JP2002338750A - Tread rubber composition and pneumatic tire using the same - Google Patents

Tread rubber composition and pneumatic tire using the same

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JP2002338750A
JP2002338750A JP2001144763A JP2001144763A JP2002338750A JP 2002338750 A JP2002338750 A JP 2002338750A JP 2001144763 A JP2001144763 A JP 2001144763A JP 2001144763 A JP2001144763 A JP 2001144763A JP 2002338750 A JP2002338750 A JP 2002338750A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition which maintains low heat build-up without lowering processability and abrasion resistance and has excellent wet grip performance. SOLUTION: The tire tread rubber composition can be obtained by simultaneously mixing 100 pts.wt. rubber component, 5-150 powder of an inorganic compound such as aluminum hydroxide and clay, 5-150 pts.wt. carbon black having a specific area by nitrogen absorption of 70-300 m<2> /g, and a specific silane coupling agent having an average value of the number of sulfur atoms in the sulfide moiety of 2.1-3.5 at 120-200 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤトレッド用
ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関す
る。さらに詳しくは、低燃費性を保持するとともに、と
くに湿潤(ウェット)路面でのグリップ性能を大幅に改
善したタイヤトレッド用ゴム組成物、およびこのゴム組
成物をトレッドゴムに用いた空気入りタイヤに関する。
The present invention relates to a rubber composition for a tire tread and a pneumatic tire using the same. More specifically, the present invention relates to a rubber composition for a tire tread, which maintains fuel economy and significantly improves grip performance particularly on a wet road surface, and a pneumatic tire using the rubber composition for a tread rubber.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車タイヤに要求される特性は
低燃費性のほか、操縦安定性、耐摩耗性、乗り心地など
多岐にわたり、これらの性能を向上するために種々の工
夫がなされている。
2. Description of the Related Art In recent years, the characteristics required for automobile tires are various, such as driving stability, abrasion resistance, and riding comfort, in addition to low fuel consumption. Various improvements have been made to improve these performances. .

【0003】たとえば、高速走行時のウェット路面での
制動性能や操縦安定性などの諸性能を向上させるため
に、路面とのグリップ力を高める方法、タイヤトレッド
パターンのブロック剛性を大きくして、コーナリング時
のブロック変形を防止し、コーナリング特性をよくする
方法、タイヤトレッドに形成された溝部の変形を防止し
て排水をスムーズに行ない、ハイドロプレーニングを防
止する方法などが行なわれている。
For example, in order to improve various performances such as braking performance and steering stability on a wet road surface at the time of high-speed running, a method of increasing a grip force with a road surface, a method of increasing a block rigidity of a tire tread pattern, and a method of cornering. A method of preventing block deformation at the time and improving cornering characteristics, and a method of preventing deformation of a groove formed in a tire tread so as to smoothly drain water and prevent hydroplaning are performed.

【0004】最近ではこのような要求特性に対して、ハ
イスチレンSBR(スチレン−ブタジエンゴム)にシリ
カを配合することによって、ウェット路面でのグリップ
性能を高めている。
[0004] Recently, in response to such required characteristics, grip performance on wet road surfaces has been improved by blending silica with high styrene SBR (styrene-butadiene rubber).

【0005】しかし、前記のようなタイヤトレッド用ゴ
ム組成物は、路面温度が15℃以下の低温域でのグリッ
プ力を高めることはできるが、15℃をこえる高温域で
のウェット路面またはセミウェット(半乾き)路面で
は、充分なグリップ力を発現できないといわれている。
さらに、シリカを配合したゴム組成物は、走行を重ねる
とゴムの剛性が低下し、大幅にグリップ力が低下するこ
とが判明している。また、シリカを配合したゴム組成物
は、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不充分であると、ゴ
ム組成物のムーニー粘度が高くなり、押し出しなどの加
工性に劣るなどの問題が生じる。
[0005] However, the rubber composition for a tire tread as described above can enhance the grip force in a low temperature region where the road surface temperature is 15 ° C or less, but can be used on a wet road surface or a semi-wet surface in a high temperature region exceeding 15 ° C. It is said that a (semi-dry) road surface cannot exhibit sufficient grip.
Further, it has been found that the rubber composition containing silica decreases the rigidity of the rubber when the vehicle is repeatedly run, and the grip force is greatly reduced. In addition, in the rubber composition containing silica, if the dispersion of the silica particles in the rubber is insufficient, the Mooney viscosity of the rubber composition becomes high, and problems such as poor processability such as extrusion occur.

