JP2004155807A - Tread rubber composition for studless tire - Google Patents

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JP2004155807A JP2002319938A JP2002319938A JP2004155807A JP 2004155807 A JP2004155807 A JP 2004155807A JP 2002319938 A JP2002319938 A JP 2002319938A JP 2002319938 A JP2002319938 A JP 2002319938A JP 2004155807 A JP2004155807 A JP 2004155807A
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基之 間宮
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tread rubber composition for studless tires improving ice and snow performances without deteriorating wet performances and abrasion resistance as compared with those of a rubber composition prepared by simply compounding an inorganic compound such as silica and aluminum hydroxide and carbon black therein. <P>SOLUTION: The tread rubber composition for the studless tires is characterized by compounding a rubber component containing 20-70 pts. mass of natural rubber and 30-80 pts. mass of a polybutadiene rubber with a filler for reinforcing rubber composed of the inorganic compound having the surface treated with the carbon black. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物に関し、特にウェット性能及び耐摩耗性を維持しながら、優れた氷雪性能を有するスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ウェット性能を向上させるために充填剤としてカーボンブラックの代わりにシリカを配合したゴム組成物がタイヤトレッドに用いられているが、シリカの配合によりトレッドの硬度が上昇する。しかし、スタッドレスタイヤにおいては、硬度が上昇するとタイヤの氷結路面への粘着作用が低下するので、所望の氷雪性能を得ることは困難である。かかる氷雪性能を得るためには、硬度が低い方が有利であり、従って、単にシリカを配合するだけでは、ウェット性能は向上するものの、氷雪性能を改善することができないという問題があった。
【0003】
また、ウェット性能を向上させるために充填剤として水酸化アルミニウムを配合する場合がある。しかし、カーボンブラックの一部を水酸化アルミニウムで置換して配合すると耐摩耗性の低下が起こるので、水酸化アルミニウムの配合量に制限がある。なお、氷雪性能を得るためには硬度が低いほうが有利であり、カーボンブラックの一部を水酸化アルミニウムで置換して配合すると硬度が低下するが、氷雪性能の改善効果は不充分であった。
【0004】
これに対し、氷雪性能を向上させるために、古紙及びセルロースを配合したトレッドゴム組成物を用いた技術(特許文献1及び2参照)、水可溶性デンプンを配合したトレッドゴム組成物を用いた技術(特許文献3参照)、吸水性ポリマー(N−ビニルカルボン酸アミド系ポリマー)を配合したトレッドゴム組成物を用いた技術(特許文献4参照)、並びに珪藻土やゼオライト(特許文献5参照)、多孔質粒子(特許文献6参照)、セピオライト(特許文献7参照)を配合したゴム組成物をタイヤトレッドに用いた技術があるが、何れもウェット性能及び/又は耐摩耗性の低下が不可避である。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−249619号公報
【特許文献2】
特開2002−226634号公報
【特許文献3】
特開2002−211203号公報
【特許文献4】
特開2002−201308号公報
【特許文献5】
特開昭61−106686号公報
【特許文献6】
特開平9−302153号公報
【特許文献7】
特開平11−246707号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、シリカ及び水酸化アルミニウム等の無機化合物とカーボンブラックとが単に配合されたゴム組成物に比べて、ウェット性能及び耐摩耗性を低下させることなく、氷雪性能を改善したスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、充填剤としてカーボンブラックで表面処理した無機化合物を用いることにより、シリカ及び水酸化アルミニウム等の無機化合物とカーボンブラックとが単に配合されたゴム組成物に比べて、ウェット性能及び耐摩耗性を維持しつつ、氷雪性能を改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0008】
即ち、本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物は、20〜70質量部の天然ゴムと30〜80質量部のポリブタジエンゴムとを含むゴム成分に、カーボンブラックで表面処理した無機化合物よりなるゴム補強用充填剤を配合してなることを特徴とする。
【0009】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物の好適例においては、前記無機化合物はシリカである。
【0010】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物の他の好適例においては、前記無機化合物はアルミニウム化合物である。該アルミニウム化合物は、水酸化アルミニウム及び酸化アルミニウムの何れかであるのがより好ましい。
【0011】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物の他の好適例においては、前記無機化合物は、表面処理前にアルコキシシラン及びポリシロキサンの何れかで被覆されている。
【0012】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物の他の好適例においては、前記ゴム補強用充填剤の配合量は、前記ゴム成分100質量部に対し10〜200質量部である。
【0013】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物の他の好適例においては、0℃におけるJIS A硬度が53度以下である。
