BET specific surface area of a specific value or more, a pneumatic tire can be provided that can achieve both wet skid performance (initial stage) and steering stability (particularly, steering stability during long-term driving). This is presumably because, even when aluminum hydroxide is blended, the complex modulus (E * ) and loss tangent (tan δ) at 40°C are improved by blending silica having a CTAB specific surface area and BET specific surface area of a specific value or more, and the stability of the rubber composition is improved.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、水酸化アルミニウムと、特定値以上のCTAB比表面積及びBET比表面積を有するシリカとを含む。 The rubber composition for tires of the present invention contains aluminum hydroxide and silica having a CTAB specific surface area and a BET specific surface area equal to or greater than a specific value.
ゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、スチレン-イソプレン-ブタジエン共重合ゴム(SIBR)等のジエン系ゴムなどが挙げられる。これらジエン系ゴムは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、剛性感に優れる(ガラス転移温度が高い)という理由から、SBRが好ましい。 Examples of the rubber component include diene rubbers such as natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), epoxidized natural rubber (ENR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), and styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR). These diene rubbers may be used alone or in combination of two or more. Among these, SBR is preferred because of its excellent rigidity (high glass transition temperature).
SBRとしては、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E-SBR)、溶液重合スチレンブタジエンゴム(S-SBR)等が挙げられる。 Examples of SBR include emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber (E-SBR) and solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR).
SBRの結合スチレン量は、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは40質量%以下である。50質量%を超えると、低温で硬すぎて、ウェットスキッド性能(ウェットグリップ性能)が悪化するおそれがある。また、SBRの結合スチレン量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上である。5質量%未満であると、充分な剛性が得られず、充分な操縦安定性が得られないおそれがある。
なお、結合スチレン量は、H1-NMR測定により算出される。
The amount of bound styrene in the SBR is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. If it exceeds 50% by mass, it may be too hard at low temperatures, and the wet skid performance (wet grip performance) may deteriorate. In addition, the amount of bound styrene in the SBR is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and even more preferably 20% by mass or more. If it is less than 5% by mass, sufficient rigidity may not be obtained, and sufficient steering stability may not be obtained.
The amount of bound styrene is calculated by H 1 -NMR measurement.
また、破壊強度を向上できるという理由から、変性SBRを好適に使用できる。これにより、水酸化アルミニウムを配合したことによる耐摩耗性の悪化を抑制することができる。 Modified SBR is also suitable for use because it can improve breaking strength. This can prevent the deterioration of abrasion resistance caused by the addition of aluminum hydroxide.
変性SBRとしては、乳化重合変性SBR(変性E-SBR)と溶液重合変性SBR(変性S-SBR)が挙げられる。通常、溶液重合の方が分子量をコントロールし易い。一方、乳化重合であると分子量のコントロールは困難であり、tanδは高くなる傾向がある。 Modified SBR includes emulsion polymerization modified SBR (modified E-SBR) and solution polymerization modified SBR (modified S-SBR). Generally, it is easier to control the molecular weight with solution polymerization. On the other hand, with emulsion polymerization, it is difficult to control the molecular weight, and tan δ tends to be high.
変性SBRの結合スチレン量は、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは40質量%以下である。50質量%を超えると、低温で硬すぎて、ウェットスキッド性能(ウェットグリップ性能)が悪化するおそれがある。また、変性SBRの結合スチレン量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。5質量%未満であると、充分な剛性が得られず、充分な操縦安定性が得られないおそれがある。
なお、結合スチレン量は、H1-NMR測定により算出される。
The amount of bound styrene in the modified SBR is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. If it exceeds 50% by mass, it may be too hard at low temperatures, and the wet skid performance (wet grip performance) may deteriorate. In addition, the amount of bound styrene in the modified SBR is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. If it is less than 5% by mass, sufficient rigidity may not be obtained, and sufficient steering stability may not be obtained.
The amount of bound styrene is calculated by H 1 -NMR measurement.
変性SBRとしては、スズやケイ素などでカップリングされたものが好ましく用いられる。変性SBRのカップリング方法としては、常法に従って、例えば、変性SBRの分子鎖末端のアルカリ金属(Liなど)やアルカリ土類金属(Mgなど)を、ハロゲン化スズやハロゲン化ケイ素などと反応させる方法などが挙げられる。 The modified SBR preferably used is one that is coupled with tin or silicon. The coupling method for modified SBR is, for example, a method in which an alkali metal (such as Li) or an alkaline earth metal (such as Mg) at the molecular chain end of the modified SBR is reacted with a tin halide or a silicon halide according to a conventional method.
変性SBRは、スチレン及びブタジエンの共重合体で、第1級アミノ基やアルコキシシリル基を有するものが好ましい。第1級アミノ基は、重合開始末端、重合終了末端、重合体主鎖、側鎖のいずれに結合していてもよいが、重合体末端からエネルギー消失を抑制してヒステリシスロス特性を改良し得る点から、重合開始末端又は重合終了末端に導入されていることが好ましい。 The modified SBR is a copolymer of styrene and butadiene, and preferably has a primary amino group or an alkoxysilyl group. The primary amino group may be bonded to the polymerization initiation end, polymerization termination end, polymer main chain, or side chain, but it is preferable that it is introduced to the polymerization initiation end or polymerization termination end, since this can suppress energy loss from the polymer end and improve hysteresis loss characteristics.
溶液重合の変性SBRのなかでも、特にスチレンブタジエンゴム(SBR)を下記式(1)で表される化合物により変性したもの(変性S-SBR)が好適に用いられる。これにより、ポリマーの分子量をコントロールし易く、tanδを増大させる低分子量成分を少なくすることができ、更にシリカとポリマー鎖の結合を強め、耐摩耗性向上と充分な剛性を得ることができる。 Among the modified SBRs produced by solution polymerization, styrene butadiene rubber (SBR) modified with a compound represented by the following formula (1) (modified S-SBR) is particularly suitable. This makes it easier to control the molecular weight of the polymer, reduces the amount of low molecular weight components that increase tan δ, and strengthens the bond between the silica and the polymer chain, improving abrasion resistance and providing sufficient rigidity.
上記式(1)で表される化合物において、R1、R2及びR3は、同一若しくは異なって、アルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基(-COOH)、メルカプト基(-SH)又はこれらの誘導体を表す。上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基等が挙げられる。上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、t-ブトキシ基等の炭素数1~8のアルコキシ基(好ましくは炭素数1~6、より好ましくは炭素数1~4)等が挙げられる。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基(シクロヘキシルオキシ基等の炭素数5~8のシクロアルコキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、ベンジルオキシ基等の炭素数6~8のアリールオキシ基等)も含まれる。 In the compound represented by the above formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and represent an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group (-COOH), a mercapto group (-SH) or a derivative thereof. Examples of the alkyl group include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and a t-butyl group. Examples of the alkoxy group include alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms (preferably having 1 to 6 carbon atoms, more preferably having 1 to 4 carbon atoms), such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, and a t-butoxy group. The alkoxy group also includes cycloalkoxy groups (cycloalkoxy groups having 5 to 8 carbon atoms, such as a cyclohexyloxy group), and aryloxy groups (aryloxy groups having 6 to 8 carbon atoms, such as a phenoxy group and a benzyloxy group).
上記シリルオキシ基としては、例えば、炭素数1~20の脂肪族基、芳香族基が置換したシリルオキシ基(トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリイソプロピルシリルオキシ基、ジエチルイソプロピルシリルオキシ基、t-ブチルジメチルシリルオキシ基、t-ブチルジフェニルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ-p-キシリルシリルオキシ基等)等が挙げられる。 The above-mentioned silyloxy group includes, for example, an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, and a silyloxy group substituted with an aromatic group (such as a trimethylsilyloxy group, a triethylsilyloxy group, a triisopropylsilyloxy group, a diethylisopropylsilyloxy group, a t-butyldimethylsilyloxy group, a t-butyldiphenylsilyloxy group, a tribenzylsilyloxy group, a triphenylsilyloxy group, and a tri-p-xylylsilyloxy group).