【0006】これらの問題点を解決すべく、従来から種
々の提案がなされている。たとえばジエン系ゴムに焼成
クレーを配合することにより、また、特定のジエン系ゴ
ムにジエン系ゴムとカオリナイトからなる加硫ゴム粉末
を配合することにより、グリップ性能などを向上させる
方法が提案されている。
Various proposals have conventionally been made to solve these problems. For example, a method for improving grip performance and the like has been proposed by blending calcined clay with diene rubber and blending a vulcanized rubber powder composed of diene rubber and kaolinite with a specific diene rubber. I have.

【0007】また、特定のスチレン単位量を有するSB
Rに特定の組成を有する無機化合物粉体とカーボンブラ
ックとを配合することにより、また、ブタジエン部分中
の1,2−結合の含有率が特定の範囲内にあるジエン系
ゴムにカオリナイトを主成分とするクレーを配合するこ
とにより、グリップ性能などを向上させる方法が提案さ
れている。
Further, SB having a specific amount of styrene unit
By mixing an inorganic compound powder having a specific composition and carbon black into R, kaolinite is mainly added to a diene rubber having a 1,2-bond content in a butadiene portion within a specific range. A method of improving grip performance and the like by blending clay as a component has been proposed.

【0008】しかしながら、加工性および耐摩耗性を低
下させることなく低発熱性を維持し、ウェットグリップ
性能に優れるゴム組成物は、未だに存在しないのが現状
である。
However, at present, there is no rubber composition which maintains low heat build-up without deteriorating workability and wear resistance and has excellent wet grip performance.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、加工性およ
び耐摩耗性を低下させることなく低発熱性を維持し、ウ
ェットグリップ性能に優れるゴム組成物を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rubber composition which maintains low heat build-up without deteriorating workability and abrasion resistance and is excellent in wet grip performance.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、ゴム成分10
0重量部、下記一般式(1)で表される無機化合物粉体
5〜150重量部、窒素吸着比表面積が70〜300m
2/gのカーボンブラック5〜150重量部、および、
下記一般式(2)で表されるシランカップリング剤を、
120〜200℃で同時に混合して得られるタイヤトレ
ッド用ゴム組成物に関する。 kM1・xSiOy・zH2O (1) (式(1)中、M1はAl、Mg、TiおよびCaから
なる群より選ばれた少なくとも1つの金属、または、該
金属の酸化物もしくは水酸化物であり、kは1〜5の整
数、xは0〜10の整数、yは2〜5の整数、およびz
は0〜10の整数である。) (Cn2n+1O)3−Si−(CH2)m−S1−(CH2)m−Si−(Cn2n+1O)3 (2) (式(2)中、nは1〜3の整数、mは1〜4の整数、
lはポリスルフィド部の硫黄原子の数であり、1の平均
値は2.1〜3.5の正数である。)
According to the present invention, there is provided a rubber component comprising:
0 parts by weight, 5 to 150 parts by weight of an inorganic compound powder represented by the following general formula (1), and a nitrogen adsorption specific surface area of 70 to 300 m
5 to 150 parts by weight of 2 / g carbon black, and
A silane coupling agent represented by the following general formula (2)
The present invention relates to a rubber composition for a tire tread obtained by simultaneously mixing at 120 to 200 ° C. kM 1 .xSiO y .zH 2 O (1) (In the formula (1), M 1 is at least one metal selected from the group consisting of Al, Mg, Ti and Ca, or an oxide or water of the metal. K is an integer of 1 to 5, x is an integer of 0 to 10, y is an integer of 2 to 5, and z is an oxide.
Is an integer of 0 to 10. ) (C n H 2n + 1 O) 3 -Si- (CH 2) m -S 1 - (CH 2) m -Si- (C n H 2n + 1 O) 3 (2) ( Equation (2) , N is an integer of 1 to 3, m is an integer of 1 to 4,
l is the number of sulfur atoms in the polysulfide portion, and the average value of 1 is a positive number of 2.1 to 3.5. )

【0011】さらに、前記のゴム組成物をトレッドゴム
に用いた空気入りタイヤに関する。
Further, the present invention relates to a pneumatic tire using the above rubber composition for a tread rubber.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.

