JP2009155428A - Tread rubber composition for lacing tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーシングタイヤのトレッドに用いられるゴム組成物に関するものである。 The present invention relates to a rubber composition used for a tread of a racing tire.
モータースポーツに用いられるレーシングタイヤにおいては、一般のタイヤよりも高い性能が要求され、例えば、降雨等による濡れた路面でも高いパフォーマンスを発揮するため、ウェットグリップ性能としても極めて高い性能が求められる。 Racing tires used in motor sports are required to have higher performance than ordinary tires. For example, high performance is also required as wet grip performance in order to exhibit high performance even on wet road surfaces due to rain or the like.
タイヤのウェットグリップ性能を向上するための手法として、一般には、ゴム成分を構成するポリマーのガラス転移点を高くすること、フィラーとオイルの配合量を増やすこと等が知られている。 As a technique for improving the wet grip performance of a tire, generally, increasing the glass transition point of a polymer constituting a rubber component, increasing the blending amount of filler and oil, and the like are known.
しかしながら、ゴム成分のポリマーのガラス転移点を高くする手法では、ガラス転移点が高くなりすぎると、常温においてトレッドゴムが硬くなり、グリップ性能が低下するという現象が起こる。そのため、この手法によるウェットグリップ性能の向上には限界がある。 However, in the method of increasing the glass transition point of the polymer of the rubber component, if the glass transition point is excessively high, the phenomenon that the tread rubber becomes hard at normal temperature and the grip performance is deteriorated occurs. Therefore, there is a limit to the improvement of wet grip performance by this method.
また、フィラーとオイルの増量という手法では、ゴム組成物の混合時における作業性の悪化を招くとともに、トレッドゴムの機械的物性の低下により耐摩耗性の悪化につながる。 In addition, the technique of increasing the amount of filler and oil leads to deterioration of workability during mixing of the rubber composition, and also leads to deterioration of wear resistance due to a decrease in mechanical properties of the tread rubber.
このように従来の一般的なウェットグリップ性能の向上策では、他の性能を低下させる結果をもたらす。 Thus, the conventional general measures for improving the wet grip performance bring about a result of lowering other performance.
一方、下記特許文献１〜３には、空気入りタイヤのウェットグリップ性能を向上するために、トレッドゴムにゴムゲルを配合することが開示されている。しかしながら、これらの文献で用いられているゴムゲルはトルエン膨潤指数Ｑｉが１６以上のものであり、また、ゴムゲルとともに配合しているゴム成分としてのスチレンブタジエンゴムも比較的ガラス転移点が低いものである。このようなトルエン膨潤指数Ｑｉが高いゴムゲルでは、粒子が柔らかく、そのため、補強効果が損なわれ、強度や耐摩耗性が低下してしまう。 On the other hand, Patent Documents 1 to 3 below disclose blending rubber gel with tread rubber in order to improve wet grip performance of a pneumatic tire. However, the rubber gel used in these documents has a toluene swelling index Qi of 16 or more, and styrene-butadiene rubber as a rubber component blended with the rubber gel has a relatively low glass transition point. . In such a rubber gel having a high toluene swelling index Qi, the particles are soft, so that the reinforcing effect is impaired and the strength and wear resistance are lowered.
下記特許文献４には、湿潤路面における耐スリップ性と転がり抵抗の改善のため、溶液重合スチレンブタジエンゴムとともに、トルエン膨潤指数Ｑｉが１〜１５のゴムゲルを配合することが開示されている。しかしながら、この文献にも、ガラス転移点の高いスチレンブタジエンゴムを主成分とするジエン系ゴム成分に、粘着樹脂とともに、上記ゴムゲルを組み合わせることで、操縦安定性や耐摩耗性の低下を抑えつつ、レーシングタイヤとして要求される高いウェットグリップ性能を発揮する点は何ら開示されていない。
本発明は、特定のジエン系ゴム成分に対して特定のポリマーゲルを配合することにより、工程作業性や操縦安定性を損なうことなく、また耐摩耗性の大幅な低下を抑えつつ、ウェットグリップ性能を向上させることができるレーシングタイヤ用トレッドゴム組成物を提供することを目的とする。 By blending a specific polymer gel with a specific diene rubber component, the present invention does not impair process workability and handling stability, and suppresses a significant decrease in wear resistance while maintaining wet grip performance. An object of the present invention is to provide a tread rubber composition for a racing tire that can improve the performance.