上記アセタール基としては、例えば、-C(RR′)-OR″、-O-C(RR′)-OR″で表される基を挙げることができる。前者としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、t-ブトキシメチル基、ネオペンチルオキシメチル基等が挙げられ、後者としては、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、i-プロポキシメトキシ基、n-ブトキシメトキシ基、t-ブトキシメトキシ基、n-ペンチルオキシメトキシ基、n-ヘキシルオキシメトキシ基、シクロペンチルオキシメトキシ基、シクロヘキシルオキシメトキシ基等を挙げることができる。R1、R2及びR3としては、アルコキシ基が望ましい。これにより、優れた低発熱性、破壊強度、耐亀裂成長性、剛性を得ることができる。 Examples of the acetal group include groups represented by -C(RR')-OR" and -O-C(RR')-OR". Examples of the former include methoxymethyl, ethoxymethyl, propoxymethyl, butoxymethyl, isopropoxymethyl, t-butoxymethyl, and neopentyloxymethyl groups, and examples of the latter include methoxymethoxy, ethoxymethoxy, propoxymethoxy, i-propoxymethoxy, n-butoxymethoxy, t-butoxymethoxy, n-pentyloxymethoxy, n-hexyloxymethoxy, cyclopentyloxymethoxy, and cyclohexyloxymethoxy. R 1 , R 2 , and R 3 are preferably alkoxy groups. This makes it possible to obtain excellent low heat buildup properties, fracture strength, crack growth resistance, and rigidity.
R4及びR5のアルキル基としては、例えば、上記アルキル基と同様の基を挙げることができる。 Examples of the alkyl group of R4 and R5 include the same groups as the alkyl groups described above.
n(整数)としては、1~5が好ましい。これにより、優れた低発熱性、破壊強度、耐亀裂成長性、剛性を得ることができる。更には、nは2~4がより好ましく、3が最も好ましい。nが0であるとケイ素原子と窒素原子との結合が困難であり、nが6以上であると変性剤としての効果が薄れる。 n (an integer) is preferably 1 to 5. This allows for excellent low heat generation, fracture strength, crack growth resistance, and rigidity. Furthermore, n is more preferably 2 to 4, and most preferably 3. If n is 0, it is difficult for silicon atoms and nitrogen atoms to bond, and if n is 6 or more, the effect as a modifier is reduced.
上記式(1)で表される化合物の具体例としては、3-アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルエチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルジメチルブトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジブトキシシラン、ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、2-ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、3-ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4-ジメチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジメチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2-ジメチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3-ジメチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4-ジメチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、2-ジメチルアミノエチルトリエトキシシラン、3-ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、4-ジメチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2-ジメチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3-ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4-ジメチルアミノブチルジエトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリメトキシシラン、2-ジエチルアミノエチルトリメトキシシラン、3-ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4-ジエチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジエチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2-ジエチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3-ジエチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4-ジエチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリエトキシシラン、2-ジエチルアミノエチルトリエトキシシラン、3-ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン、4-ジエチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジエチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2-ジエチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3-ジエチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4-ジエチルアミノブチルジエトキシメチルシラン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyldimethylbutoxysilane, 3-aminopropylmethyldibutoxysilane, dimethylaminomethyltrimethoxysilane, 2-dimethylaminoethyltrimethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-dimethylaminobutyltrimethoxysilane, dimethylaminomethyldimethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldimethoxymethylsilane, 3-dimethylaminopropyldimethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldimethoxymethylsilane, dimethylaminomethyltriethoxysilane, 2-dimethylaminoethyltriethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltriethoxysilane, 4-dimethylaminobutyltriethoxysilane, xylsilane, dimethylaminomethyldiethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldiethoxymethylsilane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldiethoxymethylsilane, diethylaminomethyltrimethoxysilane, 2-diethylaminoethyltrimethoxysilane, 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-diethylaminobutyltrimethoxysilane, diethylaminomethyldimethoxymethylsilane, 2-diethylaminoethyldimethoxymethylsilane, 3- Examples of the silane include diethylaminopropyl dimethoxymethylsilane, 4-diethylaminobutyl dimethoxymethylsilane, diethylaminomethyl triethoxysilane, 2-diethylaminoethyl triethoxysilane, 3-diethylaminopropyl triethoxysilane, 4-diethylaminobutyl triethoxysilane, diethylaminomethyl diethoxymethylsilane, 2-diethylaminoethyl diethoxymethylsilane, 3-diethylaminopropyl diethoxymethylsilane, and 4-diethylaminobutyl diethoxymethylsilane. These may be used alone or in combination of two or more.
上記式(1)で表される化合物(変性剤)によるスチレンブタジエンゴムの変性方法としては、特公平6-53768号公報、特公平6-57767号公報等に記載されている方法等、従来公知の手法を用いることができる。例えば、スチレンブタジエンゴムと変性剤とを接触させればよく、スチレンブタジエンゴムを重合し、該重合体ゴム溶液中に変性剤を所定量添加する方法、スチレンブタジエンゴム溶液中に変性剤を添加して反応させる方法等が挙げられる。 The method of modifying styrene-butadiene rubber with the compound (modifier) represented by the above formula (1) can be a conventional method such as the methods described in JP-B-6-53768 and JP-B-6-57767. For example, it is sufficient to contact the styrene-butadiene rubber with the modifier, and examples of the method include a method of polymerizing the styrene-butadiene rubber and adding a predetermined amount of the modifier to the polymer rubber solution, and a method of adding the modifier to the styrene-butadiene rubber solution and reacting it.
ゴム成分100質量%中のSBR及び変性SBRの合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは100質量%である。80質量%未満であると、充分な耐摩耗性、高剛性が得られないおそれがある。 The total content of SBR and modified SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 100% by mass. If it is less than 80% by mass, sufficient abrasion resistance and high rigidity may not be obtained.
SBR及び変性SBRの合計含有量100質量%中の変性SBRの含有量は、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上である。40質量%以上であると、より効果的に耐摩耗性、高剛性が得られる。該含有量の上限は特に限定されない。 The content of modified SBR in the total content of SBR and modified SBR (100% by mass) is preferably 40% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more. If it is 40% by mass or more, abrasion resistance and high rigidity can be obtained more effectively. There is no particular upper limit to the content.
本発明では、CTAB比表面積が180m2/g以上、BET比表面積が185m2/g以上のシリカ(以下、「微粒子シリカ」ともいう)が使用される。このような微粒子シリカを配合することによって、水酸化アルミニウムを配合した場合であっても、ウェットスキッド性能(初期)及び操縦安定性(特に、長時間走行した場合の操縦安定性)を両立できる。 In the present invention, silica having a CTAB specific surface area of 180 m2 /g or more and a BET specific surface area of 185 m2 /g or more (hereinafter also referred to as "fine particle silica") is used. By blending such fine particle silica, even when aluminum hydroxide is blended, it is possible to achieve both wet skid performance (initial stage) and driving stability (particularly driving stability during long driving).