【0014】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物は、更に短繊維及び/又は発泡剤を配合してなるのが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物は、20〜70質量部の天然ゴムと30〜80質量部のポリブタジエンゴムとを含むゴム成分に、カーボンブラックで表面処理した無機化合物よりなるゴム補強用充填剤を配合してなる。ここで、カーボンブラックによる表面処理とは、無機化合物の表面にカーボンブラックを付着させる処理をさす。該充填剤は、無機化合物の補強性の弱さを表面に存在するカーボンブラックが補うため、シリカ及び水酸化アルミニウム等の無機化合物とカーボンブラックとが単に配合されたゴム組成物に比べ同等以上のウェット性を持ち、耐摩耗性、氷雪性能が向上している。
【0016】
本発明にかかわるゴム補強用充填剤に用いる無機化合物としては、シリカ;水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、Al・mSiO・nHOで表される無機化合物{mは1〜4の整数で、nは0〜4の整数であり、クレー(Al・2SiO)の他、カオリン(Al・2SiO・2HO)及びベントナイト(Al・4SiO・2HO)等のアルミナ水和物を含む}等のアルミニウム化合物;亜鉛、マグネシウム、カルシウム、チタン、バナジウム、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、スズ、アンチモン、ネオジウム、鉛、テルル、バリウム、セシウム、鉄、モリブデンの酸化物、水酸化物、炭化物等が挙げられる。この中でも、製造されるトレッドゴムの物性の観点から、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウムが好ましい。
【0017】
本発明にかかわるゴム補強用充填剤に用いるカーボンブラックとしては、特に限定されないが、市販のファーネスブラック、チャンネルブラックが挙げられる。該カーボンブラックの使用量は、前記無機化合物100質量部に対し1〜150質量部である。1質量部未満では、カーボンブラックによる表面処理の効果が小さく、150質量部を超えると、無機化合物の全表面をカーボンブラックで覆ってしまう為、無機化合物の低発熱性やウェット特性改良効果がうすれてしまう。
【0018】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物に配合されるカーボンブラックで表面処理した無機化合物よりなるゴム補強用充填剤は、例えば、上記無機化合物の粉末とカーボンブラックとをホイール型混練機等を用いて機械的に混合・撹拌を行うことにより製造することができる。また、該ゴム補強用充填剤は、上記無機化合物及びカーボンブラックを溶媒中で超音波又はホモジナイザー等を用いて均一に微分散させ、その後必要に応じて加熱乾燥処理を施すことにより製造することもできる。
【0019】
上記無機化合物は、カーボンブラックと混合する前にアルコキシシラン又はポリシロキサンで表面を被覆するのが好ましい。即ち、無機化合物とアルコキシシラン又はポリシロキサンとを混合して、アルコキシシラン又はポリシロキサンで無機化合物の表面を被覆し、次いで、上記と同様にしてカーボンブラックと混合する。アルコキシシラン又はポリシロキサンで前処理を行うことにより、無機化合物とカーボンブラックとの結合力が強化されてくる。
【0020】
上記アルコキシシランとしては、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。また、上記ポリシロキサンとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、ポリエーテル変性ポリシロキサン、ポリエステル変性ポリシロキサン、末端カルボン酸変性ポリシロキサン、末端アルコール変性ポリシロキサン等が挙げられる。
【0021】
アルコキシシラン又はポリシロキサンによる無機化合物の被覆は、無機化合物の粉末とアルコキシシランの溶液又はポリシロキサンとを機械的に混合・撹拌したり、無機化合物の粉末にアルコキシシランの溶液又はポリシロキサンを噴霧しながら機械的に混合・撹拌することにより行うことができる。添加したアルコキシシラン又はポリシロキサンは、ほぼ全量が無機化合物の粒子表面を被覆する。
【0022】
無機化合物の粉末とアルコキシシラン又はポリシロキサンとの混合・撹拌、並びにアルコキシシラン又はポリシロキサンで被覆された無機化合物とカーボンブラックとの混合・撹拌に用いる機器としては、粉体層にせん断力を加えられる装置が好ましく、せん断、へらなで及び圧縮が同時に行える装置、例えば、ホイール型混練機、ボール型混練機、ブレード型混練機、ロール型混練機がより好ましい。この中でも、ホイール型混練機が特に好ましい。
【0023】
上記カーボンブラックで表面処理した無機化合物よりなるゴム補強用充填剤の配合量は、ゴム成分100質量部に対し10〜200質量部が好ましい。10質量部未満では、性能が十分発揮できず、200質量部を超えると、分散に問題がある。
【0024】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物には、通常のオールシーズンタイヤ用トレッドゴム組成物に比べ氷雪性能が重視されるので、該ゴム組成物に用いるゴム成分は、20〜70質量部の天然ゴム(NR)と30〜80質量部のポリブタジエンゴム(BR)とからなる。該ゴム成分には、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリイソプレンゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)を単独又は二種以上の混合物として配合することができる。ゴム成分中の天然ゴムの配合量が70質量部を超えると、ウェット性能に優れるものの耐摩耗性が低すぎて実用に供し得ず、ポリブタジエンゴムの配合量が80質量部を超えると、耐摩耗性に優れるもののウェット性能が低すぎて実用に供し得ない。ゴム成分中の天然ゴムとポリブタジエンゴムとの配合量が上記範囲内にあるので、本発明のゴム組成物は、低温でも軟らかく、接地性を充分に確保することができ、氷雪性能が向上する。
【0025】
本発明のゴム組成物に用いるゴム成分は、ガラス転移点が−60℃以下であるのが好ましい。ガラス転移点が−60℃を超えると、硬度が上昇して氷雪性能が低下し、実用上問題がある。
【0026】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物は、0℃で測定したJIS K 6301−1995に基づくJIS A硬度(Hs)が53度以下であるのが好ましい。JIS A硬度が53度以下であれば、タイヤと氷結路面との粘着効果が向上し、氷雪性能を向上させることができる。
【0027】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物は、更に短繊維を配合してなるのが好ましい。短繊維を配合する場合、配合量は前記ゴム成分100質量部に対し15質量部以下とする。配合量が15質量部を超えると、硬度が上昇して所望の氷雪性能が得られ難くなる。本発明のゴム組成物に用いる短繊維としては、ポリエチレン短繊維、ポリエステル短繊維、ポリプロピレン短繊維、ポリブチレン短繊維、ポリブチレンサクシネート短繊維、ポリエチレンサクシネート短繊維、シンジオタクティック−1,2−ポリブタジエン短繊維、ポリビニルアルコール短繊維、ポリ塩化ビニル短繊維、ポリメチルメタクリレート短繊維、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体短繊維、ポリスチレン短繊維、ポリアクリロニトリル短繊維等が挙げられる。該短繊維は、長さが0.1〜10mmで、直径が1〜1000μmであるのが好ましい。