本発明者は、ジエン系ゴム成分としてガラス転移点の高いスチレンブタジエンゴムを主成分としたレーシングタイヤ用トレッドゴム組成物において、粘着樹脂とともに、特定のトルエン膨潤指数Ｑｉ及びガラス転移点を持つポリマーゲルを併用することにより、上記課題が解決されることを見い出し、本発明を完成するに至った。 The present inventor is a tread rubber composition for a racing tire mainly composed of a styrene butadiene rubber having a high glass transition point as a diene rubber component, and a polymer gel having a specific toluene swelling index Qi and a glass transition point together with an adhesive resin. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by using together, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明に係るレーシングタイヤ用トレッドゴム組成物は、ガラス転移点が−４０〜０℃のスチレンブタジエンゴムを主成分とするジエン系ゴム成分に、トルエン膨潤指数Ｑｉが１〜１５かつガラス転移点が−３０〜０℃のジエン系ポリマー粒子であるポリマーゲルと、粘着樹脂を配合してなるものである。また、本発明に係るレーシングタイヤは、該ゴム組成物からなるトレッドを備えたものである。 That is, the tread rubber composition for a racing tire according to the present invention is a diene rubber component mainly composed of styrene butadiene rubber having a glass transition point of −40 to 0 ° C., a toluene swelling index Qi of 1 to 15 and a glass transition. A polymer gel which is a diene polymer particle having a point of −30 to 0 ° C. and an adhesive resin are blended. The racing tire according to the present invention includes a tread made of the rubber composition.
本発明によれば、上記特定のジエン系ゴム成分とポリマーゲルと粘着樹脂との組み合わせにより、工程作業性や操縦安定性を損なうことなく、また耐摩耗性の大幅な低下を抑えつつ、ウェットグリップ性能を向上させることができる。 According to the present invention, the combination of the specific diene rubber component, the polymer gel and the adhesive resin does not impair process workability and handling stability, and suppresses a significant decrease in wear resistance, while maintaining a wet grip. Performance can be improved.
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。 Hereinafter, matters related to the implementation of the present invention will be described in detail.
本発明に係るゴム組成物において、ジエン系ゴム成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）が−４０〜０℃のスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を主成分として含有する。すなわち、ジエン系ゴム成分は、前記スチレンブタジエンゴムの単独、又は、前記スチレンブタジエンゴムと他のジエン系ゴムのブレンドからなり、ブレンドの場合、ジエン系ゴム成分中に前記スチレンブタジエンゴムを５０重量％以上含有する。好ましくは、前記スチレンブタジエンゴムをジエン系ゴム成分中に８０重量％以上含むことである。ガラス転移点が上記の範囲よりも低いものでは、レーシングタイヤのトレッドゴムとして求められるウェットグリップ性能を確保することが難しい。該スチレンブタジエンゴムのガラス転移点は、下限が−３０℃以上であることがより好ましく、また上限が−１０℃以下であることがより好ましい。ここで、ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用いて測定される値（昇温速度２０℃／分）である。 In the rubber composition according to the present invention, the diene rubber component contains styrene butadiene rubber (SBR) having a glass transition point (Tg) of −40 to 0 ° C. as a main component. That is, the diene rubber component is composed of the styrene butadiene rubber alone or a blend of the styrene butadiene rubber and another diene rubber, and in the case of a blend, the styrene butadiene rubber is 50% by weight in the diene rubber component. Contains above. Preferably, 80% by weight or more of the styrene butadiene rubber is contained in the diene rubber component. When the glass transition point is lower than the above range, it is difficult to ensure the wet grip performance required as a tread rubber of a racing tire. The lower limit of the glass transition point of the styrene butadiene rubber is more preferably −30 ° C. or higher, and the upper limit is more preferably −10 ° C. or lower. Here, the glass transition point is a value (temperature increase rate 20 ° C./min) measured using differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with JIS K7121.
上記他のジエン系ゴムとしては、特に限定はなく、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ガラス転移点が−４０℃未満のスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、ニトリルゴムなどが挙げられ、これらはそれぞれ単独で用いても２種以上併用してもよい。 The other diene rubber is not particularly limited. For example, natural rubber, isoprene rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, butadiene-isoprene copolymer having a glass transition point of less than −40 ° C. Examples thereof include polymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, and nitrile rubber. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明に係るゴム組成物には、特定のジエン系ポリマー粒子（ゴム粒子）であるポリマーゲルが配合される。かかるポリマーゲルは、ゴム分散液を架橋することにより製造することができる。該ゴム分散液としては、乳化重合により製造されるゴムラテックス、溶液重合されたゴムを水中に乳化させて得られるゴム分散液などが挙げられ、また、架橋剤としては、有機ペルオキシド、有機アゾ化合物、硫黄系架橋剤など挙げられる。また、ゴム粒子の架橋は、ゴムの乳化重合中に、架橋作用を持つ多官能化合物との共重合によっても行うことができる。具体的には、特許第３７３９１９８号公報、特表２００４−５０４４６５号公報、特表２００４−５０６０５８号公報、特表２００４−５３０７６０号公報などに開示の方法を用いることができる。 The rubber composition according to the present invention is blended with a polymer gel that is specific diene polymer particles (rubber particles). Such a polymer gel can be produced by crosslinking a rubber dispersion. Examples of the rubber dispersion include rubber latex produced by emulsion polymerization, rubber dispersion obtained by emulsifying solution-polymerized rubber in water, and examples of the crosslinking agent include organic peroxides and organic azo compounds. And sulfur-based crosslinking agents. The rubber particles can also be crosslinked by copolymerization with a polyfunctional compound having a crosslinking action during the emulsion polymerization of the rubber. Specifically, the methods disclosed in Japanese Patent No. 3739198, Japanese translations of PCT publication No. 2004-504465, Japanese translations of PCT publication No. 2004-506058, Japanese translations of PCT publication No. 2004-530760 can be used.
ポリマーゲルを構成するジエン系ポリマーとしては、上記した各種ジエン系ゴムが挙げられ、これらはいずれか単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。特には、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を主成分とするものが好ましい。 Examples of the diene polymer constituting the polymer gel include the various diene rubbers described above, and these can be used alone or in combination of two or more. In particular, those containing styrene butadiene rubber (SBR) as a main component are preferable.
該ポリマーゲルとして、本発明では、トルエン膨潤指数Ｑｉが１〜１５であるものを用いる。トルエン膨潤指数Ｑｉは、より好ましくは３〜８である。トルエン膨潤指数Ｑｉが１未満では、弾性率などのゴム物性が確保し難い。逆にＱｉが１５を超えると、粒子が柔らかくなり、補強効果が失われ、強度や耐摩耗性が低下する。なお、ポリマーゲルのゲル含量は、９４重量％以上であることが好ましい。 In the present invention, a polymer gel having a toluene swelling index Qi of 1 to 15 is used as the polymer gel. The toluene swelling index Qi is more preferably 3-8. If the toluene swelling index Qi is less than 1, it is difficult to secure rubber properties such as elastic modulus. Conversely, if Qi exceeds 15, the particles become soft, the reinforcing effect is lost, and the strength and wear resistance are reduced. The gel content of the polymer gel is preferably 94% by weight or more.
ここで、トルエン膨潤指数及びゲル含量は、ポリマーゲルをトルエンに膨潤させた後、乾燥させることにより測定される。すなわち、ポリマーゲル２５０ｍｇを、トルエン２５ｍＬ中で、２４時間、振とう下に膨潤させ、２００００ｒｐｍで遠心分離してから、濡れ質量を秤量し、次いで７０℃で質量一定まで乾燥させてから、乾燥質量を秤量する。ゲル含量は、使用されたポリマーゲルに対する乾燥後のポリマーゲルの重量比率（％）である。また、トルエン膨潤指数は、Ｑｉ＝（ゲルの濡れ質量）／（ゲルの乾燥質量）により求められる。 Here, the toluene swelling index and the gel content are measured by swelling a polymer gel in toluene and then drying it. That is, 250 mg of polymer gel was swollen in 25 mL of toluene under shaking for 24 hours, centrifuged at 20000 rpm, weighed, then dried to a constant mass at 70 ° C., and then dried mass Weigh. The gel content is the weight ratio (%) of the polymer gel after drying to the polymer gel used. The toluene swelling index is determined by Qi = (wet mass of gel) / (dry mass of gel).