微粒子シリカのCTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロミド)比表面積は、好ましくは190m2/g以上、より好ましくは195m2/g以上、更に好ましくは197m2/g以上である。CTAB比表面積が180m2/g未満であると、充分なウェットスキッド性能(ウェットグリップ性能)が得られないおそれがある。
該CTAB比表面積は、好ましくは500m2/g以下、より好ましくは300m2/g以下、更に好ましくは250m2/g以下である。CTAB比表面積が500m2/gを超えると、分散性が悪化し、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。
なお、CTAB比表面積は、ASTM D3765-92に準拠して測定される。
The CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) specific surface area of the fine particle silica is preferably 190 m2 /g or more, more preferably 195 m2 /g or more, and even more preferably 197 m2 /g or more. If the CTAB specific surface area is less than 180 m2 /g, sufficient wet skid performance (wet grip performance) may not be obtained.
The CTAB specific surface area is preferably 500 m 2 /g or less, more preferably 300 m 2 /g or less, and even more preferably 250 m 2 /g or less. If the CTAB specific surface area exceeds 500 m 2 /g, dispersibility may deteriorate and sufficient abrasion resistance may not be obtained.
The CTAB specific surface area is measured in accordance with ASTM D3765-92.
微粒子シリカのBET比表面積は、好ましくは190m2/g以上、より好ましくは195m2/g以上、更に好ましくは210m2/g以上である。BET比表面積が185m2/g未満であると、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。
該BET比表面積は、好ましくは500m2/g以下、より好ましくは300m2/g以下、更に好ましくは260m2/g以下である。BET比表面積が500m2/gを超えると、硬くて、充分なウェットスキッド性能(ウェットグリップ性能)が得られないおそれがある。
なお、シリカのBET比表面積は、ASTM D3037-81に準じて測定される。
The BET specific surface area of the finely divided silica is preferably 190 m 2 /g or more, more preferably 195 m 2 /g or more, and even more preferably 210 m 2 /g or more. If the BET specific surface area is less than 185 m 2 /g, sufficient abrasion resistance may not be obtained.
The BET specific surface area is preferably 500 m 2 /g or less, more preferably 300 m 2 /g or less, and even more preferably 260 m 2 /g or less. If the BET specific surface area exceeds 500 m 2 /g, the rubber is hard and may not provide sufficient wet skid performance (wet grip performance).
The BET specific surface area of silica is measured in accordance with ASTM D3037-81.
微粒子シリカのアグリゲートサイズは、30nm以上、好ましくは35nm以上、より好ましくは40nm以上、更に好ましくは45nm以上、特に好ましくは50nm以上、最も好ましくは55nm以上である。また、該アグリゲートサイズは、好ましくは100nm以下、より好ましくは80nm以下、更に好ましくは70nm以下、特に好ましくは65nm以下である。このようなアグリゲートサイズを有することにより、良好な分散性を有しながら、優れた補強性、ウェットスキッド性能(初期)、操縦安定性(特に、長時間走行した場合の操縦安定性)を与えることができる。 The aggregate size of the fine particle silica is 30 nm or more, preferably 35 nm or more, more preferably 40 nm or more, even more preferably 45 nm or more, particularly preferably 50 nm or more, and most preferably 55 nm or more. The aggregate size is preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, even more preferably 70 nm or less, and particularly preferably 65 nm or less. By having such an aggregate size, it is possible to provide excellent reinforcement, wet skid performance (initial stage), and handling stability (particularly handling stability when driving for long periods of time) while maintaining good dispersibility.
アグリゲートサイズは、凝集体径又は最大頻度ストークス相当径とも呼ばれているものであり、複数の一次粒子が連なって構成されるシリカの凝集体を一つの粒子と見なした場合の粒子径に相当するものである。アグリゲートサイズは、例えば、BI-XDC(Brookhaven Instruments Corporation製)等のディスク遠心沈降式粒度分布測定装置を用いて測定できる。 Aggregate size is also called the aggregate diameter or maximum frequency Stokes equivalent diameter, and corresponds to the particle diameter when a silica aggregate consisting of multiple primary particles is regarded as a single particle. Aggregate size can be measured using, for example, a disk centrifuge sedimentation type particle size distribution analyzer such as the BI-XDC (manufactured by Brookhaven Instruments Corporation).
具体的には、BI-XDCを用いて以下の方法にて測定できる。
3.2gのシリカ及び40mLの脱イオン水を50mLのトールビーカーに添加し、シリカ懸濁液を含有するビーカーを氷充填晶析装置内に置く。ビーカーを超音波プローブ(1500ワットの1.9cmVIBRACELL超音波プローブ(バイオブロック社製、最大出力の60%で使用))を使用して懸濁液を8分間砕解し、サンプルを調製する。サンプル15mLをディスクに導入し、撹拌するとともに、固定モード、分析時間120分、密度2.1の条件下で測定する。
装置の記録器において、16質量%、50質量%(又は中央値)及び84質量%の通過直径の値、及びモードの値を記録する。(累積粒度曲線の導関数は、分布曲線にモードと呼ばれるその最大の横座標を与える。)
Specifically, it can be measured by the following method using BI-XDC.
3.2 g of silica and 40 mL of deionized water are added to a 50 mL tall beaker, and the beaker containing the silica suspension is placed in an ice-filled crystallizer. The beaker is prepared by disintegrating the suspension for 8 minutes using an ultrasonic probe (1500 watt 1.9 cm VIBRACELL ultrasonic probe (Bioblock, used at 60% of maximum power)). 15 mL of the sample is introduced into the disk, stirred, and measured under the conditions of stationary mode, analysis time 120 minutes, and density 2.1.
On the recorder of the device, the values of the 16%, 50% (or median) and 84% mass passing diameters and the value of the mode are recorded. (The derivative of the cumulative granulometric curve gives the distribution curve its maximum abscissa, called the mode.)
このディスク遠心沈降式粒度分析法を使用して、シリカを水中に超音波砕解によって分散させた後に、Dwとして表される粒子(凝集体)の重量平均径(アグリゲートサイズ)を測定できる。分析(120分間の沈降)後に、粒度の重量分布を粒度分布測定装置によって算出する。Dwとして表される粒度の重量平均径は、以下の式によって算出される。
微粒子シリカの平均一次粒子径は、好ましくは25nm以下、より好ましくは22nm以下、更に好ましくは17nm以下、特に好ましくは14nm以下である。該平均一次粒子径の下限は特に限定されないが、好ましくは3nm以上、より好ましくは5nm以上、更に好ましくは7nm以上である。このような小さい平均一次粒子径を有しているものの、上記のアグリゲートサイズを有するカーボンブラックのような構造により、シリカの分散性をより改善でき、補強性、耐摩耗性、ウェットスキッド性能(初期)、操縦安定性(特に、長時間走行した場合の操縦安定性)を更に改善できる。
なお、微粒子シリカの平均一次粒子径は、透過型又は走査型電子顕微鏡により観察し、視野内に観察されたシリカの一次粒子を400個以上測定し、その平均により求めることができる。
The average primary particle size of the fine silica particles is preferably 25 nm or less, more preferably 22 nm or less, even more preferably 17 nm or less, and particularly preferably 14 nm or less. The lower limit of the average primary particle size is not particularly limited, but is preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more, and even more preferably 7 nm or more. Although it has such a small average primary particle size, the dispersibility of silica can be further improved by the carbon black-like structure having the above aggregate size, and the reinforcement, abrasion resistance, wet skid performance (initial stage), and steering stability (especially steering stability when driving for a long time) can be further improved.
The average primary particle size of the finely divided silica particles can be determined by observing with a transmission or scanning electron microscope, measuring 400 or more primary silica particles observed within a visual field, and averaging the measurements.