【0028】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物は、更に発泡剤を配合してなるのが好ましい。この場合、タイヤは、発泡剤の発泡により生成した発泡ゴム層を、タイヤトレッドの少なくとも路面と実質的に接する面に備えるのが好ましい。即ち、発泡ゴム層の多数の気泡が氷雪面に対し排水性を高めたり、そのエッジ作用により確実なグリップ力を発揮し、タイヤの氷雪性能が向上する。該発泡剤の配合量は、ゴム成分100質量部に対し20質量部以下が好ましい。本発明のゴム組成物に用いる発泡剤としては、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DNPT)、アゾジカルボンアミド(ADCA)、P,P’−オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド(OBSH)等が挙げられる。また、該発泡剤には、発泡助剤として尿素等を併用するのが好ましい。
【0029】
本発明のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物には、上述したゴム成分、充填剤、短繊維、発泡剤の他、タイヤのトレッドゴム組成物に通常用いられる各種配合剤を適宜配合することができる。
【0030】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、 本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【0031】
(充填剤製造例1)
シリカ粒子粉末(粒子形状:粒状、平均粒子径0.022μm、BET比表面積値193.8m/g)11.0kgをホイール型混練機を用い588N/cmの線荷重で40分間撹拌した後、カーボンブラック[東海カーボン社製、シースト7HM]11.0kgを加え588N/cmの線荷重で80分間混合・撹拌して、ゴム補強用充填剤を製造した。
【0032】
(充填剤製造例2)
ホイール型混練機を稼動させながら、メチルハイドロジェンポリシロキサン330gを、シリカ粒子粉末(粒子形状:粒状、平均粒子径0.022μm、BET比表面積値193.8m/g)11.0kgに加え、588N/cmの線荷重で40分間混合・撹拌した。次に、ホイール型混練機を稼動させながら、カーボンブラック[東海カーボン社製、シースト7HM]11.0kgを10分間かけて添加し、588N/cmの線荷重で80分間混合・撹拌して、メチルハイドロジェンポリシロキサン被覆シリカにカーボンブラックを付着させた後、乾燥機を用い105℃で60分間乾燥し、ゴム補強用充填剤を製造した。
【0033】
得られたゴム補強用充填剤は、粒子径0.026μmの粒状粒子で、BET比表面積が124.2m/gであった。該充填剤のメチルハイドロジェンポリシロキサンの被覆量とカーボンブラックの付着量を堀場金属炭素・硫黄分析装置EMIA−2200型[株式会社堀場製作所製]で分析したところ、メチルハイドロジェンポリシロキサンの被覆量がC換算(炭素換算)で0.80質量%で、カーボンブラックの付着量がC換算で48.62質量%(シリカ粒子100質量部に対しほぼ100質量部に相当する)であった。また、電子顕微鏡写真の観察の結果、単独で存在するカーボンブラックがほとんど認められないことから、カーボンブラックのほぼ全量がメチルハイドロジェンポリシロキサン被覆シリカに付着していることが確認された。
【0034】
(充填剤製造例3)
充填剤製造例2と同様の方法で、シリカ粒子粉末:カーボンブラック=87:13(質量比)であるゴム補強用充填剤を製造した。
【0035】
(充填剤製造例4)
シリカ粒子粉末を水酸化アルミニウム(昭和電工(株)「ハイジライトH−43M」)に代える以外は充填剤製造例1と同様の方法でゴム補強用充填剤を製造した。
【0036】
(充填剤製造例5)
シリカ粒子粉末を水酸化アルミニウム(昭和電工(株)「ハイジライトH−43M」)に代える以外は充填剤製造例2と同様の方法でゴム補強用充填剤を製造した。得られた充填剤のメチルハイドロジェンポリシロキサンの被覆量とカーボンブラックの付着量を堀場金属炭素・硫黄分析装置EMIA−2200型[株式会社堀場製作所製]で分析したところ、メチルハイドロジェンポリシロキサンの被覆量がC換算(炭素換算)で0.80質量%であり、カーボンブラックの付着量がC換算で48.62質量%(水酸化アルミニウム100質量部に対しほぼ100質量部に相当する)であった。また、電子顕微鏡写真の観察の結果、単独で存在するカーボンブラックがほとんど認められないことから、カーボンブラックのほぼ全量がメチルハイドロジェンポリシロキサン被覆水酸化アルミニウムに付着していることが確認された。
【0037】
(充填剤製造例6)
シリカ粒子粉末を水酸化アルミニウム(昭和電工(株)「ハイジライトH−43M」)に代える以外は充填剤製造例3と同様の方法でゴム補強用充填剤を製造した。
【0038】
(実施例1〜3及び比較例1〜4)
表1に示す配合処方のゴム組成物を調製し、その物性を以下に示す方法で測定した。結果を表1に示す。
【0039】
(1)BPST
室温でブリティッシュ・ポータブル・スキッド・テスターにて、湿潤コンクリート路面上を加硫ゴム試験片でこすって測定した際の抵抗値を測定し、比較例1を100として指数表示した。指数値は大きい程、ウェット性能が良好であることを示す。
【0040】
(2)硬度
JIS K 6301−1995に準拠して、0℃にてJIS A硬度を測定した。
【0041】
(3)耐摩耗性
ランボーン型摩耗試験機を使用し、スリップ率が25%での摩耗量を算出した。測定温度は25℃、摩耗量の逆数を比較例1を100として指数表示をした。指数値が大きい程、耐摩耗性は良好である。
【0042】
【表1】

Figure 2004155807
【0043】
比較例1〜4から、充填剤としてのシリカをカーボンブラックで置き換えるに従い、硬度が低下して氷雪性能が向上し、且つ耐摩耗性が向上するものの、ウェット性能が低下する。一方、比較例3と実施例1を比べると、ウェット性能及び耐摩耗性は同じであるが、実施例1の方が硬度が低く氷雪性能が高いことが分かる。更に、比較例3と実施例3、並びに比較例2と実施例2の比較から、ポリシロキサンでシリカを被覆した後、カーボンブラックで表面処理した充填剤を用いることにより、ウェット性能及び耐摩耗性が向上し、且つ氷雪性能が更に向上する(硬度が更に低下する)ことが分かる。
【0044】
(実施例4〜6及び比較例5〜8)
表2に示す配合処方のゴム組成物を調製し、その物性を上記の方法で測定した。但し、ここでのBPST及び耐摩耗性は、比較例5のゴム組成物のBPST及び耐摩耗性を100として指数表示したものである。結果を表2に示す。
【0045】
【表2】
Figure 2004155807
【0046】
比較例7と実施例4を比べると、ウェット性能は同じであるが、実施例4の方が硬度が低く氷雪性能が高いことが分かる。更に、比較例7と実施例6、並びに比較例6と実施例5の比較から、ポリシロキサンでシリカを被覆した後、カーボンブラックで表面処理した充填剤を用いることにより、耐摩耗性を低下させることなく、ウェット性能及び氷雪性能を向上させ得ることが分かる。
【0047】
(実施例7〜9及び比較例9〜11)