【0013】本発明のゴム組成物は、ゴム成分、無機化
合物粉体、カーボンブラックおよびシランカップリング
剤を含む。
The rubber composition of the present invention contains a rubber component, an inorganic compound powder, carbon black and a silane coupling agent.

【0014】前記ゴム成分としては、ジエン系合成ゴム
またはジエン系ゴム成分と天然ゴムとの混合物を用いる
ことができる。本発明において用いられるジエン系合成
ゴムとしては、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、
ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、エ
チレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、クロロ
プレンゴム(CR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム(NBR)、ブチルゴム(IIR)などがあげられ
る。これらのゴムは、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。
As the rubber component, a diene-based synthetic rubber or a mixture of a diene-based rubber component and a natural rubber can be used. As the diene-based synthetic rubber used in the present invention, styrene-butadiene rubber (SBR),
Butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR) and the like. These rubbers may be used alone or in combination of two or more.

【0015】ゴム成分は、作業性の面から、SBRを含
有することが望ましい。ゴム成分中のスSBRの含有量
は、好ましくは20重量%以上、さらに好ましくは30
重量%以上である。また、スチレンブタジエンゴムは、
乳化重合法、溶液重合法などのいかなる重合法によって
製造されたものであってもよい。
The rubber component desirably contains SBR from the viewpoint of workability. The SBR content in the rubber component is preferably at least 20% by weight, more preferably 30% by weight.
% By weight or more. In addition, styrene butadiene rubber is
It may be produced by any polymerization method such as an emulsion polymerization method and a solution polymerization method.

【0016】前記SBRに含まれるスチレン単位量は、
20〜50重量%であることが好ましい。スチレン単位
量が20重量%未満では充分なグリップ性能が得られな
い傾向があり、50重量%をこえると耐摩耗性が低下す
る傾向がある。より好ましくは、スチレン単位量は、上
限で40重量%、下限で25重量%である。
The amount of styrene unit contained in the SBR is
It is preferably 20 to 50% by weight. If the styrene unit amount is less than 20% by weight, sufficient grip performance tends not to be obtained, and if it exceeds 50% by weight, abrasion resistance tends to decrease. More preferably, the styrene unit amount is 40% by weight at the upper limit and 25% by weight at the lower limit.

【0017】前記無機化合物粉体としては、下記一般式
(1)で表される無機化合物粉体を用いる。 kM1・xSiOy・zH2O (1) 式(1)中、M1はAl、Mg、TiおよびCaからな
る群より選ばれた少なくとも1つの金属、または、該金
属の酸化物もしくは水酸化物であり、kは1〜5の整
数、xは0〜10の整数、yは2〜5の整数、およびz
は0〜10の整数である。
As the inorganic compound powder, an inorganic compound powder represented by the following general formula (1) is used. kM 1 .xSiO y .zH 2 O (1) In the formula (1), M 1 is at least one metal selected from the group consisting of Al, Mg, Ti and Ca, or an oxide or hydroxide of the metal. K is an integer of 1 to 5, x is an integer of 0 to 10, y is an integer of 2 to 5, and z
Is an integer of 0 to 10.

【0018】前記一般式(1)で表される無機化合物の
例としては、アルミナ、アルミナ水和物、水酸化アルミ
ニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、タル
ク、チタン白、チタン黒、酸化カルシウム、水酸化カル
シウム、酸化アルミニウムマグネシウム、クレー、カオ
リン、パイロフィライト、ベントナイト、ケイ酸アルミ
ニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ
酸アルミニウムカルシウム、ケイ酸マグネシウムカルシ
ウムなどがあげられる。これらの無機化合物は、単独で
使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよ
い。これらの無機化合物のうち、グリップ力向上という
点から、水酸化アルミニウム、アルミナ、クレーなどが
好ましい。
Examples of the inorganic compound represented by the general formula (1) include alumina, alumina hydrate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide, talc, titanium white, titanium black, calcium oxide, water Examples include calcium oxide, magnesium aluminum oxide, clay, kaolin, pyrophyllite, bentonite, aluminum silicate, magnesium silicate, calcium silicate, aluminum calcium silicate, calcium magnesium silicate, and the like. These inorganic compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these inorganic compounds, aluminum hydroxide, alumina, clay and the like are preferable from the viewpoint of improving gripping power.