微粒子シリカのD50は、好ましくは7.0μm以下、より好ましくは5.5μm以下、更に好ましくは4.5μm以下である。7.0μmを超えると、充分な剛性が得られないおそれがある。該微粒子シリカのD50は、好ましくは2.0μm以上、より好ましくは2.5μm以上、更に好ましくは3.0μm以上である。2.0μm未満であると、硬くて、充分なウェットスキッド性能(ウェットグリップ性能)が得られないおそれがある。
ここで、D50は、微粒子シリカの中央直径であって粒子の50質量%がその中央直径よりも小さい。
The D50 of the fine silica particles is preferably 7.0 μm or less, more preferably 5.5 μm or less, and even more preferably 4.5 μm or less. If it exceeds 7.0 μm, there is a risk that sufficient rigidity cannot be obtained. The D50 of the fine silica particles is preferably 2.0 μm or more, more preferably 2.5 μm or more, and even more preferably 3.0 μm or more. If it is less than 2.0 μm, it is hard and there is a risk that sufficient wet skid performance (wet grip performance) cannot be obtained.
Here, D50 is the median diameter of the particulate silica, the median diameter being smaller than which 50% by weight of the particles are.
また、微粒子シリカは、粒子径が18μmより大きいものの割合が6質量%以下が好ましく、4質量%以下がより好ましく、1.5質量%以下が更に好ましい。これにより、シリカの良好な分散性が得られ、所望の性能が得られる。
なお、微粒子シリカのD50、所定の粒子径を有するシリカの割合は、以下の方法により測定される。
The proportion of finely divided silica particles having a particle size of more than 18 μm is preferably 6% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and even more preferably 1.5% by mass or less, which allows good dispersibility of the silica and desired performance to be obtained.
The D50 of the fine particle silica and the proportion of silica having a given particle size are measured by the following method.
凝集体の凝集を予め超音波砕解されたシリカの懸濁液について、粒度測定(レーザー回折を使用)を実施することによって評価する。この方法では、シリカの砕解性(0.1~数10ミクロンのシリカの砕解)が測定される。超音波砕解を、19mmの直径のプローブを装備したバイオブロック社製VIBRACELL音波発生器(600W)(最大出力の80%で使用)を使用して行う。粒度測定は、モールバーンマスターサイザー2000粒度分析器でのレーザー回折によって行う。 The aggregation of aggregates is assessed by carrying out particle size measurements (using laser diffraction) on suspensions of previously ultrasonically disintegrated silica. This method measures the disintegrability of the silica (disintegration of silica from 0.1 to several tens of microns). Ultrasonic disintegration is carried out using a Bioblock VIBRACELL sound generator (600 W) equipped with a 19 mm diameter probe (operated at 80% of maximum power). Particle size measurements are carried out by laser diffraction on a Malvern Mastersizer 2000 particle size analyzer.
具体的には、以下の方法により測定される。
1グラムのシリカをピルボックス(高さ6cm及び直径4cm)中で秤量し、脱イオン水を添加して質量を50グラムにし、2%のシリカを含有する水性懸濁液(これは2分間の磁気撹拌によって均質化される)を調製する。次いで、超音波砕解を420秒間実施し、更に、均質化された懸濁液の全てが粒度分析器の容器に導入された後に、粒度測定を行う。
Specifically, it is measured by the following method.
1 gram of silica is weighed into a pillbox (height 6 cm and
微粒子シリカの細孔容積の細孔分布幅Wは、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは2.0以上、特に好ましくは2.5以上である。また、該細孔分布幅Wは、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.5以下、更に好ましくは4.0以下、特に好ましくは3.5以下である。このようなブロードなポーラスの分布により、シリカの分散性を改善でき、所望の性能が得られる。
なお、シリカの細孔容積の細孔分布幅Wは、以下の方法により測定できる。
The pore volume distribution width W of the fine particle silica is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, even more preferably 2.0 or more, and particularly preferably 2.5 or more. The pore distribution width W is preferably 5.0 or less, more preferably 4.5 or less, even more preferably 4.0 or less, and particularly preferably 3.5 or less. Such a broad pore distribution can improve the dispersibility of silica and obtain the desired performance.
The pore distribution width W of the pore volume of silica can be measured by the following method.
微粒子シリカの細孔容積は、水銀ポロシメトリーによって測定される。シリカのサンプルをオーブン中で200℃で2時間予備乾燥させ、次いでオーブンから取り出した後、5分以内に試験容器内に置き、真空にする。細孔直径(AUTOPORE III 9420 粉体工学用ポロシメーター)は、ウォッシュバーンの式によって140°の接触角及び484ダイン/cm(又はN/m)の表面張力γで算出される。 The pore volume of particulate silica is measured by mercury porosimetry. A sample of silica is pre-dried in an oven at 200°C for 2 hours, then removed from the oven and placed in a test vessel within 5 minutes of vacuum. The pore diameter (AUTOPORE III 9420 Powder Technology Porosimeter) is calculated by the Washburn equation at a contact angle of 140° and a surface tension γ of 484 dynes/cm (or N/m).
細孔分布幅Wは、細孔直径(nm)及び細孔容量(mL/g)の関数で示される図1のような細孔分布曲線によって求めることができる。即ち、細孔容量のピーク値Ys(mL/g)を与える直径Xs(nm)の値を記録し、次いで、Y=Ys/2の直線をプロットし、この直線が細孔分布曲線と交差する点a及びbを求める。そして、点a及びbの横座標(nm)をそれぞれXa及びXbとしたとき(Xa>Xb)、細孔分布幅Wは、(Xa-Xb)/Xsに相当する。 The pore distribution width W can be determined from a pore distribution curve as shown in Figure 1, which is a function of pore diameter (nm) and pore volume (mL/g). That is, the value of diameter Xs (nm) that gives the peak value Ys (mL/g) of the pore volume is recorded, and then a line of Y = Ys/2 is plotted, and points a and b where this line intersects with the pore distribution curve are determined. Then, when the abscissas (nm) of points a and b are Xa and Xb, respectively (Xa > Xb), the pore distribution width W corresponds to (Xa - Xb)/Xs.
微粒子シリカの細孔分布曲線中の細孔容量のピーク値Ysを与える直径Xs(nm)は、好ましくは10nm以上、より好ましくは15nm以上、更に好ましくは18nm以上、特に好ましくは20nm以上であり、また、好ましくは60nm以下、より好ましくは35nm以下、更に好ましくは28nm以下、特に好ましくは25nm以下である。上記範囲内であれば、分散性と補強性に優れた微粒子シリカを得ることができる。 The diameter Xs (nm) giving the peak value Ys of the pore volume in the pore distribution curve of the fine particle silica is preferably 10 nm or more, more preferably 15 nm or more, even more preferably 18 nm or more, and particularly preferably 20 nm or more, and is preferably 60 nm or less, more preferably 35 nm or less, even more preferably 28 nm or less, and particularly preferably 25 nm or less. If it is within the above range, fine particle silica with excellent dispersibility and reinforcing properties can be obtained.
上記微粒子シリカの配合量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは15質量部以上、特に好ましくは20質量部以上、最も好ましくは30質量部以上である。5質量部未満であると、充分な剛性が得られないおそれがある。該微粒子シリカの配合量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは80質量部以下である。150質量部を超えると、分散性が悪化し、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。 The amount of the fine silica particles blended is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, even more preferably 15 parts by mass or more, particularly preferably 20 parts by mass or more, and most preferably 30 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 5 parts by mass, sufficient rigidity may not be obtained. The amount of the fine silica particles blended is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, and even more preferably 80 parts by mass or less. If the amount exceeds 150 parts by mass, dispersibility may deteriorate and sufficient abrasion resistance may not be obtained.
本発明のゴム組成物では、上記微粒子シリカ以外のシリカを含んでもよい。この場合、シリカの合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは40質量部以上、更に好ましくは45質量部以上である。また、該合計含有量は、好ましくは200質量部以下、より好ましくは150質量部以下、更に好ましくは100質量部以下である。下限未満の場合や上限を超える場合は、前述の微粒子シリカの配合量と同様の傾向がある。 The rubber composition of the present invention may contain silica other than the above-mentioned fine particle silica. In this case, the total content of silica is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, and even more preferably 45 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the rubber component. The total content is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, and even more preferably 100 parts by mass or less. When the content is less than the lower limit or exceeds the upper limit, the same tendency as the amount of fine particle silica mentioned above is observed.