表3に示す配合処方のゴム組成物を調製し、その物性を上記の方法で測定した。但し、ここでのBPST及び耐摩耗性は、比較例9のゴム組成物のBPST及び耐摩耗性を100として指数表示したものである。結果を表3に示す。
【0048】
【表3】
Figure 2004155807
【0049】
比較例9〜11から、充填剤としてのカーボンブラックを水酸化アルミニウムで置き換えるに従い、硬度が低下して氷雪性能が向上し、且つウェット性能が向上するものの、耐摩耗性が大きく低下する。一方、比較例10と実施例7を比べると、充填剤としてカーボンブラックで表面処理した水酸化アルミニウムを用いることにより、ウェット性能、耐摩耗性及び氷雪性能が向上することが分かる。更に、比較例10と実施例8、並びに比較例11と実施例9の比較から、ポリシロキサンで水酸化アルミニウムを被覆した後、カーボンブラックで表面処理した充填剤を用いることにより、ウェット性能、耐摩耗性及び氷雪性能が更に向上することが分かる。
【0050】
(実施例10〜12及び比較例12〜14)
表4に示す配合処方のゴム組成物を調製し、その物性を上記の方法で測定した。但し、ここでのBPST及び耐摩耗性は、比較例12のゴム組成物のBPST及び耐摩耗性を100として指数表示したものである。結果を表4に示す。
【0051】
【表4】
Figure 2004155807
【0052】
比較例13と実施例10を比べると、充填剤としてカーボンブラックで表面処理した水酸化アルミニウムを用いることにより、ウェット性能、耐摩耗性及び氷雪性能が向上することが分かる。更に、比較例13と実施例11、並びに比較例14と実施例12の比較から、ポリシロキサンで水酸化アルミニウムを被覆した後、カーボンブラックで表面処理した充填剤を用いることにより、ウェット性能、耐摩耗性及び氷雪性能が更に向上することが分かる。
【0053】
(実施例13〜15及び比較例15〜16)
表5に示す配合処方のゴム組成物を調製し、その物性を上記の方法で測定した。但し、ここでのBPST及び耐摩耗性は、比較例15のゴム組成物のBPST及び耐摩耗性を100として指数表示したものである。結果を表5に示す。
【0054】
【表5】
Figure 2004155807
【0055】
(実施例16〜18及び比較例17〜18)
表6に示す配合処方のゴム組成物を調製し、その物性を上記の方法で測定した。但し、ここでのBPST及び耐摩耗性は、比較例17のゴム組成物のBPST及び耐摩耗性を100として指数表示したものである。結果を表6に示す。
【0056】
【表6】
Figure 2004155807
【0057】
比較例15及び17のようにゴム成分が天然ゴムのみの場合、ウェット性能に優れるものの、耐摩耗性が低いため、実用上問題がある。一方、比較例16及び18のようにゴム成分がシス−1,4−ポリブタジエンのみの場合、耐摩耗性に優れるものの、ウェット性能が低いため、実用上問題がある。従って、本発明のゴム組成物には、20〜70質量部の天然ゴムと30〜80質量部のポリブタジエンゴムとを含むゴム成分を使用する必要がある。
【0058】
(実施例19〜21)
表7に示す配合処方のゴム組成物を調製し、その物性を上記の方法で測定した。但し、ここでのBPST及び耐摩耗性は、実施例19のゴム組成物のBPST及び耐摩耗性を100として指数表示したものである。結果を表7に示す。
【0059】
【表7】
Figure 2004155807
【0060】
(実施例22〜24)
表8に示す配合処方のゴム組成物を調製し、その物性を上記の方法で測定した。但し、ここでのBPST及び耐摩耗性は、実施例22のゴム組成物のBPST及び耐摩耗性を100として指数表示したものである。結果を表8に示す。
【0061】
【表8】
Figure 2004155807
【0062】
表7及び表8から、短繊維を使用した場合、耐摩耗性がほとんど低下せず、ウェット性能が向上することが分かる。しかし、短繊維の配合量が増えるに従い、硬度が上昇し、氷雪性能が低下する傾向があるので、短繊維の配合量はゴム成分100質量部に対し15質量部以下が好ましい。
【0063】
(氷上性能試験1)
上記実施例3及び比較例3のゴム組成物を夫々トレッドゴムに適用し、サイズ185/70R14のタイヤを試作した。各試作タイヤを国産1600ccクラスの乗用車に装着し、該乗用車を、一般アスファルト路上に200km走行させた後、氷上平坦路を走行させ、時速20km/hの時点でブレーキを踏んでタイヤをロックさせ、停止するまでの距離を測定した。結果は、距離の逆数を比較例3のタイヤを100として指数表示した。なお、数値が大きいほど氷上性能が良いことを示す。
【0064】
【表9】
Figure 2004155807
【0065】
(氷上性能試験2)
上記実施例8及び比較例10のゴム組成物を夫々トレッドゴムに適用して、上記と同様にしてタイヤを試作し、その氷上性能を試験した。結果は、距離の逆数を比較例10のタイヤを100として指数表示した。
【0066】
【表10】
Figure 2004155807
【0067】
【発明の効果】
本発明によれば、カーボンブラックで表面処理した無機化合物よりなるゴム補強用充填剤を特定のゴム成分に配合することにより、シリカ及び水酸化アルミニウム等の無機化合物とカーボンブラックとが単に配合されたゴム組成物に比べウェット性能及び耐摩耗性を低下させることなく、氷雪性能を改善したスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物を提供できる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tread rubber composition for a studless tire, and more particularly to a tread rubber composition for a studless tire having excellent ice and snow performance while maintaining wet performance and abrasion resistance.
[0002]
[Prior art]
Generally, a rubber composition containing silica instead of carbon black as a filler to improve wet performance is used for a tire tread. However, the addition of silica increases the hardness of the tread. However, in the case of a studless tire, when the hardness increases, the adhesion of the tire to an icy road surface decreases, so that it is difficult to obtain desired ice and snow performance. In order to obtain such ice and snow performance, it is advantageous that the hardness is low. Therefore, there is a problem that the wet performance can be improved but the snow and ice performance cannot be improved by simply adding silica.