【0019】無機化合物粉体の平均粒子径は、0.01
〜10μmであることが好ましい。無機化合物粉体の平
均粒子径が0.01μm未満では作業性が低下する傾向
があり、10μmをこえると耐摩耗性が低下する傾向が
ある。より好ましくは、無機化合物粉体の平均粒子径
は、上限で8μm、下限で0.02μmである。
The average particle size of the inorganic compound powder is 0.01
It is preferably from 10 to 10 μm. If the average particle size of the inorganic compound powder is less than 0.01 μm, the workability tends to decrease, and if it exceeds 10 μm, the wear resistance tends to decrease. More preferably, the average particle diameter of the inorganic compound powder is 8 μm at the upper limit and 0.02 μm at the lower limit.

【0020】無機化合物粉体の配合量は、前記ゴム成分
100重量部に対して5〜150重量部である。前記配
合量が5重量部未満ではウェットグリップ性能の改善効
果が小さく、150重量部をこえると、耐摩耗性が低下
する割に充分なウェットグリップ性能が得られない。好
ましくは、無機化合物粉体の配合量は、上限で120重
量部、下限で10重量部である。
The compounding amount of the inorganic compound powder is 5 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component. If the amount is less than 5 parts by weight, the effect of improving wet grip performance is small. If the amount is more than 150 parts by weight, sufficient wet grip performance cannot be obtained despite a decrease in wear resistance. Preferably, the compounding amount of the inorganic compound powder is 120 parts by weight at the upper limit and 10 parts by weight at the lower limit.

【0021】前記カーボンブラックとしては、窒素吸着
比表面積(N2SA)が70〜300m2/gのものが用
いられる。カーボンブラックのN2SAが70m2/g未
満であると充分な補強性や耐摩耗性が得られにくく、3
00m2/gをこえると分散性がわるくなり、発熱性が
増大する。好ましくは、カーボンブラックのN2SA
は、上限で250m2/g、下限で90m2/gである。
このようなカーボンブラックの例としては、HAF、I
SAF、SAFなどがあげられるが、とくに制限される
ものではない。
As the carbon black, those having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 70 to 300 m 2 / g are used. If the N 2 SA of the carbon black is less than 70 m 2 / g, it is difficult to obtain sufficient reinforcement and abrasion resistance.
If it exceeds 00 m 2 / g, dispersibility becomes poor and heat generation increases. Preferably, carbon black N 2 SA
Is 90m 2 / g 250m 2 / g , with the lower limit at the upper limit.
Examples of such carbon black include HAF, I
Examples include SAF and SAF, but are not particularly limited.

【0022】カーボンブラックの配合量は、前記ゴム成
分100重量部に対して5〜150重量部である。カー
ボンブラックの配合量が5重量部未満になると補強性や
耐摩耗性が低下し、150重量部をこえると分散性が低
下する上、所望の特性がない。好ましくは、カーボンブ
ラックの配合量は、上限で120重量部、さらには10
0重量部、下限で10重量部、さらには15重量部であ
る。
The compounding amount of carbon black is 5 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component. If the compounding amount of carbon black is less than 5 parts by weight, the reinforcing property and abrasion resistance decrease, and if it exceeds 150 parts by weight, dispersibility decreases and there is no desired property. Preferably, the compounding amount of carbon black is 120 parts by weight at the upper limit, more preferably 10 parts by weight.
0 parts by weight, 10 parts by weight at the lower limit, and further 15 parts by weight.

【0023】前記シランカップリング剤としては、下記
一般式(2)で表されるものが使用される。 (Cn2n+1O)3−Si−(CH2)m−S1−(CH2)m−Si−(Cn2n+1O)3 (2) 式(2)中、nは1〜3の整数、mは1〜4の整数、l
はポリスルフィド部の硫黄原子の数であり、1の平均値
は2.1〜3.5、好ましくは2.1〜3の正数であ
る。lの平均値が3.5より大きいシランカップリング
剤では、混練り温度が高くなると加工性が低下する。
As the silane coupling agent, those represented by the following general formula (2) are used. (C n H 2n + 1 O ) 3 -Si- (CH 2) m -S 1 - (CH 2) m -Si- (C n H 2n + 1 O) 3 (2) (2), n Is an integer of 1-3, m is an integer of 1-4, l
Is the number of sulfur atoms in the polysulfide moiety, and the average value of 1 is a positive number of 2.1 to 3.5, preferably 2.1 to 3. With a silane coupling agent having an average value of l larger than 3.5, the processability decreases as the kneading temperature increases.