本発明のゴム組成物では、更にシランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤を配合することにより、耐摩耗性を向上できる。シランカップリング剤としては、従来公知のシランカップリング剤を用いることができ、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(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)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(2-トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)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(4-トリエトキシシリルブチル)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(2-トリメトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)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(2-トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3-トリメトキシシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3-トリエトキシシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2-トリエトキシシリルエチル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2-トリメトキシシリルエチル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3-トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3-トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3-トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系;3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系;ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系;3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系;γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系;3-ニトロプロピルトリメトキシシラン、3-ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系;3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、2-クロロエチルトリメトキシシラン、2-クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系;などを挙げることができる。なかでも、加工性が良好である点から、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドが好ましい。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In the rubber composition of the present invention, it is preferable to further compound a silane coupling agent. By compounding a silane coupling agent, it is possible to improve wear resistance. As the silane coupling agent, a conventionally known silane coupling agent can be used, for example, bis(3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis(2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis(4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis(3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis(4-trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis(2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis(4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis(3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis(2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis(4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis(3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, , bis(2-trimethoxysilylethyl)trisulfide, bis(4-trimethoxysilylbutyl)trisulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide, bis(2-triethoxysilylethyl)disulfide, bis(4-triethoxysilylbutyl)disulfide, bis(3-trimethoxysilylpropyl)disulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl)disulfide, bis(4-trimethoxysilylbutyl)disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthio Sulfide-based compounds such as carbamoyl tetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropyl benzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl benzothiazole tetrasulfide, and 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide; mercapto-based compounds such as 3-mercaptopropyl trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl triethoxysilane, 2-mercaptoethyl trimethoxysilane, and 2-mercaptoethyl triethoxysilane; vinyl-based compounds such as vinyl triethoxysilane and vinyl trimethoxysilane; 3-aminopropyl triethoxysilane, 3-aminopropyl trimethysilane, and 3-aminopropyl trimethysilane; Examples of the silane coupling agents include amino-based silanes such as γ-glycidoxypropyl triethoxysilane, γ-glycidoxypropyl trimethoxysilane, γ-glycidoxypropyl methyl diethoxysilane, and γ-glycidoxypropyl methyl dimethoxysilane; nitro-based silanes such as 3-nitropropyl trimethoxysilane and 3-nitropropyl triethoxysilane; and chloro-based silanes such as 3-chloropropyl trimethoxysilane, 3-chloropropyl triethoxysilane, 2-chloroethyl trimethoxysilane, and 2-chloroethyl triethoxysilane. Among these, bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide and bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide are preferred because of their good processability. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量部以上、特に好ましくは5質量部以上、最も好ましくは10質量部以上である。0.5質量部未満では、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。該含有量は、好ましくは30質量部以下が好ましく、より好ましくは25質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。30質量部を超えると、分散性が悪化するおそれがある。 The content of the silane coupling agent is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, even more preferably 2 parts by mass or more, particularly preferably 5 parts by mass or more, and most preferably 10 parts by mass or more, per 100 parts by mass of silica. If the content is less than 0.5 parts by mass, sufficient abrasion resistance may not be obtained. The content is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass or less, and even more preferably 20 parts by mass or less. If the content exceeds 30 parts by mass, dispersibility may deteriorate.
本発明では、水酸化アルミニウムが使用される。なお、本発明においては、水酸化アルミニウムには、アルミナ水和物が含まれる。 In the present invention, aluminum hydroxide is used. In the present invention, aluminum hydroxide includes alumina hydrate.
水酸化アルミニウムの平均粒子径は、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下、更に好ましくは3μm以下である。10μmを超えると、ウェットスキッド性能(初期)及び操縦安定性(特に、長時間走行した場合の操縦安定性)が充分に得られないおそれがある。水酸化アルミニウムの平均粒子径は、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.1μm以上である。0.05μm未満であると、分散性が悪化し、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。 The average particle size of the aluminum hydroxide is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, and even more preferably 3 μm or less. If it exceeds 10 μm, there is a risk that sufficient wet skid performance (initial stage) and handling stability (particularly handling stability during long-term driving) may not be obtained. The average particle size of the aluminum hydroxide is preferably 0.05 μm or more, and more preferably 0.1 μm or more. If it is less than 0.05 μm, dispersibility may deteriorate and sufficient abrasion resistance may not be obtained.
本発明において、水酸化アルミニウムの平均粒子径は、透過型又は走査型電子顕微鏡を用いて測定した。なお、平均粒子径は長径を意味し、該長径とは、投影面に対する水酸化アルミニウム粉末の方向を種々変化させながら水酸化アルミニウム粉末を投影面に投影したときの最長の長さである。 In the present invention, the average particle size of aluminum hydroxide was measured using a transmission or scanning electron microscope. The average particle size means the long diameter, which is the longest length when the aluminum hydroxide powder is projected onto a projection plane while changing the direction of the aluminum hydroxide powder relative to the projection plane.
水酸化アルミニウムの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、更に好ましくは10質量部以上、特に好ましくは20質量部以上である。1質量部未満であると、充分なウェットスキッド性能(ウェットグリップ性能)が得られないおそれがある。水酸化アルミニウムの含有量は、好ましくは60質量部以下、より好ましくは50質量部以下である。60質量部を超えると、分散性が悪化し、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。 The content of aluminum hydroxide is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, even more preferably 10 parts by mass or more, and particularly preferably 20 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the rubber component. If the content is less than 1 part by mass, sufficient wet skid performance (wet grip performance) may not be obtained. The content of aluminum hydroxide is preferably 60 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less. If the content exceeds 60 parts by mass, dispersibility may deteriorate and sufficient abrasion resistance may not be obtained.
本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、カーボンブラック、クレー等の補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、オイル、ワックス、硫黄、含硫黄化合物等の加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention can be appropriately blended with compounding agents that are generally used in the manufacture of rubber compositions, such as reinforcing fillers such as carbon black and clay, zinc oxide, stearic acid, various antioxidants, vulcanizing agents such as oil, wax, sulfur, and sulfur-containing compounds, and vulcanization accelerators.
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。使用できるカーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができるとともに、耐摩耗性を改善できる。 The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black. Examples of carbon black that can be used include, but are not limited to, GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF. By blending carbon black, it is possible to increase the reinforcing properties and improve the abrasion resistance.
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(N2SA)は90m2/g以上が好ましく、100m2/g以上がより好ましい。90m2/g未満では、充分な剛性が得られないおそれがある。また、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は200m2/g以下が好ましく、190m2/g以下がより好ましい。200m2/gを超えると、ウェットスキッド性能(初期)の低下が生じるおそれがある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area ( N2SA ) of carbon black is preferably 90 m2 /g or more, more preferably 100 m2 /g or more. If it is less than 90 m2 /g, sufficient rigidity may not be obtained. The nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is preferably 200 m2 /g or less, more preferably 190 m2 /g or less. If it exceeds 200 m2 /g, wet skid performance (initial stage) may be deteriorated.
The nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is determined by Method A of JIS K6217.