[0003]
Moreover, aluminum hydroxide may be blended as a filler in order to improve the wet performance. However, when a part of carbon black is replaced with aluminum hydroxide and blended, abrasion resistance is reduced, so that the blending amount of aluminum hydroxide is limited. In order to obtain ice and snow performance, it is advantageous that the hardness is low. When a part of carbon black is replaced with aluminum hydroxide and blended, the hardness is reduced, but the effect of improving the ice and snow performance is insufficient.
[0004]
On the other hand, in order to improve ice and snow performance, a technique using a tread rubber composition containing waste paper and cellulose (see Patent Documents 1 and 2), and a technique using a tread rubber composition containing water-soluble starch ( Patent Document 3), technology using a tread rubber composition blended with a water-absorbing polymer (N-vinylcarboxylic acid amide polymer) (see Patent Document 4), diatomaceous earth and zeolite (see Patent Document 5), porous There is a technique using a rubber composition containing particles (see Patent Document 6) and sepiolite (see Patent Document 7) for a tire tread, but in any case, a decrease in wet performance and / or wear resistance is inevitable.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-249619 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-226634 [Patent Document 3]
JP 2002-21203 A [Patent Document 4]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-201308 [Patent Document 5]
JP-A-61-106686 [Patent Document 6]
JP-A-9-302153 [Patent Document 7]
JP-A-11-246707
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and reduce wet performance and abrasion resistance as compared with a rubber composition in which an inorganic compound such as silica and aluminum hydroxide and carbon black are simply compounded. It is an object of the present invention to provide a tread rubber composition for a studless tire having improved ice and snow performance without causing the tread rubber composition to have an improved snow and snow performance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, by using an inorganic compound surface-treated with carbon black as a filler, an inorganic compound such as silica and aluminum hydroxide and carbon black are simply blended. It has been found that the ice and snow performance can be improved while maintaining the wet performance and the abrasion resistance as compared with the rubber composition, and the present invention has been completed.
[0008]
That is, the tread rubber composition for a studless tire of the present invention is a rubber component comprising 20 to 70 parts by mass of a natural rubber and 30 to 80 parts by mass of a polybutadiene rubber, and a rubber reinforcement comprising an inorganic compound surface-treated with carbon black. It is characterized by being blended with a filler.
[0009]
In a preferred example of the tread rubber composition for a studless tire of the present invention, the inorganic compound is silica.
[0010]
In another preferred embodiment of the tread rubber composition for a studless tire of the present invention, the inorganic compound is an aluminum compound. More preferably, the aluminum compound is either aluminum hydroxide or aluminum oxide.
[0011]
In another preferred embodiment of the tread rubber composition for a studless tire of the present invention, the inorganic compound is coated with one of an alkoxysilane and a polysiloxane before the surface treatment.
[0012]
In another preferred embodiment of the tread rubber composition for a studless tire of the present invention, the compounding amount of the rubber reinforcing filler is 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
[0013]
In another preferred embodiment of the tread rubber composition for a studless tire of the present invention, the JIS A hardness at 0 ° C. is 53 degrees or less.
[0014]
It is preferable that the tread rubber composition for a studless tire of the present invention further comprises a short fiber and / or a foaming agent.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The tread rubber composition for a studless tire of the present invention is a rubber component containing 20 to 70 parts by mass of a natural rubber and 30 to 80 parts by mass of a polybutadiene rubber, and is filled with an inorganic compound surface-treated with carbon black for rubber reinforcement. An agent is blended. Here, the surface treatment with carbon black means a treatment for attaching carbon black to the surface of the inorganic compound. The filler, the carbon black present on the surface compensates for the weakness of the reinforcing properties of the inorganic compound, the same or better than a rubber composition in which an inorganic compound such as silica and aluminum hydroxide and carbon black are simply blended. It has wet properties, and has improved wear resistance and ice and snow performance.
[0016]
As the inorganic compound used for the rubber reinforcing filler according to the present invention, silica; aluminum hydroxide, aluminum oxide, an inorganic compound represented by Al 2 O 3 .mSiO 2 .nH 2 O Δm is an integer of 1 to 4 And n is an integer of 0 to 4, and in addition to clay (Al 2 O 3 .2SiO 2 ), kaolin (Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O) and bentonite (Al 2 O 3 .4SiO 2. Aluminum compounds such as} including alumina hydrates such as 2H 2 O); zinc, magnesium, calcium, titanium, vanadium, cobalt, nickel, zirconium, tin, antimony, neodymium, lead, tellurium, barium, cesium, iron, Examples include molybdenum oxides, hydroxides, and carbides. Among these, silica, aluminum hydroxide, and aluminum oxide are preferred from the viewpoint of the physical properties of the tread rubber to be produced.
[0017]
The carbon black used for the filler for reinforcing rubber according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include commercially available furnace black and channel black. The amount of the carbon black to be used is 1 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic compound. If the amount is less than 1 part by mass, the effect of the surface treatment with carbon black is small. If the amount exceeds 150 parts by mass, the entire surface of the inorganic compound is covered with the carbon black. Would.
[0018]
The rubber reinforcing filler composed of an inorganic compound surface-treated with carbon black to be added to the tread rubber composition for a studless tire of the present invention is, for example, a powder of the inorganic compound and carbon black using a wheel-type kneader or the like. It can be manufactured by mechanically mixing and stirring. In addition, the rubber reinforcing filler may be produced by uniformly finely dispersing the above inorganic compound and carbon black in a solvent using an ultrasonic wave or a homogenizer, and then performing a heat drying treatment as necessary. it can.
[0019]
The surface of the inorganic compound is preferably coated with alkoxysilane or polysiloxane before being mixed with carbon black. That is, the surface of the inorganic compound is coated with the alkoxysilane or the polysiloxane by mixing the inorganic compound with the alkoxysilane or the polysiloxane, and then mixed with the carbon black in the same manner as described above. By performing the pretreatment with the alkoxysilane or the polysiloxane, the bonding force between the inorganic compound and the carbon black is strengthened.
[0020]
Examples of the alkoxysilane include methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, decyl Trimethoxysilane and the like. Examples of the polysiloxane include dimethyl polysiloxane, methyl hydrogen polysiloxane, polyether-modified polysiloxane, polyester-modified polysiloxane, terminal carboxylic acid-modified polysiloxane, and terminal alcohol-modified polysiloxane.
[0021]
The coating of the inorganic compound with the alkoxysilane or polysiloxane is performed by mechanically mixing and stirring the inorganic compound powder and the alkoxysilane solution or polysiloxane, or spraying the inorganic compound powder with the alkoxysilane solution or polysiloxane. It can be performed by mechanically mixing and agitating while. Almost all of the added alkoxysilane or polysiloxane covers the particle surface of the inorganic compound.
[0022]
The equipment used for mixing and stirring the inorganic compound powder and the alkoxysilane or polysiloxane, and for mixing and stirring the inorganic compound coated with the alkoxysilane or polysiloxane and the carbon black includes applying a shearing force to the powder layer. And a device capable of simultaneously performing shearing, spatula and compression, such as a wheel-type kneader, a ball-type kneader, a blade-type kneader, and a roll-type kneader. Among these, a wheel-type kneader is particularly preferable.
[0023]
The compounding amount of the rubber reinforcing filler composed of an inorganic compound surface-treated with carbon black is preferably from 10 to 200 parts by mass per 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 10 parts by mass, the performance cannot be sufficiently exhibited, and if it exceeds 200 parts by mass, there is a problem in dispersion.
[0024]
In the tread rubber composition for a studless tire of the present invention, since ice and snow performance is more important than the tread rubber composition for a normal all season tire, the rubber component used in the rubber composition is 20 to 70 parts by mass of natural rubber. It consists of rubber (NR) and 30 to 80 parts by mass of polybutadiene rubber (BR). The rubber component may contain styrene / butadiene copolymer rubber (SBR), polyisoprene rubber, butyl rubber, ethylene / propylene / diene rubber (EPDM) alone or as a mixture of two or more. When the compounding amount of the natural rubber in the rubber component exceeds 70 parts by mass, although the wet performance is excellent, the wear resistance is too low to be practically usable, and when the compounding amount of the polybutadiene rubber exceeds 80 parts by mass, the wear resistance is increased. Although excellent in wettability, the wet performance is too low for practical use. Since the compounding amount of the natural rubber and the polybutadiene rubber in the rubber component is within the above range, the rubber composition of the present invention is soft even at a low temperature, can sufficiently secure the grounding property, and improves ice and snow performance.
[0025]
The rubber component used in the rubber composition of the present invention preferably has a glass transition point of −60 ° C. or less. When the glass transition point exceeds −60 ° C., the hardness increases and the ice / snow performance decreases, and there is a practical problem.
[0026]
The tread rubber composition for a studless tire of the present invention preferably has a JIS A hardness (Hs) of 53 degrees or less based on JIS K 6301-1995 measured at 0 ° C. When the JIS A hardness is 53 degrees or less, the adhesive effect between the tire and the icy road surface is improved, and ice and snow performance can be improved.
[0027]
It is preferable that the tread rubber composition for a studless tire of the present invention further contains short fibers. When short fibers are blended, the blending amount is 15 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the rubber component. If the compounding amount exceeds 15 parts by mass, the hardness will increase and it will be difficult to obtain desired ice and snow performance. Short fibers used in the rubber composition of the present invention include polyethylene staple, polyester staple, polypropylene staple, polybutylene staple, polybutylene succinate staple, polyethylene succinate staple, and syndiotactic-1,2-. Polybutadiene short fiber, polyvinyl alcohol short fiber, polyvinyl chloride short fiber, polymethyl methacrylate short fiber, acrylonitrile butadiene styrene copolymer short fiber, polystyrene short fiber, polyacrylonitrile short fiber, and the like. The short fibers preferably have a length of 0.1 to 10 mm and a diameter of 1 to 1000 μm.
[0028]
The tread rubber composition for a studless tire of the present invention preferably further comprises a foaming agent. In this case, the tire preferably includes a foamed rubber layer formed by foaming a foaming agent on at least a surface of the tire tread substantially in contact with a road surface. That is, a large number of air bubbles in the foamed rubber layer enhance drainage on the ice and snow surface, and exert a reliable grip force by the edge action thereof, thereby improving the ice and snow performance of the tire. The amount of the foaming agent is preferably 20 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the rubber component. Examples of the foaming agent used in the rubber composition of the present invention include dinitrosopentamethylenetetramine (DNPT), azodicarbonamide (ADCA), P, P'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide (OBSH) and the like. Further, it is preferable to use urea or the like as a foaming aid in the foaming agent.
[0029]
In the tread rubber composition for a studless tire of the present invention, in addition to the above-mentioned rubber component, filler, short fiber, and foaming agent, various compounding agents usually used for a tread rubber composition for a tire can be appropriately compounded.
[0030]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[0031]
(Example 1 of filler production)
After stirring 11.0 kg of silica particle powder (particle shape: granular, average particle diameter 0.022 μm, BET specific surface area value 193.8 m 2 / g) using a wheel type kneader under a linear load of 588 N / cm for 40 minutes, 11.0 kg of carbon black [manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., Seast 7HM] was added and mixed and stirred at a linear load of 588 N / cm for 80 minutes to produce a rubber reinforcing filler.
[0032]
(Example 2 of filler production)
While operating the wheel type kneader, 330 g of methyl hydrogen polysiloxane was added to 11.0 kg of silica particle powder (particle shape: granular, average particle size 0.022 μm, BET specific surface area value 193.8 m 2 / g), The mixture was mixed and stirred at a linear load of 588 N / cm for 40 minutes. Next, while operating the wheel-type kneader, 11.0 kg of carbon black [manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., Seast 7HM] was added over 10 minutes, and mixed and stirred at a linear load of 588 N / cm for 80 minutes to obtain methyl methyl. After carbon black was attached to the hydrogen polysiloxane-coated silica, it was dried at 105 ° C. for 60 minutes using a drier to produce a rubber reinforcing filler.