【0024】このようなシランカップリング剤として
は、たとえば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピ
ル)ポリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエ
チル)ポリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリル
プロピル)ポリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシ
リルエチル)ポリスルフィド、ビス(4−トリエトキシ
シリルブチル)ポリスルフィド、ビス(4−トリメトキ
シシリルブチル)ポリスルフィドなどがあげられる。こ
れらのシランカップリング剤は、1種で、または2種以
上を組み合わせて用いることができる、これらのシラン
カップリング剤のなかでは、カップリング剤添加効果と
コストの両立から、ビス(3−トリエトキシシリルプロ
ピル)ポリスルフィドが好適に用いられる。
Examples of such a silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) polysulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) polysulfide, and bis (3-trimethoxysilylpropyl) polysulfide. Examples thereof include 2-trimethoxysilylethyl) polysulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) polysulfide, and bis (4-trimethoxysilylbutyl) polysulfide. These silane coupling agents can be used singly or in combination of two or more. Among these silane coupling agents, bis (3-tri) is selected from the viewpoint of the effect of adding the coupling agent and the cost. Ethoxysilylpropyl) polysulfide is preferably used.

【0025】かかるシランカップリング剤の配合量は、
前記無機化合物粉体と以下に述べるシリカとの合計重量
に対して、1〜20重量%が好ましい。シランカップリ
ング剤の配合量が1重量%未満ではシランカップリング
剤を配合する効果が充分に得られない傾向があり、20
重量%をこえると、コストが上がる割にカップリング効
果が得られず、補強性および耐摩耗性が低下する傾向が
ある。分散効果、カップリング効果の面から、シランカ
ップリング剤の配合量は、さらに2〜15重量%である
ことが望ましい。
The amount of the silane coupling agent is as follows:
The amount is preferably 1 to 20% by weight based on the total weight of the inorganic compound powder and silica described below. If the amount of the silane coupling agent is less than 1% by weight, the effect of adding the silane coupling agent tends not to be sufficiently obtained.
If the content is more than the weight%, the coupling effect cannot be obtained for the increased cost, and the reinforcing property and the wear resistance tend to be reduced. From the viewpoint of the dispersing effect and the coupling effect, the amount of the silane coupling agent is preferably 2 to 15% by weight.

【0026】本発明のゴム組成物は、さらにシリカを含
むことができる。シリカの例としては、とくに制限はな
く、従来のゴム補強用に慣用されているもの、たとえ
ば、乾式法シリカ、湿式法シリカなどの中から適宜選択
して用いることができる。
[0026] The rubber composition of the present invention may further contain silica. Examples of the silica are not particularly limited, and may be appropriately selected from those conventionally used for reinforcing rubber, for example, dry silica and wet silica.

【0027】シリカのチッ素吸着比表面積(N2SA)
は、100〜300m2/gであることが好ましい。シ
リカのN2SAが100m2/g未満では、補強効果が小
さい傾向があり、300m2/gをこえると分散性が低
下し、ゴム組成物の発熱性が増大する傾向がある。より
好ましくは、シリカのN2SAは、上限で280m2
g、下限で130m2/gである。
Nitrogen adsorption specific surface area of silica (N 2 SA)
Is preferably 100 to 300 m 2 / g. If the N 2 SA of the silica is less than 100 m 2 / g, the reinforcing effect tends to be small, and if it exceeds 300 m 2 / g, the dispersibility tends to decrease, and the heat build-up of the rubber composition tends to increase. More preferably, the N 2 SA of the silica is at most 280 m 2 /
g, and the lower limit is 130 m 2 / g.

【0028】前記シリカの配合量は、ゴム成分100重
量部に対して5〜100重量部であることが好ましい。
シリカの配合量が5重量部未満では充分なウェットグリ
ップ性能が得られない傾向があり、100重量部をこえ
ると作業性が低下する傾向がある。より好ましくは、シ
リカの配合量は、上限で80重量部、下限で10重量部
である。
The amount of the silica is preferably 5 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.
If the amount of silica is less than 5 parts by weight, sufficient wet grip performance tends not to be obtained, and if it exceeds 100 parts by weight, workability tends to decrease. More preferably, the amount of silica is 80 parts by weight at the upper limit and 10 parts by weight at the lower limit.

【0029】なお、本発明のゴム組成物には、前記ゴム
成分、無機化合物粉体、カーボンブラック、シランカッ
プリング剤、シリカのほかに、必要に応じて、軟化剤、
老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤などの
通常のゴム工業で使用される配合剤を適宜配合すること
ができる。
The rubber composition of the present invention contains, in addition to the rubber component, inorganic compound powder, carbon black, silane coupling agent, and silica, if necessary,
Compounding agents used in the ordinary rubber industry, such as an antioxidant, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and a vulcanization accelerator may be appropriately compounded.

【0030】本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分、無
機化合物粉体、カーボンブラック、シランカップリング
剤、および、必要に応じてシリカなどの加硫系薬品(加
硫剤および加硫促進剤)を除くゴム混練り用添加剤を、
混合工程において、120〜200℃の混練り温度で同
時に混練りすることによって得られる。混練り温度が1
20℃よりも低い温度ではシランカップリング剤の反応
性が低く、充分な性能が得られず、200℃をこえると
ゴム焼けの現象が起こる。より好ましくは、混練り温度
は、上限で180℃、下限で140℃である。
The rubber composition of the present invention comprises a rubber component, an inorganic compound powder, carbon black, a silane coupling agent and, if necessary, a vulcanizing agent such as silica (vulcanizing agent and vulcanization accelerator). ) Excluding rubber kneading additives
In the mixing step, it is obtained by simultaneously kneading at a kneading temperature of 120 to 200 ° C. Kneading temperature is 1
If the temperature is lower than 20 ° C., the reactivity of the silane coupling agent is low, and sufficient performance cannot be obtained. More preferably, the kneading temperature is 180 ° C. at the upper limit and 140 ° C. at the lower limit.

【0031】前記混合工程において、混練り時間は、4
〜15分が好ましい。混練り時間が4分未満ではカーボ
ンブラックなどの薬品の分散が不充分となる傾向があ
り、15分をこえるとゴム成分が低分子量化して充分な
性能が得られない傾向がある。
In the mixing step, the kneading time is 4
~ 15 minutes is preferred. If the kneading time is less than 4 minutes, the dispersion of chemicals such as carbon black tends to be insufficient, and if the kneading time exceeds 15 minutes, the rubber component tends to have a low molecular weight and sufficient performance tends not to be obtained.

【0032】本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を
用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要
に応じて前記各種薬品を配合した本発明のゴム組成物を
未加硫の段階でトレッド用部材に押し出し加工し、タイ
ヤ成型機上に通常の方法で貼り付けて形成し、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
圧してタイヤを得る。このようにして得られた本発明の
タイヤは、耐摩耗性能、低発熱性、ウェットグリップ性
能などに優れるものである。
The tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition of the present invention. That is, if necessary, the rubber composition of the present invention containing the above-mentioned various chemicals is extruded into a tread member in an unvulcanized stage, and is formed by sticking on a tire molding machine by a usual method. Form sulfur tires. The unvulcanized tire is heated and pressed in a vulcanizer to obtain a tire. The tire of the present invention thus obtained is excellent in wear resistance, low heat generation, wet grip performance, and the like.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明するが、これは本発明の目的を限定するものではな
い。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but this does not limit the purpose of the present invention.

【0034】実施例1〜4および比較例1〜3 (1)各種薬品の説明 SBR:ジェイエスアール(株)製のSBR1502
(スチレン単位量:23.5重量%) カーボンブラック;昭和キャボット(株)製のショウブ
ラックN220(N2SA:125m2/g) 水酸化アルミニウム:昭和電工(株)製のハイジライト
H−43(平均粒子径:0.5〜2μm) クレー:サウス イースタン社製のクラウンクレー(粒
子径:2μm以下) シリカ:デグッサ社製のウルトラジルVN3(N2
A:210m2/g) シランカップリング剤A:デグッサ社製のSi69(l
の平均値:約3.8)(ビス(3−トリエトキシシリル
プロピル)テトラスルフィド) シランカップリング剤B:デグッサ社製のSi266
(lの平均値:約2.2)(ビス(3−トリエトキシシ
リルプロピル)ジスルフィド) アロマオイル:(株)ジャパンエナジー製のJOMOプ
ロセスX140 老化防止剤;大内新興化学工業(株)製のノクラック6
C(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) ステアリン酸:日本油脂(株)製のステアリン酸 酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号 硫黄:鶴見化学(株)製の粉末硫黄 加硫促進剤TBBS:大内新興化学工業(株)製のノク
セラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアジ
ルスルフェンアミド) 加硫促進剤DPG;大内新興化学工業(株)製のノクセ
ラーD(N,N’−ジフェニルグアニジン)
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3 (1) Description of Various Chemicals SBR: SBR1502 manufactured by JSR Corporation
(Styrene unit content: 23.5 wt%) Carbon black; Showa Cabot Co. Ltd. SHOWBLACK N220 (N 2 SA: 125m 2 / g) of aluminum hydroxide: manufactured by Showa Denko Co., Ltd. Higilite H-43 (Average particle diameter: 0.5 to 2 μm) Clay: Crown clay manufactured by South Eastern (particle diameter: 2 μm or less) Silica: Ultrasil VN3 (N 2 S manufactured by Degussa)
A: 210 m 2 / g) Silane coupling agent A: Si69 (l, manufactured by Degussa)
Average value of about 3.8) (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) Silane coupling agent B: Si266 manufactured by Degussa
(Average value of l: about 2.2) (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) Aroma oil: JOMO process X140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd. Antioxidant; manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. Nocrack 6
C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) Stearic acid: Stearic acid manufactured by NOF Corporation Zinc oxide: Zinc flower No. 1 manufactured by Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd. Sulfur: powder sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. Vulcanization accelerator TBBS: Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd. Vulcanization accelerator DPG A Noxeller D (N, N'-diphenylguanidine) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.

【0035】(2)製造方法 下記の配合表1に示す配合処方にしたがって、最初に硫
黄および加硫促進剤以外の薬品を150℃で4分間混練
り配合し、さらに硫黄および加硫促進剤を加えて混練り
配合し、各種供試ゴム組成物を得た。
(2) Production method According to the composition shown in the following composition table 1, first, chemicals other than sulfur and the vulcanization accelerator are kneaded and mixed at 150 ° C. for 4 minutes. In addition, they were kneaded and compounded to obtain various test rubber compositions.

【0036】これらの各種供試ゴム組成物を170℃で
20分間プレス加硫して加硫物を得、これらについて以
下に示す各特性の試験を行なった。
Each of these test rubber compositions was press-vulcanized at 170 ° C. for 20 minutes to obtain a vulcanized product, which was tested for the following properties.

【0037】(3)試験方法 (加工性)JIS K6300に定められたムーニー粘
度の測定方法に従い、130℃で測定した。比較例1の
ムーニー粘度(ML1+4)を100として、下記計算式
により指数表示した(ムーニー粘度指数)。指数が大き
いほどムーニー粘度が低く、加工性に優れる。 (ムーニー粘度指数)=(比較例1のML1+4)÷(各
配合のML1+4)×100
(3) Test Method (Workability) Measured at 130 ° C. in accordance with the Mooney viscosity measurement method specified in JIS K6300. The Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) of Comparative Example 1 was set to 100 and expressed as an index by the following formula (Mooney viscosity index). The larger the index, the lower the Mooney viscosity and the better the workability. (Mooney viscosity index) = (ML 1 + 4 of Comparative Example 1) ÷ (ML 1 + 4 of each formulation) × 100

【0038】(摩耗試験)ランボーン摩耗試験機にて、
温度20℃、スリップ率20%、試験時間5分間の条件
でランボーン摩耗量を測定し、各配合の容積損失を計算
し、比較例1の損失量を100として下記計算式により
指数表示した(摩耗指数)。指数が大きいほど耐摩耗性
が優れる。 (摩耗指数)=(比較例1の損失量)÷(各配合の損失
量)×100
(Abrasion test) Using a Lambourn abrasion tester,
The Lambourn abrasion amount was measured under the conditions of a temperature of 20 ° C., a slip ratio of 20%, and a test time of 5 minutes, and the volume loss of each composition was calculated. index). The larger the index, the better the wear resistance. (Abrasion index) = (Loss of Comparative Example 1) / (Loss of each compound) × 100

【0039】(転がり抵抗指数)粘弾性スペクトロメー
タVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度70
℃、初期歪み10%、動歪み2%の条件下で各配合のt
anδを測定し、比較例1のtanδを100として、
下記計算式により指数表示した(転がり抵抗指数)。指
数が大きいほど転がり抵抗特性(低発熱性)が優れる。 (転がり抵抗指数)=(比較例1のtanδ)÷(各配
合のtanδ)×100
(Rolling resistance index) Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho), a temperature of 70
T, initial strain 10%, dynamic strain 2%
an δ was measured, and tan δ of Comparative Example 1 was taken as 100.
An index was expressed by the following formula (rolling resistance index). The larger the index, the better the rolling resistance characteristics (low heat generation). (Rolling resistance index) = (tan δ of Comparative Example 1) ÷ (tan δ of each formulation) × 100

【0040】(ウェットスキッド試験)スタンレー社製
のポータブルスキッドテスターを用いて、ASTM E
330−83の方法にしたがって測定し、比較例1の測
定値を100として下記計算式により指数表示した(ウ
ェットスキッド指数)。指数が大きいほどウェットスキ
ッド性能が優れる。 (ウェットスキッド指数)=(各配合の数値)÷(比較
例1の数値)×100
(Wet skid test) Using a portable skid tester manufactured by Stanley, ASTM E
It measured according to the method of 330-83, and set the measured value of the comparative example 1 to 100, and indicated it as an index by the following formula (wet skid index). The higher the index, the better the wet skid performance. (Wet skid index) = (numerical value of each formulation) / (numerical value of comparative example 1) × 100

【0041】結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、加工性、耐摩耗性、転
がり抵抗特性およびウェットスキッド性能に優れるゴム
組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供するこ
とができる。本発明では、スルフィド部の硫黄原子の数
が小さいシランカップリング剤を配合するので、高温で
の混練りにおいても、ムーニー粘度が上昇して加工性が
低下するという問題がない。
According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition excellent in processability, abrasion resistance, rolling resistance and wet skid performance, and a pneumatic tire using the same. In the present invention, since the silane coupling agent having a small number of sulfur atoms in the sulfide portion is blended, there is no problem that the Mooney viscosity increases and the processability decreases even when kneading at a high temperature.

フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BB151 BB181 DA037 DE076 DE086 DE136 DE146 DJ006 DJ036 DJ046 EX038 FD016 FD017 FD208 GN01Continued on front page F-term (reference) 4J002 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BB151 BB181 DA037 DE076 DE086 DE136 DE146 DJ006 DJ036 DJ046 EX038 FD016 FD017 FD208 GN01

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゴム成分100重量部、下記一般式
(1)で表される無機化合物粉体5〜150重量部、チ
ッ素吸着比表面積が70〜300m2/gのカーボンブ
ラック5〜150重量部、および、下記一般式(2)で
表されるシランカップリング剤を、120〜200℃で
同時に混合して得られるタイヤトレッド用ゴム組成物。 kM1・xSiOy・zH2O (1) (式(1)中、M1はAl、Mg、TiおよびCaから
なる群より選ばれた少なくとも1つの金属、または、該
金属の酸化物もしくは水酸化物であり、kは1〜5の整
数、xは0〜10の整数、yは2〜5の整数、およびz
は0〜10の整数である。) (Cn2n+1O)3−Si−(CH2)m−S1−(CH2)m−Si−(Cn2n+1O)3 (2) (式(2)中、nは1〜3の整数、mは1〜4の整数、
lはポリスルフィド部の硫黄原子の数であり、1の平均
値は2.1〜3.5の正数である。)
1. 100 parts by weight of a rubber component, 5 to 150 parts by weight of an inorganic compound powder represented by the following general formula (1), and 5 to 150 parts by weight of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 70 to 300 m 2 / g. And a silane coupling agent represented by the following general formula (2) at a temperature of 120 to 200 ° C .: kM 1 .xSiO y .zH 2 O (1) (In the formula (1), M 1 is at least one metal selected from the group consisting of Al, Mg, Ti and Ca, or an oxide or water of the metal. K is an integer of 1 to 5, x is an integer of 0 to 10, y is an integer of 2 to 5, and z is an oxide.
Is an integer of 0 to 10. ) (C n H 2n + 1 O) 3 -Si- (CH 2) m -S 1 - (CH 2) m -Si- (C n H 2n + 1 O) 3 (2) ( Equation (2) , N is an integer of 1 to 3, m is an integer of 1 to 4,
l is the number of sulfur atoms in the polysulfide portion, and the average value of 1 is a positive number of 2.1 to 3.5. )
【請求項2】 請求項1記載のゴム組成物をトレッドゴ
ムに用いた空気入りタイヤ。
2. A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1 for a tread rubber.
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