上記ゴム組成物がカーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは15質量部以上である。5質量部未満では、充分な耐摩耗性、剛性が得られないおそれがある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは90質量部以下、更に好ましくは70質量部以下、特に好ましくは50質量部以下、最も好ましくは30質量部以下である。100質量部を超えると、ウェットスキッド性能(初期)の低下が生じるおそれがある。 When the rubber composition contains carbon black, the carbon black content is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and even more preferably 15 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the rubber component. If the carbon black content is less than 5 parts by mass, sufficient abrasion resistance and rigidity may not be obtained. In addition, the carbon black content is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 90 parts by mass or less, even more preferably 70 parts by mass or less, particularly preferably 50 parts by mass or less, and most preferably 30 parts by mass or less. If the carbon black content exceeds 100 parts by mass, wet skid performance (initial stage) may be reduced.
本発明では、老化防止剤として、例えば、アミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤、モノフェノール系老化防止剤等が使用できる。これら老化防止剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、耐熱性、耐疲労性を効果的に発揮でき、長時間走行した場合の操縦安定性の悪化を効果的に抑制できるという理由から、アミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤が好適に使用でき、アミン系老化防止剤とキノリン系老化防止剤を併用することがより好ましい。 In the present invention, examples of the antiaging agent that can be used include amine-based antiaging agents, quinoline-based antiaging agents, and monophenol-based antiaging agents. These antiaging agents may be used alone or in combination of two or more. Among them, amine-based antiaging agents and quinoline-based antiaging agents are preferably used because they can effectively exhibit heat resistance and fatigue resistance and can effectively suppress deterioration of steering stability during long-term driving, and it is more preferable to use an amine-based antiaging agent and a quinoline-based antiaging agent in combination.
アミン系老化防止剤としては、例えば、ジフェニルアミン系、p-フェニレンジアミン系などのアミン誘導体が挙げられる。ジフェニルアミン系誘導体としては、例えば、p-(p-トルエンスルホニルアミド)-ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミンなどが挙げられる。p-フェニレンジアミン系誘導体としては、例えば、N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン(6PPD)、N-フェニル-N’-イソプロピル-p-フェニレンジアミン(IPPD)、N,N’-ジ-2-ナフチル-p-フェニレンジアミンなどが挙げられる。 Amine-based antioxidants include, for example, amine derivatives such as diphenylamine and p-phenylenediamine. Diphenylamine derivatives include, for example, p-(p-toluenesulfonylamido)-diphenylamine and octylated diphenylamine. p-phenylenediamine derivatives include, for example, N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD), N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine (IPPD), and N,N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine.
キノリン系老化防止剤としては、2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、6-エトキシ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリンなどがあげられる。 Quinoline-based antioxidants include 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymers and 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline.
モノフェノール系老化防止剤としては、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、1-オキシ-3-メチル-4-イソプロピルベンゼン、ブチルヒドロキシアニソール、2,4-ジメチル-6-tert-ブチルフェノール、n-オクタデシル-3-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)プロピオネート、スチレン化フェノールなどがあげられる。 Examples of monophenol-based antiaging agents include 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, 2,6-di-tert-butylphenol, 1-oxy-3-methyl-4-isopropylbenzene, butylhydroxyanisole, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, n-octadecyl-3-(4'-hydroxy-3',5'-di-tert-butylphenyl)propionate, and styrenated phenol.
老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上である。1質量部未満であると、破壊特性を向上できないおそれがあるとともに、長時間走行した場合の操縦安定性の悪化を効果的に抑制できないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。15質量部を超えると、ブルームが表面に発生するおそれがある。 The content of the anti-aging agent is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 1 part by mass, there is a risk that the fracture properties cannot be improved and that the deterioration of the steering stability during long-term driving cannot be effectively suppressed. In addition, the content is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less. If it exceeds 15 parts by mass, there is a risk that blooming occurs on the surface.
上記ゴム組成物がアミン系老化防止剤とキノリン系老化防止剤を併用する場合、アミン系老化防止剤とキノリン系老化防止剤の配合比率(アミン系老化防止剤(質量部)/キノリン系老化防止剤(質量部))は、好ましくは1以上、より好ましくは1.2以上である。1未満では、耐疲労性が充分に得られず、長時間走行した場合の操縦安定性の悪化を効果的に抑制できないおそれがある。
上記配合比率は、好ましくは5以下、より好ましくは2.5以下である。5を超えると、耐熱性の効果が充分に発揮されず、長時間走行した場合の操縦安定性の悪化を効果的に抑制できないおそれがある。
When the rubber composition uses an amine-based antioxidant and a quinoline-based antioxidant in combination, the compounding ratio of the amine-based antioxidant to the quinoline-based antioxidant (amine-based antioxidant (parts by mass)/quinoline-based antioxidant (parts by mass)) is preferably at least 1, and more preferably at least 1.2. If the ratio is less than 1, sufficient fatigue resistance cannot be obtained, and there is a risk that deterioration of steering stability during long-term driving cannot be effectively suppressed.
The blending ratio is preferably not more than 5, more preferably not more than 2.5. If it exceeds 5, the heat resistance effect is not sufficiently exhibited, and there is a risk that the deterioration of the steering stability during long-term driving cannot be effectively suppressed.
本発明のゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。該ゴム組成物は、タイヤの各部材に使用でき、なかでも、トレッドに好適に使用できる。 The rubber composition of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by kneading the above-mentioned components with a Banbury mixer, kneader, open roll, etc., and then vulcanizing the components. The rubber composition can be used for each component of a tire, and is particularly suitable for use in the tread.
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの各タイヤ部材の形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得る。
The pneumatic tire of the present invention is produced by a conventional method using the above rubber composition.
That is, the rubber composition containing the above-mentioned components is extruded in an unvulcanized state to match the shape of each tire component such as the tread, and molded together with other tire components in a tire building machine by a normal method to form an unvulcanized tire. The unvulcanized tire is then heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire.
本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤ等として好適に用いられ、特に競技用タイヤとして好適に用いられる。本発明における競技用タイヤとは、カートなどの競技に用いられるタイヤである。本発明により得られる空気入りタイヤは、WET路面におけるグリップ性能(ウェットスキッド性能(特に、初期のウェットスキッド性能))および操縦安定性(特に、長時間走行した場合の操縦安定性)が非常に優れており、WET路面走行用の競技用タイヤとしてより好適に用いることができる。 The pneumatic tire of the present invention is suitable for use as a passenger car tire, a truck/bus tire, a motorcycle tire, a racing tire, etc., and is particularly suitable for use as a racing tire. Racing tires in the present invention are tires used in competitions such as karts. The pneumatic tire obtained by the present invention has excellent grip performance (wet skid performance (particularly initial wet skid performance)) on wet road surfaces and handling stability (particularly handling stability when driven for long periods of time), and is more suitable for use as a racing tire for driving on wet road surfaces.
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically explained based on examples, but the present invention is not limited to these.
以下、実施例、参考例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
SBR:旭化成(株)製のタフデン4350(結合スチレン量:39質量%、ゴム固形分100質量部に対してオイル分50質量部含有)
変性SBR:JSR(株)製のHPR355(変性S-SBR、結合スチレン量:21質量%、アルコキシシランでカップリングし末端に導入、式(1)で表される化合物により変性(式(1)中のR1=メトキシ基、R2=メトキシ基、R3=メトキシ基、R4=水素原子、R5=水素原子、n=3))
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイヤブラックA(N110)(N2SA:142m2/g)
シリカ1:日本シリカ工業(株)製のニプシルVN3(CTAB比表面積:170m2/g、BET比表面積:191m2/g、平均一次粒子径:19nm、アグリゲートサイズ:33nm)
シリカ2:Rhodia社製のZeosil HRS 1200MP(CTAB比表面積:195m2/g、BET比表面積:200m2/g、平均一次粒子径:15nm、アグリゲートサイズ:40nm、D50:6.5μm、18μmを超える粒子の割合:5.0質量%、細孔分布幅W:0.40、細孔分布曲線中の細孔容量ピーク値を与える直径Xs:18.8nm)
シリカ3:Rhodia社製のZeosil Premium 200MP(CTAB比表面積200m2/g、BET比表面積:220m2/g、平均一次粒子径10:nm、アグリゲートサイズ:65nm、D50:4.2μm、18μmを超える粒子の割合:1.0質量%、細孔分布幅W:1.57、細孔分布曲線中の細孔容量ピーク値を与える直径Xs:21.9nm)
老化防止剤6C:フレキシス(株)製のサントフレックス13(N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン(6PPD))
老化防止剤224:フレキシス(株)製のノクラック224(2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体)
ステアリン酸:日油(株)製の桐
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
アロマオイル:ジャパンエナジー社製のプロセスX-260
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi69(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
水酸化アルミニウム:昭和電工社製のハイジライトH-43(平均粒子径:1μm)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤NS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
Various chemicals used in the Examples , Reference Examples and Comparative Examples will be collectively described below.