[0033]
The obtained rubber reinforcing filler was granular particles having a particle diameter of 0.026 μm, and had a BET specific surface area of 124.2 m 2 / g. The amount of methylhydrogenpolysiloxane and the amount of carbon black attached to the filler were analyzed using a Horiba Metal Carbon / Sulfur Analyzer EMIA-2200 [manufactured by Horiba, Ltd.]. Was 0.80% by mass in terms of C (in terms of carbon), and the attached amount of carbon black was 48.62% by mass in terms of C (equivalent to almost 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica particles). In addition, as a result of observation of an electron micrograph, almost no carbon black existing alone was recognized, and it was confirmed that almost all of the carbon black had adhered to the methylhydrogenpolysiloxane-coated silica.
[0034]
(Example 3 of filler production)
In the same manner as in Filler Production Example 2, a rubber reinforcing filler in which silica particle powder: carbon black = 87: 13 (mass ratio) was produced.
[0035]
(Filler Production Example 4)
A filler for reinforcing rubber was produced in the same manner as in Filler Production Example 1, except that the silica particle powder was replaced with aluminum hydroxide ("Higilite H-43M", Showa Denko KK).
[0036]
(Filler Production Example 5)
A filler for reinforcing rubber was produced in the same manner as in Filler Production Example 2, except that the silica particle powder was replaced with aluminum hydroxide ("Higilite H-43M", Showa Denko KK). The amount of methylhydrogenpolysiloxane coated and the amount of carbon black attached to the obtained filler were analyzed using a Horiba Metal Carbon / Sulfur Analyzer EMIA-2200 [manufactured by Horiba, Ltd.]. The coating amount was 0.80% by mass in terms of C (in terms of carbon), and the adhesion amount of carbon black was 48.62% by mass in terms of C (equivalent to almost 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of aluminum hydroxide). there were. In addition, as a result of observation of an electron micrograph, almost no carbon black existing alone was recognized, and it was confirmed that almost all of the carbon black had adhered to the methylhydrogenpolysiloxane-coated aluminum hydroxide.
[0037]
(Example 6 of filler production)
A rubber reinforcing filler was produced in the same manner as in Filler Production Example 3 except that the silica particle powder was replaced with aluminum hydroxide (Showa Denko Co., Ltd. "Heidilite H-43M").
[0038]
(Examples 1-3 and Comparative Examples 1-4)
Rubber compositions having the formulation shown in Table 1 were prepared, and the physical properties were measured by the methods shown below. Table 1 shows the results.
[0039]
(1) BPST
The resistance was measured by rubbing a wet concrete road surface with a vulcanized rubber test piece at room temperature using a British portable skid tester, and the index value was set to 100 with Comparative Example 1 as an index. The larger the index value, the better the wet performance.
[0040]
(2) Hardness JIS A hardness was measured at 0 ° C. in accordance with JIS K6301-1995.
[0041]
(3) Wear resistance Using a Lambourn-type abrasion tester, the amount of wear at a slip rate of 25% was calculated. The measurement temperature was 25 ° C., and the reciprocal of the abrasion amount was indicated as an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the index value, the better the wear resistance.
[0042]
[Table 1]
Figure 2004155807
[0043]
From Comparative Examples 1 to 4, as the silica as the filler is replaced by carbon black, the hardness decreases, the ice and snow performance improves, and the abrasion resistance improves, but the wet performance decreases. On the other hand, a comparison between Comparative Example 3 and Example 1 shows that although the wet performance and the abrasion resistance are the same, Example 1 has lower hardness and higher ice and snow performance. Furthermore, from the comparison between Comparative Example 3 and Example 3, and Comparative Example 2 and Example 2, the wet performance and abrasion resistance were obtained by using a filler coated with silica with polysiloxane and surface-treated with carbon black. It can be seen that the ice and snow performance is further improved (the hardness is further reduced).
[0044]
(Examples 4 to 6 and Comparative Examples 5 to 8)
Rubber compositions having the formulation shown in Table 2 were prepared, and the physical properties were measured by the above methods. Here, the BPST and the abrasion resistance are expressed as an index with the BPST and the abrasion resistance of the rubber composition of Comparative Example 5 being 100. Table 2 shows the results.
[0045]
[Table 2]
Figure 2004155807
[0046]
Comparing Comparative Example 7 with Example 4, it can be seen that the wet performance is the same, but Example 4 has lower hardness and higher ice and snow performance. Furthermore, from the comparison between Comparative Example 7 and Example 6, and Comparative Example 6 and Example 5, the wear resistance is reduced by using a filler coated with silica with polysiloxane and then surface-treated with carbon black. It can be seen that the wet performance and the ice / snow performance can be improved without any problem.
[0047]
(Examples 7 to 9 and Comparative Examples 9 to 11)
Rubber compositions having the formulation shown in Table 3 were prepared, and the physical properties were measured by the above methods. However, the BPST and the abrasion resistance here are expressed as an index with the BPST and the abrasion resistance of the rubber composition of Comparative Example 9 being 100. Table 3 shows the results.
[0048]
[Table 3]
Figure 2004155807
[0049]
From Comparative Examples 9 to 11, as the carbon black as the filler is replaced with aluminum hydroxide, the hardness decreases, the ice and snow performance improves, and the wet performance improves, but the abrasion resistance greatly decreases. On the other hand, a comparison between Comparative Example 10 and Example 7 shows that use of aluminum hydroxide surface-treated with carbon black as a filler improves wet performance, abrasion resistance, and ice and snow performance. Further, from the comparison between Comparative Example 10 and Example 8, and Comparative Example 11 and Example 9, it was found that after coating aluminum hydroxide with polysiloxane and using a filler surface-treated with carbon black, wet performance and resistance to wet were improved. It can be seen that the abrasion and ice and snow performance are further improved.
[0050]
(Examples 10 to 12 and Comparative Examples 12 to 14)
Rubber compositions having the formulation shown in Table 4 were prepared, and the physical properties were measured by the methods described above. Here, the BPST and the abrasion resistance are expressed as an index with the BPST and the abrasion resistance of the rubber composition of Comparative Example 12 as 100. Table 4 shows the results.
[0051]
[Table 4]
Figure 2004155807
[0052]
A comparison between Comparative Example 13 and Example 10 shows that the use of aluminum hydroxide surface-treated with carbon black as a filler improves wet performance, abrasion resistance and ice and snow performance. Further, from the comparison between Comparative Example 13 and Example 11 and between Comparative Example 14 and Example 12, it was found that after coating aluminum hydroxide with polysiloxane and using a filler surface-treated with carbon black, wet performance and resistance to wet were improved. It can be seen that the abrasion and ice and snow performance are further improved.