該ポリマーゲルとして、本発明では、また、ガラス転移点（Ｔｇ）が−３０〜０℃であるものを用いる。ガラス転移点は、より好ましくは−２０〜−１０℃である。このような特定のガラス転移点のポリマーゲルを用いることにより、上記トルエン膨潤指数との関係も相俟って、工程作業性の悪化や、操縦安定性、耐摩耗性を損なうことなく、ウェットグリップ性能を改良することができる。ここで、ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用いて測定される値（昇温速度２０℃／分）である。 In the present invention, the polymer gel having a glass transition point (Tg) of −30 to 0 ° C. is used as the polymer gel. The glass transition point is more preferably -20 to -10 ° C. By using such a polymer gel having a specific glass transition point, the wet grip can be used without compromising process workability, steering stability, and wear resistance in combination with the relationship with the toluene swelling index. The performance can be improved. Here, the glass transition point is a value (temperature increase rate 20 ° C./min) measured using differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with JIS K7121.
該ポリマーゲルとしては、平均粒径（ＤＩＮ ５３ ２０６によるＤＶＮ値）が４０〜２００ｎｍのものが、上記効果の点から、好適に用いられる。 As the polymer gel, those having an average particle diameter (DVN value according to DIN 53 206) of 40 to 200 nm are preferably used in view of the above effects.
また、該ポリマーゲルとしては、官能基、例えばＯＨ（ヒドロキシル）基を有する化合物で変性されたものが好ましく用いられる。ポリマーゲルは、ジエン系ポリマーからなるものであり、粒子表面にＣ＝Ｃ二重結合を有するため、ＯＨ基を有するとともにＣ＝Ｃ二重結合に対する反応性を有する化合物を用いることで、粒子表面にＯＨ基を組み込むことができる。 As the polymer gel, those modified with a compound having a functional group, for example, an OH (hydroxyl) group, are preferably used. The polymer gel is composed of a diene polymer and has a C═C double bond on the particle surface. Therefore, by using a compound having an OH group and a reactivity with respect to the C═C double bond, Can incorporate OH groups.
このような化合物（変性剤）としては、例えば、特表２００４−５０６０５８号公報に記載されているように、ヒドロキシブチルアクリレート又はメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート又はメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート又はメタクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートが挙げられる。 Examples of such compounds (modifiers) include hydroxyalkyl (such as hydroxybutyl acrylate or methacrylate, hydroxyethyl acrylate or methacrylate, hydroxypropyl acrylate or methacrylate, as described in JP-T-2004-506058. And (meth) acrylate.
上記ポリマーゲルは、ジエン系ポリマーからなるため、表面に二重結合を有する。そのため、後記のシランカップリング剤を配合した場合、該二重結合にシランカップリング剤が反応することで、シランカップリング剤を介してポリマーゲルとシリカを結合することができる。また、ポリマーゲルがＯＨ基を有する化合物で変性されている場合、表面に有する官能基であるＯＨ基がシランカップリング剤と反応し、シランカップリング剤を介してポリマーゲルとジエン系ゴム成分とを結合することができる。あるいはまた、シランカップリング剤がポリマーゲルの二重結合とＯＨ基との間で反応することで、ポリマーゲルを架橋することもできる。これらにより、更に性能を向上することができる。 Since the polymer gel is composed of a diene polymer, it has a double bond on the surface. Therefore, when a silane coupling agent described later is blended, the polymer gel and silica can be bonded via the silane coupling agent by the reaction of the silane coupling agent with the double bond. In addition, when the polymer gel is modified with a compound having an OH group, the OH group, which is a functional group on the surface, reacts with the silane coupling agent, and the polymer gel and the diene rubber component pass through the silane coupling agent. Can be combined. Alternatively, the polymer gel can be cross-linked by the reaction of the silane coupling agent between the double bond of the polymer gel and the OH group. As a result, the performance can be further improved.
本発明に係るゴム組成物には、粘着樹脂が配合される。粘着樹脂としては、例えば、Ｃ５系石油樹脂、芳香族石油樹脂、脂肪族石油樹脂、クマロン系樹脂、テルペン・フェノール系樹脂、ロジン変性樹脂などの粘着付与剤として用いられる各種の粘着性樹脂が挙げられる。粘着樹脂は、軟化点（ＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠して測定）が８０〜１６０℃の範囲内のものが好ましく用いられる。上記ポリマーゲルと粘着樹脂を併用することで、耐摩耗性の低下を抑えながら、ウェットグリップ性能を一層向上することができる。 An adhesive resin is blended in the rubber composition according to the present invention. Examples of the adhesive resin include various adhesive resins used as tackifiers such as C5 petroleum resins, aromatic petroleum resins, aliphatic petroleum resins, coumarone resins, terpene / phenol resins, and rosin-modified resins. It is done. As the adhesive resin, those having a softening point (measured in accordance with JIS K2207) in the range of 80 to 160 ° C. are preferably used. By using the polymer gel and the adhesive resin in combination, wet grip performance can be further improved while suppressing a decrease in wear resistance.
上記ポリマーゲルと粘着樹脂の配合量は、両者の合計で、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、３〜７０重量部配合されることが好ましく、より好ましくは１０〜５０重量部である。また、ポリマーゲルの配合量としては、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、３〜５０重量部配合されることが好ましく、より好ましくは５〜３０重量部である。更に、粘着樹脂の配合量としては、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、３〜４０重量部であることが好ましく、より好ましくは５〜３０重量部である。 The total amount of the polymer gel and the adhesive resin is preferably 3 to 70 parts by weight, more preferably 10 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the diene rubber component. Moreover, as a compounding quantity of a polymer gel, it is preferable to mix | blend 3-50 weight part with respect to 100 weight part of diene rubber components, More preferably, it is 5-30 weight part. Furthermore, the compounding amount of the adhesive resin is preferably 3 to 40 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber component.
本発明に係るゴム組成物には、充填剤として、シリカ及び／又はカーボンブラックが通常配合される。該充填剤の配合量は、特に限定されないが、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して５０〜２００重量部であることが好ましく、より好ましくは６０〜１００重量部である。 In the rubber composition according to the present invention, silica and / or carbon black is usually blended as a filler. Although the compounding quantity of this filler is not specifically limited, It is preferable that it is 50-200 weight part with respect to 100 weight part of diene rubber components, More preferably, it is 60-100 weight part.
上記シリカとしては、湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカ、沈降シリカなどが挙げられ、特に含水珪酸を主成分とする湿式シリカを用いることが好ましい。本発明では、充填剤としては、シリカの単独、又はシリカとカーボンブラックの併用が好ましい。シリカは、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して２０〜１００重量部にて配合されることが好ましく、より好ましくは３０〜８０重量部である。 Examples of the silica include wet silica, dry silica, colloidal silica, and precipitated silica. It is particularly preferable to use wet silica containing hydrous silicic acid as a main component. In the present invention, the filler is preferably silica alone or a combination of silica and carbon black. Silica is preferably blended in an amount of 20 to 100 parts by weight, more preferably 30 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the diene rubber component.
本発明に係るゴム組成物には、また、シランカップリング剤が配合されることが好ましい。シランカップリング剤は、一般にはシリカとゴム成分を結合するものであるが、本発明では、上記のようにポリマーゲルとの反応又は架橋も期待できる。 The rubber composition according to the present invention preferably contains a silane coupling agent. The silane coupling agent generally binds silica and a rubber component, but in the present invention, reaction or crosslinking with a polymer gel can be expected as described above.
該シランカップリング剤は、例えば、スルフィド、アミノ基、メルカプト基、ビニル基、メタクリル基、エポキシ基などのポリマーと反応し得る有機部と、ハロゲンやアルコキシ基などを有する有機シラン化合物であり、公知の種々のシランカップリング剤を用いることができる。好ましくは、下記一般式（１）で表されるスルフィドシランや、下記一般式（２）で表される保護化メルカプトシランを用いることである。 The silane coupling agent is, for example, an organic silane compound having an organic part capable of reacting with a polymer such as sulfide, amino group, mercapto group, vinyl group, methacryl group or epoxy group, and a halogen or alkoxy group. Various silane coupling agents can be used. Preferably, a sulfide silane represented by the following general formula (1) or a protected mercaptosilane represented by the following general formula (2) is used.
（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ｓｉ−ＣｙＨ２ｙ−Ｓｘ−ＣｙＨ２ｙ−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３…（１）
（ＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ）３Ｓｉ−ＣｍＨ２ｍ−Ｓ−ＣＯ−ＣｋＨ２ｋ＋１…（２）
上記式（１）中、ｙは１〜９の整数、好ましくは２〜５であり、ｘは１〜４、好ましくは２〜４である。詳細には、ｘは通常分布を有しており、即ち、硫黄連鎖結合の数が異なるものの混合物として一般に市販されており、ｘはその平均値を表す。式（１）で表される好ましいスルフィドシランの具体例としては、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、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィドなどが挙げられる。
(C 2 H 5 O) 3 Si-C y H 2y -S x -C y H 2y -Si (OC 2 H 5) 3 ... (1)
(C n H 2n + 1 O ) 3 Si-C m H 2m -S-CO-C k H 2k + 1 ... (2)
In said formula (1), y is an integer of 1-9, Preferably it is 2-5, x is 1-4, Preferably it is 2-4. Specifically, x has a normal distribution, that is, it is generally marketed as a mixture of different numbers of sulfur chain bonds, and x represents an average value thereof. Specific examples of preferred sulfide silanes represented by the formula (1) include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, and bis (2-triethoxysilylethyl) tetra. And sulfides.
上記式（２）中、ｎは１〜３の整数、ｍは１〜５の整数、ｋは５〜９の整数である。式（２）で表される保護化メルカプトシランは、特表２００１−５０５２２５号公報に記載の方法に準拠して製造することができる。好ましい例としては、式（２）においてｎ＝２，ｍ＝３，ｋ＝７である保護化メルカプトシランが、ＧＥシリコーンズ社から「ＮＸＴ」にて市販されている。 In said formula (2), n is an integer of 1-3, m is an integer of 1-5, k is an integer of 5-9. The protected mercaptosilane represented by the formula (2) can be produced according to the method described in JP-T-2001-505225. As a preferred example, protected mercaptosilane in which n = 2, m = 3, and k = 7 in formula (2) is commercially available from GE Silicones as “NXT”.
シランカップリング剤の配合量は、上記した本発明の効果を充分に発揮させる上で、シリカ１００重量部に対して２〜２５重量部配合されることが好ましく、より好ましくは５〜１５重量部である。 The amount of the silane coupling agent is preferably 2 to 25 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of silica, in order to sufficiently exhibit the effects of the present invention described above. It is.
本発明に係るゴム組成物には、上記した成分の他に、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、加硫剤、加硫促進剤など、タイヤ用ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。 In addition to the components described above, the rubber composition according to the present invention is generally used in tire rubber compositions such as softeners, plasticizers, anti-aging agents, zinc white, stearic acid, vulcanizing agents, and vulcanization accelerators. Various additives used can be blended.
以上よりなる本発明のゴム組成物は、レーシング用の空気入りタイヤのトレッド部のためのゴム組成物として好適に用いられ、常法に従い加硫成形することにより、該トレッド部を形成することができる。 The rubber composition of the present invention comprising the above is suitably used as a rubber composition for a tread portion of a racing pneumatic tire, and can be formed by vulcanization molding according to a conventional method. it can.
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す配合に従い、レーシングタイヤ用トレッドゴム組成物を調製した。なお、各配合は、得られるゴム硬度が略同等となるように、オイルの添加量を調整した。表１中の各成分は以下の通りである。 Using a Banbury mixer, a tread rubber composition for a racing tire was prepared according to the formulation shown in Table 1 below. In addition, each compounding adjusted the addition amount of oil so that the rubber hardness obtained may become substantially equivalent. Each component in Table 1 is as follows.
・ＳＢＲ１：旭化成株式会社製「タフデン４８５０」（ガラス転移点Ｔｇ＝−２５℃、スチレン含有量＝３９重量％、ビニル含有量＝３４重量％、５０ｐｈｒ油展）
・ＳＢＲ２：ランクセス社製「ＶＳＬ５０２５−ＯＨＭ」（ガラス転移点Ｔｇ＝−１４℃、スチレン含有量＝２５重量％、ビニル含有量＝６８重量％）、
・ＳＢＲ３：ＪＳＲ株式会社製「ＳＢＲ０１２２」（ガラス転移点Ｔｇ＝−４０℃、スチレン含有量＝３７重量％、ビニル含有量＝１４重量％、３４ｐｈｒ油展）、
・ポリマーゲル１：ラインケミー社製「マイクロモフ１」（ＳＢＲをベースとするポリマーゲル、トルエン膨潤指数Ｑｉ＝７、ゲル含量＝９６重量％、Ｔｇ＝６５℃、ＯＨ基変性品）、
・ポリマーゲル２：ラインケミー社製「マイクロモフ４」（ＳＢＲをベースとするポリマーゲル、トルエン膨潤指数Ｑｉ＝６、ゲル含量＝９７重量％、Ｔｇ＝−１５℃、ＯＨ基変性品）、
・ポリマーゲル３：ラインケミー社製「マイクロモフ３０」（ＢＲをベースとするポリマーゲル、トルエン膨潤指数Ｑｉ＝５．９、ゲル含量＝９７重量％、Ｔｇ＝−８０℃、ＯＨ基変性品）、
・カーボンブラック：ＳＡＦ、三菱化学株式会社製「ＵＸ１０」、
・シリカ：東ソー・シリカ株式会社製「ニップシールＡＱ」、
・オイル：株式会社ジャパンエナジー製「プロセスＮＣ−１４０」、
・シランカップリング剤：ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、デグサ社製「Ｓｉ−６９」、
・粘着樹脂：クマロン系樹脂、新日鐵化学株式会社製「エスクロンＶ１２０」（軟化点＝１２０℃）。
SBR1: “Toughden 4850” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. (glass transition point Tg = −25 ° C., styrene content = 39 wt%, vinyl content = 34 wt%, 50 phr oil exhibition)
SBR2: “VSL5025-OHM” manufactured by LANXESS (glass transition point Tg = −14 ° C., styrene content = 25 wt%, vinyl content = 68 wt%),
SBR3: “SBR0122” manufactured by JSR Corporation (glass transition point Tg = −40 ° C., styrene content = 37 wt%, vinyl content = 14 wt%, 34 phr oil extended),
-Polymer gel 1: "Micromov 1" manufactured by Rhein Chemie (polymer gel based on SBR, toluene swelling index Qi = 7, gel content = 96 wt%, Tg = 65 ° C, OH group-modified product),
-Polymer gel 2: "Micromov 4" manufactured by Rhein Chemie (SBR-based polymer gel, toluene swelling index Qi = 6, gel content = 97 wt%, Tg = -15 ° C, OH group-modified product),
-Polymer gel 3: "Micromov 30" manufactured by Rhein Chemie (BR based polymer gel, toluene swelling index Qi = 5.9, gel content = 97 wt%, Tg = -80 ° C, OH group-modified product),
Carbon black: SAF, “UX10” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation,
・ Silica: “Nip seal AQ” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.
・ Oil: “Process NC-140” manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
Silane coupling agent: bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, “Si-69” manufactured by Degussa,
Adhesive resin: Coumarone-based resin, “Escron V120” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. (softening point = 120 ° C.).
各ゴム組成物には、共通配合として、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、ステアリン酸（花王株式会社製「ルナックＳ−２０」）２重量部、亜鉛華（三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華１種」）３重量部、老化防止剤（住友化学株式会社製「アンチゲン６Ｃ」）２重量部、ワックス（大内新興化学工業株式会社製「サンノックＮ」）２重量部、加硫促進剤ＤＭ（ジベンゾチアジルジサルファイド、三新化学工業株式会社製「サンセラーＤＭ−Ｇ」）１．５重量部、加硫促進剤ＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、住友化学株式会社製「ソクシノールＣＺ」）２．５重量部、及び、硫黄（鶴見化学株式会社製「粉末硫黄」）１．５重量部を配合した。 In each rubber composition, 2 parts by weight of stearic acid ("Lunac S-20" manufactured by Kao Corporation) and zinc white ("Mitsui Metal Mining Co., Ltd." 3 parts by weight of zinc oxide 1), 2 parts by weight of anti-aging agent (“Antigen 6C” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 2 parts by weight of wax (“Sannok N” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.), vulcanization acceleration Agent DM (dibenzothiazyl disulfide, “Sunseller DM-G” manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), vulcanization accelerator CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, Sumitomo Chemical) 2.5 parts by weight of “Soccinol CZ” manufactured by Co., Ltd. and 1.5 parts by weight of sulfur (“powder sulfur” manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.) were blended.
得られた各ゴム組成物について、未加硫段階でのロールへの密着性により工程作業性を評価するとともに、１６０℃×３０分で加硫して所定形状の試験片を作製し、得られた試験片を用いて、ウェットグリップ性能、操縦安定性および耐摩耗性を評価した。各評価方法は次の通りである。 About each obtained rubber composition, while evaluating process workability | operativity by the adhesiveness to the roll in an unvulcanized stage, it vulcanizes at 160 degreeC * 30 minutes, and produces the test piece of a predetermined shape, and is obtained. The test specimens were evaluated for wet grip performance, handling stability, and wear resistance. Each evaluation method is as follows.
・工程作業性：ロールへの密着性を１〜５の５段階にて官能評価した。１に近いほど密着性が高く、作業性が悪化することを示す。 -Process workability: Sensory evaluation was performed on the adhesion to the roll in five stages of 1-5. The closer to 1, the higher the adhesion and the worse the workability.
・ウェットグリップ性能：東洋精機製の粘弾性試験機にて、０℃、周波数１０Ｈｚ、静歪み１０％、動歪み１％の条件で損失係数ｔａｎδを測定し、比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほどｔａｎδが大きく、ウェットグリップ性能に優れることを示す。 Wet grip performance: The loss factor tan δ was measured with a viscoelasticity tester manufactured by Toyo Seiki under the conditions of 0 ° C., frequency 10 Hz, static strain 10%, dynamic strain 1%, and the value of Comparative Example 1 was set to 100 Expressed as an index. The larger the index, the larger the tan δ, indicating that the wet grip performance is excellent.
・操縦安定性：上島製作所製の自動引張り試験機にて、３００％伸び時のモジュラス（Ｍ３００）を測定し、比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほど、モジュラスが高く、操縦安定性に優れることを示す。 Steering stability: Modulus at 300% elongation (M300) was measured with an automatic tensile tester manufactured by Ueshima Seisakusho and displayed as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. The larger the index, the higher the modulus and the better the steering stability.
・耐摩耗性：ＪＩＳ Ｋ６２６４に準拠し、岩本製作所製のランボーン摩耗試験機を用いて、荷重４０Ｎ、スリップ率３０％の条件にて、摩耗減量を測定し、比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
結果は表１に示すとおりであり、コントロールである比較例１に対し、単に粘着樹脂を増量した比較例２では、ウェットグリップ性は向上したものの、粘着性の増加により工程作業性が悪化し、また、耐摩耗性も大幅に悪化した。また、トレッドゴムのモジュラス低下が大きく、操縦安定性が大きく低下した。 The results are as shown in Table 1, and in Comparative Example 2 in which the amount of the adhesive resin was simply increased compared to Comparative Example 1 as a control, the wet workability was improved, but the process workability deteriorated due to the increase in adhesiveness. In addition, the wear resistance was greatly deteriorated. In addition, the modulus of the tread rubber was greatly reduced, and the steering stability was greatly reduced.
また、ガラス転移点の高すぎるポリマーゲル１を配合した比較例３では操縦安定性が損なわれていた。また、ガラス転移点の低いポリマーゲル３を配合した比較例４ではウェットグリップ性能の改善効果は得られなかった。 Further, in Comparative Example 3 in which the polymer gel 1 having a glass transition point too high was blended, the steering stability was impaired. Moreover, the improvement effect of wet grip performance was not acquired in the comparative example 4 which mix | blended the polymer gel 3 with a low glass transition point.
これに対し、本発明に係る実施例であると、比較例１に対して、工程作業性及び操縦安定性を損なうことなく、むしろこれらの特性を改善しながら、ウェットグリップ性能を大幅に向上させることができた。また、単に粘着樹脂を増量した比較例２と対比すると明らかなように、本実施例であると、ウェットグリップ性の向上幅に対する耐摩耗性の低下は明らかに小さく、従って、耐摩耗性の低下を抑えつつ、ウェットグリップ性を向上することができた。 On the other hand, in the embodiment according to the present invention, the wet grip performance is greatly improved while improving these characteristics rather than impairing the process workability and the handling stability with respect to the comparative example 1. I was able to. Further, as is clear from comparison with Comparative Example 2 in which the amount of the adhesive resin is simply increased, in this example, the decrease in the wear resistance with respect to the improved width of the wet grip property is clearly small, and therefore the decrease in the wear resistance. The wet grip property could be improved while suppressing the above.
なお、比較例５に示すように、粘着樹脂を併用しない場合、ウェットグリップ性の向上幅の割には耐摩耗性の低下が大きく、実施例に比べて、ウェットグリップ性と耐摩耗性のバランスに劣っていた。 In addition, as shown in Comparative Example 5, when the adhesive resin is not used in combination, the wear resistance is greatly reduced for the improved width of the wet grip, and the balance between the wet grip and the wear resistance is larger than that of the example. It was inferior to.
本発明に係るゴム組成物は、レーシングタイヤのトレッドゴムとして好適に用いることができる。 The rubber composition according to the present invention can be suitably used as a tread rubber for a racing tire.
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