SBR: Tufuden 4350 manufactured by Asahi Kasei Corporation (bound styrene content: 39% by mass, containing 50 parts by mass of oil per 100 parts by mass of rubber solids)
Modified SBR: HPR355 manufactured by JSR Corporation (modified S-SBR, bound styrene content: 21% by mass, coupled with alkoxysilane to introduce it into the terminal, modified with a compound represented by formula (1) (in formula (1), R 1 = methoxy group, R 2 = methoxy group, R 3 = methoxy group, R 4 = hydrogen atom, R 5 = hydrogen atom, n = 3)).
Carbon black: Diablack A (N110) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation ( N2SA : 142 m2 /g)
Silica 1: Nipsil VN3 manufactured by Nippon Silica Kogyo Co., Ltd. (CTAB specific surface area: 170 m 2 /g, BET specific surface area: 191 m 2 /g, average primary particle size: 19 nm, aggregate size: 33 nm)
Silica 2: Zeosil HRS 1200MP manufactured by Rhodia (CTAB specific surface area: 195 m 2 /g, BET specific surface area: 200 m 2 /g, average primary particle size: 15 nm, aggregate size: 40 nm, D50: 6.5 μm, proportion of particles larger than 18 μm: 5.0 mass%, pore distribution width W: 0.40, diameter Xs giving the pore volume peak value in the pore distribution curve: 18.8 nm)
Silica 3: Zeosil Premium 200MP manufactured by Rhodia (CTAB specific surface area 200 m 2 /g, BET specific surface area: 220 m 2 /g, average primary particle diameter 10: nm, aggregate size: 65 nm, D50: 4.2 μm, proportion of particles larger than 18 μm: 1.0 mass%, pore distribution width W: 1.57, diameter Xs giving the pore volume peak value in the pore distribution curve: 21.9 nm)
Antioxidant 6C: Santoflex 13 (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD)) manufactured by Flexis Co., Ltd.
Antioxidant 224: Nocrac 224 (2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer) manufactured by Flexis Co., Ltd.
Stearic acid: Paulownia wood produced by NOF Corp. Zinc oxide:
Silane coupling agent: Si69 (bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide) manufactured by Degussa
Aluminum hydroxide: Showa Denko Hijilite H-43 (average particle size: 1 μm)
Sulfur: Powdered sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. NS: Noccela NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolyl sulfenamide) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
実施例1~2、4、5、参考例3及び比較例1~4
表1に示す配合内容に従い、BP型バンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で3分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、50℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物を170℃で12分間プレス加硫し、加硫ゴムシートを得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物をトレッド形状に成形し、他のタイヤ部材と貼り合わせてタイヤに成形し、170℃で12分間加硫することで試験用カートタイヤ(タイヤサイズ:11×7.10-5)を製造した。
Examples 1 to 2, 4, 5 , Reference Example 3 and Comparative Examples 1 to 4
According to the composition shown in Table 1, materials other than sulfur and vulcanization accelerator were kneaded for 3 minutes under the condition of 150°C using a BP type Banbury mixer to obtain a kneaded product. Next, sulfur and vulcanization accelerator were added to the kneaded product obtained, and the mixture was kneaded for 5 minutes under the condition of 50°C using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition.
The resulting unvulcanized rubber composition was press-vulcanized at 170° C. for 12 minutes to obtain a vulcanized rubber sheet.
The unvulcanized rubber composition thus obtained was molded into a tread shape, and was laminated with other tire components to form a tire. The tire was then vulcanized at 170° C. for 12 minutes to produce a test cart tire (tire size: 11×7.10-5).
得られた加硫ゴムシート、試験用カートタイヤを使用して、下記の評価を行った。それぞれの試験結果を表1に示す。 The following evaluations were carried out using the resulting vulcanized rubber sheets and test cart tires. The test results are shown in Table 1.
(1)SWELL(架橋密度)
得られた加硫ゴムシートをトルエンで抽出し、抽出前後の体積変化率(SWELL)を測定した。なお、SWELLが小さいほど、架橋のばらつきを抑制でき、好ましいことを示す。
(1) SWELL (crosslink density)
The obtained vulcanized rubber sheet was extracted with toluene, and the volume change rate (SWELL) before and after extraction was measured. The smaller the SWELL, the more the variation in crosslinking can be suppressed, which is preferable.
(2)粘弾性試験
(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪10%、動歪2%、振動周波数10Hzの条件下で、40℃における加硫ゴム組成物の粘弾性(複素弾性率E*および損失正接tanδを測定した。
(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪10%、動歪0.5%、振動周波数10Hzの条件下で、0℃における加硫ゴム組成物の粘弾性(複素弾性率E*および損失正接tanδ)を測定した。
なお、40℃における粘弾性試験では、E*が大きいほど、剛性が高く、操縦安定性が良好であることを示す。
また、0℃における粘弾性試験では、E*が小さいほど、初期グリップ性能(初期ウェットスキッド性能)が優れていることを示す。
(2) Viscoelasticity Test Using a viscoelasticity spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., the viscoelasticity (complex modulus E* and loss tangent tanδ ) of the vulcanized rubber composition at 40°C was measured under the conditions of an initial strain of 10%, a dynamic strain of 2%, and a vibration frequency of 10 Hz.
Using a viscoelasticity spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., the viscoelasticity (complex modulus E * and loss tangent tan δ) of the vulcanized rubber composition was measured at 0° C. under conditions of an initial strain of 10%, a dynamic strain of 0.5%, and a vibration frequency of 10 Hz.
In the viscoelasticity test at 40° C., a larger E * indicates higher rigidity and better handling stability.
In addition, in the viscoelasticity test at 0° C., a smaller E * indicates better initial grip performance (initial wet skid performance).
(3)引張試験
JIS K 6251「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム-引張特性の求め方」に準じて、前記加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型ゴム試験片を用いて引張試験を行い、300%伸張時応力(M300)を測定した。そして、比較例1の引張強度指数を100とし、下記計算式により、各配合のM300を指数表示した。なお、引張強度指数が大きいほど、耐アブレージョン摩耗性能に優れることを示す。
(引張強度指数)=(各配合のM300)/(比較例1のM300)×100
(3) Tensile Test According to JIS K 6251 "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber - Determination of tensile properties", a tensile test was carried out using a No. 3 dumbbell-shaped rubber test piece made of the vulcanized rubber composition to measure the stress at 300% elongation (M300). The tensile strength index of Comparative Example 1 was set to 100, and the M300 of each compound was expressed as an index according to the following calculation formula. Note that a larger tensile strength index indicates better abrasion wear resistance.