[0053]
(Examples 13 to 15 and Comparative Examples 15 to 16)
Rubber compositions having the formulation shown in Table 5 were prepared, and the physical properties were measured by the methods described above. However, the BPST and the abrasion resistance here are expressed as an index with the BPST and the abrasion resistance of the rubber composition of Comparative Example 15 being 100. Table 5 shows the results.
[0054]
[Table 5]
Figure 2004155807
[0055]
(Examples 16 to 18 and Comparative Examples 17 to 18)
Rubber compositions having the formulation shown in Table 6 were prepared, and the physical properties were measured by the methods described above. However, the BPST and the abrasion resistance here are expressed as an index with the BPST and the abrasion resistance of the rubber composition of Comparative Example 17 being 100. Table 6 shows the results.
[0056]
[Table 6]
Figure 2004155807
[0057]
When the rubber component is only natural rubber as in Comparative Examples 15 and 17, although the wet performance is excellent, there is a problem in practical use because the abrasion resistance is low. On the other hand, when the rubber component is only cis-1,4-polybutadiene as in Comparative Examples 16 and 18, although the abrasion resistance is excellent, there is a practical problem because the wet performance is low. Therefore, it is necessary to use a rubber component containing 20 to 70 parts by mass of natural rubber and 30 to 80 parts by mass of polybutadiene rubber in the rubber composition of the present invention.
[0058]
(Examples 19 to 21)
Rubber compositions having the formulation shown in Table 7 were prepared, and the physical properties were measured by the methods described above. Here, the BPST and the abrasion resistance are expressed as an index with the BPST and the abrasion resistance of the rubber composition of Example 19 taken as 100. Table 7 shows the results.
[0059]
[Table 7]
Figure 2004155807
[0060]
(Examples 22 to 24)
Rubber compositions having the formulation shown in Table 8 were prepared, and the physical properties were measured by the methods described above. However, the BPST and the abrasion resistance here are expressed as an index with the BPST and the abrasion resistance of the rubber composition of Example 22 being 100. Table 8 shows the results.
[0061]
[Table 8]
Figure 2004155807
[0062]
From Tables 7 and 8, it can be seen that when short fibers are used, the abrasion resistance hardly decreases and the wet performance is improved. However, as the blending amount of the short fibers increases, the hardness tends to increase and the ice and snow performance tends to decrease. Therefore, the blending amount of the short fibers is preferably 15 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the rubber component.
[0063]
(Performance test on ice 1)
Each of the rubber compositions of Example 3 and Comparative Example 3 was applied to a tread rubber, and a tire having a size of 185 / 70R14 was prototyped. Each prototype tire was mounted on a domestic 1600cc class passenger car, and the passenger car was driven on a general asphalt road for 200 km, then on a flat road on ice, and the brake was locked at a speed of 20 km / h to lock the tire. The distance to stop was measured. The result was expressed as an index with the reciprocal of the distance taken as 100 for the tire of Comparative Example 3. The larger the value, the better the performance on ice.
[0064]
[Table 9]
Figure 2004155807
[0065]
(Performance test on ice 2)
Each of the rubber compositions of Example 8 and Comparative Example 10 was applied to a tread rubber, and a tire was prototyped in the same manner as described above, and the performance on ice was tested. The result was expressed as an index with the reciprocal of the distance taken as 100 for the tire of Comparative Example 10.
[0066]
[Table 10]
Figure 2004155807
[0067]
【The invention's effect】
According to the present invention, an inorganic compound such as silica and aluminum hydroxide and carbon black are simply compounded by mixing a rubber reinforcing filler made of an inorganic compound surface-treated with carbon black into a specific rubber component. A tread rubber composition for a studless tire with improved ice and snow performance can be provided without lowering wet performance and abrasion resistance as compared with the rubber composition.

Claims (9)

20〜70質量部の天然ゴムと30〜80質量部のポリブタジエンゴムとを含むゴム成分に、カーボンブラックで表面処理した無機化合物よりなるゴム補強用充填剤を配合してなることを特徴とするスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。A studless material comprising a rubber component containing 20 to 70 parts by mass of natural rubber and 30 to 80 parts by mass of polybutadiene rubber and a rubber reinforcing filler made of an inorganic compound surface-treated with carbon black. A tread rubber composition for a tire. 前記無機化合物がシリカであることを特徴とする請求項1に記載のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。The tread rubber composition for a studless tire according to claim 1, wherein the inorganic compound is silica. 前記無機化合物がアルミニウム化合物であることを特徴とする請求項1に記載のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。The tread rubber composition for a studless tire according to claim 1, wherein the inorganic compound is an aluminum compound. 前記アルミニウム化合物が水酸化アルミニウム及び酸化アルミニウムの何れかであることを特徴とする請求項3に記載のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。The tread rubber composition for a studless tire according to claim 3, wherein the aluminum compound is one of aluminum hydroxide and aluminum oxide. 前記無機化合物は、表面処理前にアルコキシシラン及びポリシロキサンの何れかで被覆されていることを特徴とする請求項1に記載のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。The tread rubber composition for a studless tire according to claim 1, wherein the inorganic compound is coated with one of an alkoxysilane and a polysiloxane before surface treatment. 前記ゴム補強用充填剤の配合量が、前記ゴム成分100質量部に対し10〜200質量部であること特徴とする請求項1に記載のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。The tread rubber composition for a studless tire according to claim 1, wherein the compounding amount of the rubber reinforcing filler is 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 0℃におけるJIS A硬度が53度以下であることを特徴とする請求項1に記載のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。The tread rubber composition for a studless tire according to claim 1, wherein the JIS A hardness at 0 ° C is 53 degrees or less. 更に短繊維を配合してなることを特徴とする請求項1に記載のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。The tread rubber composition for a studless tire according to claim 1, further comprising a short fiber. 更に発泡剤を配合してなることを特徴とする請求項1に記載のスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。The tread rubber composition for a studless tire according to claim 1, further comprising a foaming agent.
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