(Tensile strength index) = (M300 of each formulation) / (M300 of Comparative Example 1) x 100
(4)実車評価
試験用カートに試験用カートタイヤを装着させ、1周2kmのテストコース(WET路面)を8周走行し、比較例1のタイヤの初期ウェットスキッド性能を3点とし、5点満点でテストドライバーが官能評価した。なお、初期ウェットスキッド性能は1~4周目のウェットスキッド性能を示す。
また、5~8周目の操縦安定性を5点満点でテストドライバーが官能評価した。数値が大きいほど操縦安定性が良好である。
また、8周走行後のタイヤの摩耗外観を5点満点で評価した。数値が大きいほど耐摩耗性能に優れることを示す。
(4) Actual Vehicle Evaluation A test cart was fitted with the test cart tires and driven around a test course (wet road surface) of 2 km per lap for 8 laps. The initial wet skid performance of the tire of Comparative Example 1 was scored as 3 points, and the test driver performed a sensory evaluation on a 5-point scale. The initial wet skid performance indicates the wet skid performance on the 1st to 4th laps.
In addition, the test driver performed a sensory evaluation of the driving stability from the 5th to 8th laps on a 5-point scale. The higher the score, the better the driving stability.
In addition, the appearance of the tires after eight laps was evaluated on a scale of one to five for wear, with a higher score indicating better wear resistance.
表1より、水酸化アルミニウムと、特定値以上のCTAB比表面積及びBET比表面積を有するシリカとを含む実施例、参考例は、初期ウェットスキッド性能及び長時間走行した場合の操縦安定性を両立することができた。一方、両者を併用しなかった比較例では、両性能をバランスよく両立できなかった。
このように、本発明により得られる空気入りタイヤは、WET路面における初期ウェットスキッド性能、及び、長時間走行した場合の操縦安定性に優れているため、サーキット(WET路面)走行時の周回に伴うタイムの低下を効果的に抑制することができる。
As can be seen from Table 1, the examples and reference examples containing aluminum hydroxide and silica having a CTAB specific surface area and a BET specific surface area equal to or greater than a specific value were able to achieve both initial wet skid performance and steering stability during long-term driving. On the other hand, the comparative example not containing both could not achieve a good balance between the two performances.
In this way, the pneumatic tire obtained by the present invention has excellent initial wet skid performance on wet road surfaces and excellent handling stability when driven for long periods of time, and can effectively suppress the decrease in time associated with laps when driving on a circuit (wet road surfaces).
Claims (6)
前記シリカは、CTAB比表面積が180m2/g以上、BET比表面積が185m2/g以上、アグリゲートサイズが30nm以上であり、
ゴム成分100質量%中のスチレンブタジエンゴム及び変性スチレンブタジエンゴムの合計含有量が90質量%以上であるタイヤ用ゴム組成物(ただし、変性スチレンブタジエンゴムを含む場合を除く)。 Contains aluminum hydroxide, silica, amine-based antioxidants, and quinoline-based antioxidants.
The silica has a CTAB specific surface area of 180 m 2 /g or more, a BET specific surface area of 185 m 2 /g or more, and an aggregate size of 30 nm or more;
A rubber composition for tires, in which the total content of styrene-butadiene rubber and modified styrene-butadiene rubber is 90 mass % or more based on 100 mass % of the rubber component (excluding the case where modified styrene-butadiene rubber is contained) .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021042606A JP7626307B2 (en) | 2016-04-06 | 2021-03-16 | Rubber composition for tires and pneumatic tire |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016076700A JP6862671B2 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Rubber composition for tires and pneumatic tires |
| JP2021042606A JP7626307B2 (en) | 2016-04-06 | 2021-03-16 | Rubber composition for tires and pneumatic tire |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016076700A Division JP6862671B2 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Rubber composition for tires and pneumatic tires |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021101022A JP2021101022A (en) | 2021-07-08 |
| JP7626307B2 true JP7626307B2 (en) | 2025-02-07 |
Family
ID=60046149
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016076700A Active JP6862671B2 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Rubber composition for tires and pneumatic tires |
| JP2021042606A Active JP7626307B2 (en) | 2016-04-06 | 2021-03-16 | Rubber composition for tires and pneumatic tire |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016076700A Active JP6862671B2 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Rubber composition for tires and pneumatic tires |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP6862671B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6862671B2 (en) | 2016-04-06 | 2021-04-21 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for tires and pneumatic tires |
| JP7222349B2 (en) * | 2018-02-07 | 2023-02-15 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition and pneumatic tire |
| US20230383101A1 (en) * | 2020-12-10 | 2023-11-30 | Bridgeston Corporation | Rubber composition and pneumatic tire |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012116983A (en) | 2010-12-02 | 2012-06-21 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Rubber composition for tread, and tire for racing |
| JP2015232114A (en) | 2014-05-15 | 2015-12-24 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition and pneumatic tire |
| JP6862671B2 (en) | 2016-04-06 | 2021-04-21 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for tires and pneumatic tires |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011140613A (en) * | 2009-12-09 | 2011-07-21 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Rubber composition for tire and pneumatic tire |
| JP2012121944A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Rubber composition for tire, and tire for competition |
| JP5789968B2 (en) * | 2010-12-06 | 2015-10-07 | 横浜ゴム株式会社 | Rubber composition for tire tread |
| JP2012126852A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Tire rubber composition and racing tire |
-
2016
- 2016-04-06 JP JP2016076700A patent/JP6862671B2/en active Active
-
2021
- 2021-03-16 JP JP2021042606A patent/JP7626307B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012116983A (en) | 2010-12-02 | 2012-06-21 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Rubber composition for tread, and tire for racing |
| JP2015232114A (en) | 2014-05-15 | 2015-12-24 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition and pneumatic tire |
| JP6862671B2 (en) | 2016-04-06 | 2021-04-21 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for tires and pneumatic tires |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021101022A (en) | 2021-07-08 |
| JP6862671B2 (en) | 2021-04-21 |
| JP2017186462A (en) | 2017-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3222440B1 (en) | Pneumatic tire | |
| CN101735498B (en) | Rubber composition and tire | |
| JP4810567B2 (en) | Tread rubber composition for studless tire and studless tire | |
| JP5457165B2 (en) | Rubber composition for tire and pneumatic tire | |
| US20120283354A1 (en) | Tyre rubber composition and pneumatic tyre | |
| JP5638936B2 (en) | Rubber composition for tire and studless tire | |
| JP2017218042A (en) | Pneumatic tire | |
| JP2011190450A (en) | Rubber composition for tire | |
| JP2008050570A (en) | Rubber composition and tire having tread and / or sidewall using the same | |
| JP6249718B2 (en) | Rubber composition, tire member and tire using the same | |
| JP2011144324A (en) | Rubber composition for tire and pneumatic tire | |
| JP5468891B2 (en) | Rubber composition for tire and pneumatic tire | |
| JP2011236368A (en) | Rubber composition for sidewall and pneumatic tire | |
| JP7626307B2 (en) | Rubber composition for tires and pneumatic tire | |
| JP5373366B2 (en) | Rubber composition and tire for reinforcing layer for wing or run flat tire | |
| JP6880551B2 (en) | tire | |
| JP2011057922A (en) | Tire rubber composition and pneumatic tire | |
| JP5457164B2 (en) | Rubber composition for pneumatic tread and pneumatic tire | |
| JP2017165409A (en) | Pneumatic tire | |
| JP2014105293A (en) | Rubber composition for tire and pneumatic tire | |
| JP5702070B2 (en) | Sidewall rubber composition and pneumatic tire | |
| JP6736955B2 (en) | tire | |
| JP2002322318A (en) | Rubber composition for tire tread | |
| JP5431769B2 (en) | Rubber composition for side reinforcing layer and run flat tire | |
| JP5415743B2 (en) | Chafer or clinch rubber composition and pneumatic tire |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210316 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220726 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230104 |
|
| C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20230315 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241108 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7626307 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |