JP2014080550A - Rubber composition for tread of high-performance wet tire, and high-performance wet tire - Google Patents

Rubber composition for tread of high-performance wet tire, and high-performance wet tire Download PDF

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Yumi Suzuki
祐美 鈴木
Takayuki Nagase
隆行 永瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for the tread of a high-performance wet tire, which can improve wet grip performance, dry grip performance, and wear resistance in a balanced manner, and a high-performance wet tire having the tread made using the rubber composition.SOLUTION: This invention relates to a rubber composition for the tread of a high-performance wet tire which contains a rubber component, carbon nanotube, and zinc oxide with an average primary particle diameter of 200 nm or less. The carbon nanotube is preferably carbon nanotube not subjected to graphitization treatment.

Description

本発明は、高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いた高性能ウェットタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a tread of a high-performance wet tire and a high-performance wet tire using the same.

高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物には、ウェットグリップ性能、ドライアップ時のグリップ性能(ドライグリップ性能)及び耐摩耗性をバランス良く改善することが強く要求されており、これらの性能を確保するため、従来から様々な工夫がなされている。例えば、ウェットグリップ性能を向上させる方法として、フィラーとしてシリカを配合すること、小粒径のカーボンブラックを高充填に配合することなどが知られている。 Rubber compositions for treads of high-performance wet tires are strongly required to improve wet grip performance, dry grip performance (dry grip performance) and wear resistance in a well-balanced manner, ensuring these performances. Therefore, various devices have been conventionally made. For example, as a method for improving the wet grip performance, it is known to blend silica as a filler or to blend carbon black having a small particle size in a high filling.

しかしながら、これらの方法は、耐摩耗性が低下するという点で改善の余地がある。また、水酸化アルミニウムを配合してウェットグリップ性能を確保することも提案されているが、多量に配合すると、耐摩耗性が著しく悪化する傾向がある。 However, these methods have room for improvement in that wear resistance decreases. Also, it has been proposed to ensure wet grip performance by blending aluminum hydroxide, but when blended in a large amount, the wear resistance tends to deteriorate significantly.

そこで、他の方法として、微粒子で且つ高ストラクチャーのカーボンブラックを使用する方法が検討されている。微粒子であることでヒステリシスロスを大きくしてドライグリップ性能を改善し、高ストラクチャーであることでモジュラスを大きくして耐摩耗性を改善することができる。 Therefore, as another method, a method using carbon black having a fine structure and a high structure has been studied. The fine particles can increase the hysteresis loss and improve the dry grip performance, and the high structure can increase the modulus and improve the wear resistance.

しかし、微粒子で且つ高ストラクチャーのカーボンブラックを使用すると、ゴムが著しく硬くなるため、ウェットグリップ性能が低下する傾向があり、また、可塑剤を増量してゴムの硬さを調整することが必要となり、可塑剤の増量によって耐摩耗性が低下する傾向もある。このように、従来の方法では、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く改善することは困難であった。 However, if carbon black with fine structure and high structure is used, the rubber becomes extremely hard, so the wet grip performance tends to decrease, and it is necessary to adjust the hardness of the rubber by increasing the amount of plasticizer. Also, the wear resistance tends to decrease due to the increase of the plasticizer. Thus, it has been difficult to improve the wet grip performance, the dry grip performance, and the wear resistance with a conventional method in a well-balanced manner.

特許文献1には、カーボンナノチューブを使用してモジュラスを高める方法が記載されているが、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く改善するという点については、未だ改善の余地がある。 Patent Document 1 describes a method for increasing the modulus using carbon nanotubes, but there is still room for improvement in terms of improving wet grip performance, dry grip performance, and wear resistance in a well-balanced manner. .

特開2009−46547号公報JP 2009-46547 A

本発明は、前記課題を解決し、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く改善できる高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する高性能ウェットタイヤを提供することを目的とする。 The present invention has a rubber composition for a high-performance wet tire tread that can solve the above-mentioned problems and can improve wet grip performance, dry grip performance and wear resistance in a well-balanced manner, and a tread produced using the rubber composition. An object is to provide a high-performance wet tire.

本発明は、ゴム成分と、カーボンナノチューブと、平均一次粒子径200nm以下の酸化亜鉛とを含む高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a rubber composition for a tread for a high-performance wet tire comprising a rubber component, carbon nanotubes, and zinc oxide having an average primary particle diameter of 200 nm or less.

上記カーボンナノチューブが黒鉛化処理されていないカーボンナノチューブであることが好ましい。 The carbon nanotubes are preferably carbon nanotubes that have not been graphitized.

上記カーボンナノチューブの繊維径が5〜200nmであることが好ましい。 The fiber diameter of the carbon nanotube is preferably 5 to 200 nm.

上記カーボンナノチューブの繊維長が1〜50μmであることが好ましい。 The fiber length of the carbon nanotube is preferably 1 to 50 μm.

上記カーボンナノチューブの嵩密度が0.03g/cm以上であることが好ましい。 The bulk density of the carbon nanotube is preferably 0.03 g / cm 3 or more.

上記カーボンナノチューブが化学気相成長法で合成された気相法炭素繊維であることが好ましい。 The carbon nanotubes are preferably vapor grown carbon fibers synthesized by chemical vapor deposition.

上記ゴム成分100質量部に対する上記カーボンナノチューブの含有量が0.1〜10質量部であることが好ましい。 It is preferable that content of the said carbon nanotube with respect to 100 mass parts of said rubber components is 0.1-10 mass parts.

上記ゴム組成物は、下記式(M)で表わされる無機化合物を含むことが好ましい。
kM・xSiO・zHO (M)
(式(M)において、MはAl、Mg、Ti及びCaからなる群より選ばれた少なくとも1つの金属、該金属の酸化物又は水酸化物であり、kは1〜5の整数、xは0〜10の整数、yは2〜5の整数、zは0〜10の整数である。)
The rubber composition preferably contains an inorganic compound represented by the following formula (M).
kM 1 · xSiO y · zH 2 O (M)
(In Formula (M), M 1 is at least one metal selected from the group consisting of Al, Mg, Ti and Ca, an oxide or hydroxide of the metal, k is an integer of 1 to 5, x Is an integer from 0 to 10, y is an integer from 2 to 5, and z is an integer from 0 to 10.)

上記ゴム成分100質量部に対する上記酸化亜鉛の含有量が0.1〜10質量部であることが好ましい。 It is preferable that content of the said zinc oxide with respect to 100 mass parts of said rubber components is 0.1-10 mass parts.

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する高性能ウェットタイヤに関する。 The present invention also relates to a high-performance wet tire having a tread produced using the rubber composition.

本発明によれば、ゴム成分と、カーボンナノチューブと、平均一次粒子径200nm以下の酸化亜鉛とを含む高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物であるので、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く改善することができる。 According to the present invention, since it is a rubber composition for a tread of a high-performance wet tire containing a rubber component, carbon nanotubes, and zinc oxide having an average primary particle diameter of 200 nm or less, wet grip performance, dry grip performance, and abrasion resistance The sex can be improved in a well-balanced manner.

本発明の高性能ウェットタイヤタイヤのトレッド用ゴム組成物は、ゴム成分と、カーボンナノチューブ(CNT)と、平均一次粒子径200nm以下の酸化亜鉛(微粒子酸化亜鉛)とを含む。 The rubber composition for a tread of the high performance wet tire tire of the present invention includes a rubber component, carbon nanotubes (CNT), and zinc oxide having an average primary particle diameter of 200 nm or less (fine particle zinc oxide).

上述したように、微粒子で且つ高ストラクチャーのカーボンブラックを使用すると、ドライグリップ性能及び耐摩耗性を改善できるものの、ゴムが著しく硬くなり、ウェットグリップ性能の低下が引き起こされるという点で改善の余地があった。また、可塑剤の増量が必要となり、耐摩耗性の低下が引き起こされるという点でも改善の余地があった。これに対し、本発明では、ゴム成分と、CNTと、微粒子酸化亜鉛とを併用することにより、ゴムを著しく硬くすることなくドライグリップ性能及び耐摩耗性を向上できるため、良好なウェットグリップ性能を確保しながら、ドライグリップ性能及び耐摩耗性を改善することができる。また、可塑剤を増量する必要が無いため、可塑剤の増加に起因する耐摩耗性の低下を防止することができる。これらの作用により、サーキット評価時の平均タイムでは従来よりも良好な結果を得ることができる。 As described above, the use of fine particle and high structure carbon black can improve the dry grip performance and wear resistance, but the rubber becomes extremely hard and there is room for improvement in that the wet grip performance is reduced. there were. In addition, there is room for improvement in that an increase in the amount of plasticizer is required, leading to a decrease in wear resistance. On the other hand, in the present invention, by using the rubber component, CNT, and fine particle zinc oxide in combination, the dry grip performance and the wear resistance can be improved without significantly hardening the rubber. While ensuring, dry grip performance and wear resistance can be improved. Further, since it is not necessary to increase the amount of plasticizer, it is possible to prevent a decrease in wear resistance due to an increase in the plasticizer. By these actions, a better result than the conventional one can be obtained in the average time at the time of circuit evaluation.

CNTは、黒鉛化処理されていないCNTであることが好ましい。黒鉛化処理されていないCNTは、黒鉛化処理を行ったCNTと比較して配向性が低いため、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性をタイヤトレッド全面で改善することが可能となる。また、コストの増加を抑えるという点から、CNTは、化学気相成長法(CVD法)で合成された気相法炭素繊維であることが好ましい。 The CNT is preferably CNT that has not been graphitized. Since the non-graphitized CNT has a lower orientation than the graphitized CNT, the wet grip performance, the dry grip performance, and the wear resistance can be improved on the entire surface of the tire tread. Further, from the viewpoint of suppressing an increase in cost, the CNT is preferably a vapor grown carbon fiber synthesized by a chemical vapor deposition method (CVD method).

CNTの繊維径は、好ましくは5nm以上、より好ましくは7nm以上、更に好ましくは10nm以上であり、好ましくは200nm以下、より好ましくは100nm以下、更に好ましくは80nm以下である。5nm未満の場合、混練り工程で充分に分散させることが困難であり、補強性が低下するおそれがある。200nmを超えると、充分なウェットグリップ性能及びドライグリップ性能を発揮できないおそれがある。 The fiber diameter of the CNT is preferably 5 nm or more, more preferably 7 nm or more, still more preferably 10 nm or more, preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, still more preferably 80 nm or less. If it is less than 5 nm, it is difficult to sufficiently disperse in the kneading step, and the reinforcing property may be lowered. If it exceeds 200 nm, sufficient wet grip performance and dry grip performance may not be exhibited.

CNTの繊維長は、好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上であり、好ましくは50μm以下、より好ましくは30μm以下、更に好ましくは20μm以下、特に好ましくは8μm以下である。1μm未満では、充分なモジュラスを確保できず、良好な耐摩耗性が得られないおそれがある。50μmを超えると、混練り工程で充分に分散させることが困難であり、補強性が低下するおそれがある。 The fiber length of CNT is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more, preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less, still more preferably 20 μm or less, and particularly preferably 8 μm or less. If it is less than 1 μm, sufficient modulus cannot be secured, and good wear resistance may not be obtained. When it exceeds 50 μm, it is difficult to sufficiently disperse in the kneading step, and the reinforcing property may be lowered.

CNTの繊維径及び繊維長は、透過型顕微鏡写真の画像解析で求めた平均値である。 The fiber diameter and fiber length of CNT are the average values determined by image analysis of transmission micrographs.

CNTの嵩密度は、好ましくは0.03g/cm以上、より好ましくは0.04g/cm以上、更に好ましくは0.05g/cm以上である。0.03g/cm未満では、嵩が高すぎて、計量及び練り装置への投入時における作業性が悪い傾向がある。嵩密度の上限は特に限定されないが、好ましくは0.50g/cm以下、より好ましくは0.10g/cm以下である。 The bulk density of the CNT is preferably 0.03 g / cm 3 or more, more preferably 0.04 g / cm 3 or more, further preferably 0.05 g / cm 3 or more. If it is less than 0.03 g / cm 3 , the bulk is too high, and the workability at the time of feeding into the weighing and kneading apparatus tends to be poor. The upper limit of the bulk density is not particularly limited, but is preferably 0.50 g / cm 3 or less, more preferably 0.10 g / cm 3 or less.

CNTの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上であり、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。0.1質量部未満であると、充分なウェットグリップ性能及びドライグリップ性能を発揮できない場合がある。10質量部を超えると、CNTが分散しにくくなり、耐摩耗性が低下する傾向がある。 The content of CNT is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is. If it is less than 0.1 parts by mass, sufficient wet grip performance and dry grip performance may not be exhibited. When it exceeds 10 parts by mass, CNTs are difficult to disperse and wear resistance tends to be reduced.

本発明のゴム組成物は、特定の平均一次粒子径の酸化亜鉛(微粒子酸化亜鉛)を含有する。微粒子酸化亜鉛をCNTとともに配合することにより、微粒子酸化亜鉛の分散性とCNTの分散性を相乗的に向上させ、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く改善できる。 The rubber composition of the present invention contains zinc oxide having a specific average primary particle size (fine particle zinc oxide). By blending the fine particle zinc oxide together with the CNT, the dispersibility of the fine particle zinc oxide and the dispersibility of the CNT can be synergistically improved, and wet grip performance, dry grip performance and wear resistance can be improved in a well-balanced manner.

微粒子酸化亜鉛の平均一次粒子径は、200nm以下、好ましくは150nm以下、より好ましくは140nm以下、更に好ましくは130nm以下である。200nmを超えると、CNTの分散性を改善する効果が充分に得られず、分散不良がブローの核となり、ブローアウトが発生しやすくなるおそれがある。微粒子酸化亜鉛の平均一次粒子径は、好ましくは20nm以上、より好ましくは30nm以上である。20nm未満であると、微粒子酸化亜鉛の粒子同士の凝集により、CNTが充分に分散しにくくなる傾向がある。 The average primary particle diameter of the fine particle zinc oxide is 200 nm or less, preferably 150 nm or less, more preferably 140 nm or less, and still more preferably 130 nm or less. If it exceeds 200 nm, the effect of improving the dispersibility of CNTs cannot be sufficiently obtained, and the dispersion failure becomes the core of blow, and blowout is likely to occur. The average primary particle diameter of the fine particle zinc oxide is preferably 20 nm or more, more preferably 30 nm or more. If it is less than 20 nm, CNTs tend to be sufficiently difficult to disperse due to aggregation of particles of fine zinc oxide.

本発明において、酸化亜鉛の平均一次粒子径は、BET法により測定したBET比表面積から真球状粒子モデルへ換算したときの一次粒子径である。
ここで、BET比表面積から真球状粒子モデルへ換算したときの一次粒子径は、以下の関係式により算出することができる。一次粒子を理想的な球と見立てると、粒子1個の表面積(S)、体積(V)、密度(ρ)と比表面積(SSA)との間には、下記式で表される関係が成立する。
SSA=1/(V・ρ)×S
ここで、V及びSは粒子径によって一義的に決定される物理量なので、比表面積と密度により粒子径を求めることができる。密度は、例えば、市販のピクノメーターにより簡便に求めることができる。
In the present invention, the average primary particle diameter of zinc oxide is the primary particle diameter when converted from a BET specific surface area measured by the BET method to a true spherical particle model.
Here, the primary particle diameter when converted from the BET specific surface area to the true spherical particle model can be calculated by the following relational expression. When primary particles are regarded as ideal spheres, the relationship represented by the following formula is established among the surface area (S), volume (V), density (ρ) and specific surface area (SSA) of one particle. To do.
SSA = 1 / (V · ρ) × S
Here, since V and S are physical quantities that are uniquely determined by the particle diameter, the particle diameter can be obtained from the specific surface area and density. The density can be easily determined by, for example, a commercially available pycnometer.

微粒子酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上、更に好ましくは0.3質量部以上である。0.1質量部未満では、CNTの分散性を改善する効果が充分に得られない傾向がある。また、微粒子酸化亜鉛の含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、更に好ましくは7質量部以下、特に好ましくは4質量部以下である。10量部を超えると、微粒子酸化亜鉛が分散しにくくなるため、微粒子酸化亜鉛の凝集塊がブローの核となり、ブローアウトが発生しやすくなるおそれがある。 The content of the fine zinc oxide is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.2 parts by mass or more, and still more preferably 0.3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the effect of improving the dispersibility of CNTs tends to be insufficient. Further, the content of the fine zinc oxide is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less, still more preferably 7 parts by mass or less, and particularly preferably 4 parts by mass or less. When the amount exceeds 10 parts by weight, the fine zinc oxide is difficult to disperse, and the aggregate of fine zinc oxide becomes the core of the blow, which may cause blowout.

本発明のゴム組成物は、フィラーとして、CNTの他にも、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウムなど、従来タイヤ用ゴム組成物において慣用されるフィラーのなかから任意に選択して用いることができる。なかでも、カーボンブラック、シリカを用いることが好ましい。 The rubber composition of the present invention can be arbitrarily selected from fillers conventionally used in rubber compositions for tires such as carbon black, silica, calcium carbonate, etc. in addition to CNTs. Of these, carbon black and silica are preferably used.

カーボンブラックとしては、特に限定されることはなく、例えば、広く世間で使用されている、オイルファーネス法により製造されたカーボンブラックを使用できる。また、カーボンブラックについては、2種類以上のコロイダル特性が異なるものを併用してもよい。 The carbon black is not particularly limited, and for example, carbon black produced by an oil furnace method widely used in the world can be used. Moreover, about carbon black, you may use together the thing from which two or more types of colloidal characteristics differ.

カーボンブラックのNSA(窒素吸着比表面積)は、好ましくは100m/g以上、より好ましくは105m/g以上、更に好ましくは110m/g以上であり、好ましくは600m/g以下、より好ましくは550m/g以下、更に好ましくは530m/g以下である。100m/g未満では、ウェットグリップ性能及びドライグリップ性能が低下する傾向がある。600m/gを超えると、良好な分散が得られにくく、耐摩耗性が低下する傾向がある。
なお、カーボンブラックのNSAは、JIS K 6217−2:2001によって求められる。
The N 2 SA (nitrogen adsorption specific surface area) of carbon black is preferably 100 m 2 / g or more, more preferably 105 m 2 / g or more, still more preferably 110 m 2 / g or more, preferably 600 m 2 / g or less. More preferably, it is 550 m < 2 > / g or less, More preferably, it is 530 m < 2 > / g or less. If it is less than 100 m < 2 > / g, there exists a tendency for wet grip performance and dry grip performance to fall. If it exceeds 600 m 2 / g, good dispersion is difficult to obtain, and the wear resistance tends to decrease.
Incidentally, N 2 SA of carbon black, JIS K 6217-2: determined by 2001.

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは20質量部以上、更に好ましくは25質量部以上であり、好ましくは80質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは40質量部以下である。10質量部未満であると、充分なウェットグリップ性能及びドライグリップ性能を発揮できない場合がある。80質量部を超えると、カーボンブラックが分散しにくくなり、耐摩耗性が低下する傾向がある。 The carbon black content is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, still more preferably 25 parts by mass or more, preferably 80 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass of the rubber component. Is 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less. If it is less than 10 parts by mass, sufficient wet grip performance and dry grip performance may not be exhibited. If it exceeds 80 parts by mass, the carbon black is difficult to disperse, and the wear resistance tends to decrease.

CNT及びカーボンブラックの合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは40質量部以上、更に好ましくは50質量部以上であり、好ましくは170質量部以下、より好ましくは150質量部以下、更に好ましくは120質量部以下である。30質量部未満であると、充分なウェットグリップ性能及びドライグリップ性能を発揮できない場合がある。170質量部を超えると、CNT及びカーボンブラックが分散しにくくなり、耐摩耗性が低下する傾向がある。 The total content of CNT and carbon black is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, still more preferably 50 parts by mass or more, and preferably 170 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is 150 mass parts or less, More preferably, it is 120 mass parts or less. If it is less than 30 parts by mass, sufficient wet grip performance and dry grip performance may not be exhibited. When it exceeds 170 parts by mass, CNT and carbon black are difficult to disperse, and wear resistance tends to be reduced.

シリカとしては、特に限定されることはなく、例えば、広く世間で使用されている、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)などを使用できる。 The silica is not particularly limited, and, for example, dry method silica (anhydrous silica), wet method silica (hydrous silica) and the like widely used in the world can be used.

シリカのセチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着比表面積(CTAB)は、良好なウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性が得られるという理由から、100〜300m/gであることが好ましい。また、シリカのジブチルフタレート吸油量(DBP)は、同様の理由により、150〜300mL/100gであることが好ましい。
なお、シリカのセチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着比表面積はASTM D3765−80に、ジブチルフタレート吸油量はJIS K 6221 6.1.2項A法に記載の方法に準じて測定される値である。
The cetyltrimethylammonium bromide adsorption specific surface area (CTAB) of silica is preferably 100 to 300 m 2 / g because good wet grip performance, dry grip performance and wear resistance can be obtained. Moreover, it is preferable that the dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of a silica is 150-300 mL / 100g for the same reason.
In addition, the cetyltrimethylammonium bromide adsorption specific surface area of silica is a value measured according to ASTM D3765-80, and the dibutyl phthalate oil absorption is a value measured according to the method described in JIS K 6221 6.1.2 A method.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは40質量部以上であり、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下である。30質量部未満であると、充分なウェットグリップ性能及びドライグリップ性能を発揮できない場合がある。100質量部を超えると、シリカが分散しにくくなり、耐摩耗性が低下する傾向がある。 The content of silica is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, preferably 100 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 30 parts by mass, sufficient wet grip performance and dry grip performance may not be exhibited. When the amount exceeds 100 parts by mass, silica is difficult to disperse and wear resistance tends to be reduced.

シリカは、シランカップリング剤と併用することが好ましい。シランカップリング剤としては、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィドなどが好適である。シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは5〜20質量部である。 Silica is preferably used in combination with a silane coupling agent. As the silane coupling agent, for example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide and the like are suitable. The content of the silane coupling agent is preferably 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica.

本発明では、フィラーとして、下記式(M)で表わされる無機化合物を使用することが好ましい。これにより、ウェットグリップ性能及びドライグリップ性能をより向上できる。
kM・xSiO・zHO (M)
(式(M)において、MはAl、Mg、Ti及びCaからなる群より選ばれた少なくとも1つの金属、該金属の酸化物又は水酸化物であり、kは1〜5(好ましくは1〜3、より好ましくは1)の整数、xは0〜10(好ましくは0〜5、より好ましくは0)の整数、yは2〜5の整数、zは0〜10(好ましくは0〜5、より好ましくは0)の整数である。)
In the present invention, it is preferable to use an inorganic compound represented by the following formula (M) as the filler. Thereby, wet grip performance and dry grip performance can be improved more.
kM 1 · xSiO y · zH 2 O (M)
(In Formula (M), M 1 is at least one metal selected from the group consisting of Al, Mg, Ti and Ca, an oxide or hydroxide of the metal, and k is 1 to 5 (preferably 1). -3, more preferably 1), x is an integer of 0-10 (preferably 0-5, more preferably 0), y is an integer of 2-5, z is 0-10 (preferably 0-5). , More preferably an integer of 0).

上記式(M)で表される無機化合物としては、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、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種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの無機化合物のうち、ウェットグリップ性能及びドライグリップ性能をより向上できるという点から、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレー、アルミナ、アルミナ水和物が好ましく、水酸化アルミニウムがより好ましい。 Examples of the inorganic compound represented by the above formula (M) include alumina, alumina hydrate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide, talc, titanium white, titanium black, calcium oxide, calcium hydroxide, and aluminum magnesium oxide. Clay, pyrophyllite, bentonite, aluminum silicate, magnesium silicate, calcium silicate, aluminum calcium silicate, magnesium silicate and the like. These inorganic compounds may be used alone or in combination of two or more. Of these inorganic compounds, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, clay, alumina, and alumina hydrate are preferable, and aluminum hydroxide is more preferable because wet grip performance and dry grip performance can be further improved.

上記無機化合物の平均一次粒子径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは0.8μm以上である。0.5μm未満では、上記無機化合物の分散が困難となり、耐摩耗性が低下する傾向がある。また、該平均一次粒子径は、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下である。10μmを超えると、上記無機化合物が破壊核となり、耐摩耗性が低下する傾向がある。
なお、本発明において、上記無機化合物の平均一次粒子径は数平均粒子径であり、透過型電子顕微鏡により測定される。
The average primary particle diameter of the inorganic compound is preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.8 μm or more. If the thickness is less than 0.5 μm, it is difficult to disperse the inorganic compound, and the wear resistance tends to decrease. The average primary particle size is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less. When it exceeds 10 μm, the inorganic compound becomes a fracture nucleus and wear resistance tends to decrease.
In the present invention, the average primary particle size of the inorganic compound is a number average particle size and is measured by a transmission electron microscope.

上記無機化合物の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは15質量部以上である。10質量部未満では、ウェットグリップ性能及びドライグリップ性能の改善効果が充分に得られないおそれがある。また、上記無機化合物の含有量は、好ましくは60質量部以下、より好ましくは40質量部以下、更に好ましくは30質量部以下である。60質量部を超えると、分散不良が発生し、耐摩耗性が低下するおそれがある。 The content of the inorganic compound is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 10 parts by mass, there is a possibility that the effect of improving wet grip performance and dry grip performance cannot be obtained sufficiently. The content of the inorganic compound is preferably 60 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, and still more preferably 30 parts by mass or less. If it exceeds 60 parts by mass, poor dispersion may occur and wear resistance may be reduced.

上記無機化合物、カーボンブラック及びシリカの合計含有量100質量%中、上記無機化合物の含有量が10〜60質量%、カーボンブラックの含有量が0〜50質量%、シリカの含有量が40〜90質量%であることが好ましい。上記範囲内に調整することで、良好なウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性が得られる。 Among the total content of the inorganic compound, carbon black and silica, 100% by mass, the content of the inorganic compound is 10 to 60% by mass, the content of carbon black is 0 to 50% by mass, and the content of silica is 40 to 90%. It is preferable that it is mass%. By adjusting within the above range, good wet grip performance, dry grip performance and wear resistance can be obtained.

本発明で使用できるゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、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)などのジエン系ゴムが挙げられる。ゴム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く改善できるという理由から、NR、BR、SBRが好ましく、SBRがより好ましい。 Examples of rubber components that can be used in the present invention include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), and ethylene propylene diene rubber ( EPDM), diene rubbers such as chloroprene rubber (CR) and acrylonitrile butadiene rubber (NBR). A rubber component may be used independently and may use 2 or more types together. Of these, NR, BR, and SBR are preferable, and SBR is more preferable because wet grip performance, dry grip performance, and wear resistance can be improved in a well-balanced manner.

SBRとしては、特に限定されず、例えば、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E−SBR)、溶液重合スチレンブタジエンゴム(S−SBR)などを使用できる。 The SBR is not particularly limited, and for example, emulsion polymerization styrene butadiene rubber (E-SBR), solution polymerization styrene butadiene rubber (S-SBR), and the like can be used.

SBRのスチレン含有率は、20質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましい。20質量%未満では、充分なウェットグリップ性能及びドライグリップ性能が得られない傾向がある。また、SBRのスチレン含有率は、60質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましい。60質量%を超えると、耐摩耗性が低下するだけでなく、温度依存性が増大し、温度変化に対する性能変化が大きくなってしまう傾向がある。 The styrene content of SBR is preferably 20% by mass or more, and more preferably 25% by mass or more. If it is less than 20% by mass, sufficient wet grip performance and dry grip performance tend not to be obtained. Moreover, 60 mass% or less is preferable and, as for the styrene content rate of SBR, 50 mass% or less is more preferable. When it exceeds 60% by mass, not only the wear resistance decreases, but also the temperature dependency increases, and the performance change with respect to the temperature change tends to increase.

ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上である。50質量%未満であると、充分な耐熱性が得られない傾向がある。SBRの含有量の上限は特に限定されず、100質量%でもよい。 The content of SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more. When it is less than 50% by mass, sufficient heat resistance tends to be not obtained. The upper limit of the content of SBR is not particularly limited, and may be 100% by mass.

本発明のゴム組成物には、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、軟化剤、ステアリン酸、各種老化防止剤、樹脂、粘着付与剤、ワックス、加硫促進剤などを適宜配合することができる。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention includes compounding agents generally used in the production of rubber compositions such as softeners, stearic acid, various anti-aging agents, resins, tackifiers, waxes, additives. A sulfur accelerator or the like can be appropriately blended.

本発明で使用できる軟化剤としては、特に限定するものではないが、例えば、オイルであればアロマチックオイル、プロセスオイル、パラフィンオイルなどの鉱物油が挙げられる。また、低分子量の液状ポリマーを軟化剤として使用してもよい。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く改善できるという理由から、液状ポリマーを使用することが好ましい。 Although it does not specifically limit as a softener which can be used by this invention, For example, mineral oils, such as aromatic oil, process oil, paraffin oil, will be mentioned if it is oil. A low molecular weight liquid polymer may be used as a softening agent. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use a liquid polymer because wet grip performance, dry grip performance and wear resistance can be improved in a well-balanced manner.

液状ポリマーとしては、液状SBR、液状BR、液状IR、液状SIRなどが挙げられるが、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性をバランス良く改善でき、更に、良好な加工性も得られるという理由から、液状SBR、液状IRが好ましく、液状SBRがより好ましい。 Examples of the liquid polymer include liquid SBR, liquid BR, liquid IR, and liquid SIR. The reason that wet grip performance, dry grip performance, and wear resistance can be improved in a well-balanced manner, and that good processability is also obtained. Therefore, liquid SBR and liquid IR are preferable, and liquid SBR is more preferable.

液状ポリマーの数平均分子量(Mn)は、好ましくは1.0×10〜2.0×10、より好ましくは2.0×10〜1.0×10、更に好ましくは3.0×10〜2.0×10である。1.0×10未満では、破壊特性が低下し、充分な耐久性が確保できない恐れがある。一方、2.0×10を超えると、重合溶液の粘度が高くなり過ぎ、生産性が悪化する恐れがある。 The number average molecular weight (Mn) of the liquid polymer is preferably 1.0 × 10 3 to 2.0 × 10 5 , more preferably 2.0 × 10 3 to 1.0 × 10 5 , and still more preferably 3.0. It is * 10 < 3 > -2.0 * 10 < 4 >. If it is less than 1.0 × 10 3 , the fracture characteristics are deteriorated and sufficient durability may not be ensured. On the other hand, when it exceeds 2.0 × 10 5 , the viscosity of the polymerization solution becomes too high, and the productivity may be deteriorated.

なお、本明細書において、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)(東ソー(株)製GPC−8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMULTIPORE HZ−M)による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求められる。 In this specification, the number average molecular weight (Mn) is a gel permeation chromatograph (GPC) (GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corp., detector: differential refractometer, column: TSKGEL manufactured by Tosoh Corp. It is calculated | required by standard polystyrene conversion based on the measured value by SUPERMULTIPORE HZ-M).

液状ポリマーの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは15質量部以上、より好ましくは35質量部以上、更に好ましくは45質量部以上である。15質量部未満の場合、液状ポリマーを配合した効果が充分に得られないおそれがある。また、液状ポリマーの含有量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下である。100質量部を超えると、耐摩耗性が低下するおそれがある。 The content of the liquid polymer is preferably 15 parts by mass or more, more preferably 35 parts by mass or more, and further preferably 45 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 15 parts by mass, the effect of blending the liquid polymer may not be sufficiently obtained. Further, the content of the liquid polymer is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less. If it exceeds 100 parts by mass, the wear resistance may be reduced.

本発明で使用できる樹脂としては、特に限定するものではないが、芳香族系石油樹脂を配合することが好ましい。芳香族系石油樹脂としては、フェノール系樹脂、クマロンインデン樹脂、スチレン樹脂、ロジン樹脂、DCPD樹脂などがあげられる。なかでも、本発明の効果がより好適に得られるという理由から、クマロンインデン樹脂が好ましい。 Although it does not specifically limit as resin which can be used by this invention, It is preferable to mix | blend an aromatic petroleum resin. Aromatic petroleum resins include phenolic resins, coumarone indene resins, styrene resins, rosin resins, DCPD resins, and the like. Among these, a coumarone indene resin is preferable because the effects of the present invention can be more suitably obtained.

クマロンインデン樹脂は、樹脂の骨格(主鎖)を構成するモノマー成分として、クマロン及びインデンを含む樹脂であり、クマロン、インデン以外に骨格に含まれるモノマー成分としては、スチレン、α−メチルスチレン、メチルインデン、ビニルトルエンなどが挙げられる。 Coumarone indene resin is a resin containing coumarone and indene as a monomer component constituting the skeleton (main chain) of the resin, and monomer components contained in the skeleton other than coumarone and indene include styrene, α-methylstyrene, Examples thereof include methylindene and vinyltoluene.

芳香族系石油樹脂の軟化点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは80℃以上である。70℃未満であると、充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。また、該軟化点は、好ましくは170℃以下、より好ましくは140℃以下、更に好ましくは120℃以下である。170℃を超えると、ウェットグリップ性能及びドライグリップ性能が低下する傾向がある。
なお、芳香族系石油樹脂の軟化点は、JIS K 6220−1:2001に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
The softening point of the aromatic petroleum resin is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher. If it is less than 70 ° C., sufficient wear resistance may not be obtained. The softening point is preferably 170 ° C. or lower, more preferably 140 ° C. or lower, and still more preferably 120 ° C. or lower. If it exceeds 170 ° C., the wet grip performance and the dry grip performance tend to decrease.
The softening point of the aromatic petroleum resin is the temperature at which the sphere descends when the softening point specified in JIS K 6220-1: 2001 is measured with a ring and ball softening point measuring device.

芳香族系石油樹脂の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは20質量部以上である。10質量部未満では、ウェットグリップ性能及びドライグリップ性能の改善効果が充分に得られないおそれがある。また、該含有量は、好ましくは60質量部以下、より好ましくは40質量部以下である。60質量部を超えると、温度依存性が増大し、温度変化に対する性能変化が大きくなる傾向がある。 The content of the aromatic petroleum resin is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 10 parts by mass, there is a possibility that the effect of improving wet grip performance and dry grip performance cannot be obtained sufficiently. Moreover, this content becomes like this. Preferably it is 60 mass parts or less, More preferably, it is 40 mass parts or less. If it exceeds 60 parts by mass, the temperature dependency increases, and the performance change with respect to the temperature change tends to increase.

加硫促進剤としては、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系若しくはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、又はキサンテート系加硫促進剤などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、スルフェンアミド系、チアゾール系が好ましく、スルフェンアミド系、チアゾール系を併用することがより好ましい。 Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine or aldehyde-ammonia, imidazoline, or xanthate vulcanization accelerators. Etc. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, sulfenamides and thiazoles are preferable, and sulfenamides and thiazoles are more preferably used in combination.

スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、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(CBS)、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DCBS)などが挙げられる。なかでも、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が好ましい。 Examples of the sulfenamide vulcanization accelerator include N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N, N -Dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DCBS) and the like. Of these, N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide is preferable.

スルフェンアミド系加硫促進剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.1〜5質量部が好ましく、0.5〜2.5質量部がより好ましい。 0.1-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, and, as for content of a sulfenamide-type vulcanization accelerator, 0.5-2.5 mass parts is more preferable.

チアゾール系加硫促進剤としては、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドなどが挙げられる。なかでも、2−メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。 Examples of the thiazole vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide, and the like. Of these, 2-mercaptobenzothiazole is preferable.

チアゾール系加硫促進剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.1〜3質量部が好ましく、0.2〜1質量部がより好ましい。 0.1-3 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, and, as for content of a thiazole type vulcanization accelerator, 0.2-1 mass part is more preferable.

本発明のタイヤ用ゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、上記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法などにより製造できる。 As a method for producing the rubber composition for tires of the present invention, known methods can be used. For example, the above components are kneaded using a rubber kneader such as an open roll or a Banbury mixer, and then vulcanized. Etc. can be manufactured.

本発明のゴム組成物は、高性能ウェットタイヤのトレッド(キャップトレッド)に使用できる。なお、本明細書における高性能ウェットタイヤとは、ウェットグリップ性能に特に優れた空気入りタイヤであり、競技車両に使用するウェット路面用の競技用タイヤをも含む概念である。 The rubber composition of the present invention can be used for a tread (cap tread) of a high-performance wet tire. In addition, the high-performance wet tire in this specification is a pneumatic tire that is particularly excellent in wet grip performance, and includes a concept for a competition tire for a wet road surface used in a competition vehicle.

本発明の高性能ウェットタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。すなわち、前記成分を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することによりタイヤを得る。 The high-performance wet tire of the present invention is produced by a normal method using the rubber composition. That is, the rubber composition containing the above components is extruded in accordance with the shape of the tread at an unvulcanized stage and molded together with other tire members on a tire molding machine by a normal method. Form a vulcanized tire. The unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire.

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
SBR:日本ゼオン(株)製のNS522(スチレン含有率:39質量%、ゴム固形分100質量部に対してオイル分37.5質量部含有)
カーボンブラック1:東海カーボン(株)製のシースト9(SAF、NSA:142m/g)
カーボンブラック2:東海カーボン(株)製のシースト6(ISAF、NSA:119m/g)
カーボンナノチューブ1:昭和電工(株)製のVGCF(CVD法で合成された気相法炭素繊維(黒鉛化処理有り)、繊維径:150nm、繊維長:10〜20μm、嵩密度:0.04g/cm
カーボンナノチューブ2:昭和電工(株)製のVGCF−X(CVD法で合成された気相法炭素繊維(黒鉛化処理なし)、繊維径:10〜15nm、繊維長:3μm、嵩密度:0.08g/cm
シリカ:日本シリカ工業(株)製のニプシルVN3(NSA:175m/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(平均一次粒子径:1μm)
シランカップリング剤:デグッサ社製のSi69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
オイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスAH−24
液状SBR:クラレ社製のL−SBR−820(Mn:8500)
レジン:日塗化学(株)製のエスクロンG90(クマロンインデン樹脂、軟化点:90℃)
酸化亜鉛1:三井金属工業(株)製の酸化亜鉛2種(平均一次粒子径:400nm)
酸化亜鉛2:ハクスイテック(株)製のジンコックスーパーF−2(平均一次粒子径:65nm)
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
老化防止剤:住友化学(株)製アンチゲン6C
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
硫黄:軽井沢硫黄(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤CZ:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)
加硫促進剤M:大内新興化学工業(株)製のノクセラーM(2−メルカプトベンゾチアゾール)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
SBR: NS522 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (styrene content: 39% by mass, 37.5 parts by mass of oil with respect to 100 parts by mass of rubber solid content)
Carbon black 1: Seast 9 (SAF, N 2 SA: 142 m 2 / g) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
Carbon black 2: Seast 6 manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (ISAF, N 2 SA: 119 m 2 / g)
Carbon nanotube 1: VGCF manufactured by Showa Denko Co., Ltd. (gas phase carbon fiber synthesized by CVD method (with graphitization treatment), fiber diameter: 150 nm, fiber length: 10 to 20 μm, bulk density: 0.04 g / cm 3 )
Carbon nanotube 2: VGCF-X (shown by Showa Denko KK) (gas phase carbon fiber synthesized by CVD method (no graphitization treatment), fiber diameter: 10 to 15 nm, fiber length: 3 μm, bulk density: 0. 08 g / cm 3 )
Silica: Nipsil VN3 (N 2 SA: 175 m 2 / g) manufactured by Nippon Silica Kogyo Co., Ltd.
Aluminum hydroxide: Heidilite H-43 (average primary particle size: 1 μm) manufactured by Showa Denko KK
Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Degussa
Oil: Diana Process AH-24 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Liquid SBR: L-SBR-820 (Mn: 8500) manufactured by Kuraray
Resin: Escron G90 (Coumarone Indene resin, softening point: 90 ° C.) manufactured by Nikko Chemical Co., Ltd.
Zinc oxide 1: 2 types of zinc oxide manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd. (average primary particle size: 400 nm)
Zinc oxide 2: Zincock Super F-2 (average primary particle size: 65 nm) manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.
Wax: Sunnock N manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Anti-aging agent: Antigen 6C manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Stearic acid: Stearic acid “椿” manufactured by NOF Corporation
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator made by Karuizawa Sulfur Co., Ltd. CZ: Noxeller CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide) made by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator M: Noxeller M (2-mercaptobenzothiazole) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

<ゴム組成物の製造法>
表1に示す配合処方に従い、神戸製鋼(株)製1.7Lバンバリーを用いて硫黄及び加硫促進剤以外の材料を混練りした。得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物をトレッドの形状に成形し、タイヤ成型機上で他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、150℃の条件下で30分間加硫し、試験用タイヤ(タイヤサイズ:215/45R17)を得た。
<Method for producing rubber composition>
In accordance with the formulation shown in Table 1, materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded using 1.7 L Banbury manufactured by Kobe Steel. Sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product and kneaded using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was molded into a tread shape, bonded together with other tire members on a tire molding machine, vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes, and a test tire (tire size: 215). / 45R17).

(ウェットグリップ性能)
上記試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、ウェットアスファルト路面のテストコースにて10周の実車走行を行なった。その際における操舵時のコントロールの安定性をテストドライバーが評価し、比較例1を100として指数表示した。数値が大きいほどウェット路面におけるグリップ性能が高いことを示す。
(Wet grip performance)
The test tire was mounted on a domestic FR vehicle with a displacement of 2000 cc, and the vehicle was run for 10 laps on a wet asphalt road test course. The test driver evaluated the stability of the control at the time of steering at that time, and the comparative example 1 was set to 100 and indicated as an index. The larger the value, the higher the grip performance on the wet road surface.

(ドライアップ時のグリップ性能)
上記試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、ドライアスファルト路面のテストコースにて10周の実車走行を行なった。その際における操舵時のコントロールの安定性をテストドライバーが評価し、比較例1を100として指数表示した。数値が大きいほどドライ路面におけるグリップ性能が高いことを示す。
(Grip performance during dry-up)
The test tire was mounted on a 2000 cc domestic FR vehicle, and the vehicle traveled 10 laps on a dry asphalt road test course. The test driver evaluated the stability of the control at the time of steering at that time, and the comparative example 1 was set to 100 and indicated as an index. The larger the value, the higher the grip performance on the dry road surface.

(ドライアップ時の耐摩耗性)
上記試験用タイヤを排気量2000ccの国産FR車に装着し、ウェット路面からドライ路面に変化する路面(ドライアップ路面)のテストコースにて30周の実車走行を行なった。その際におけるタイヤトレッドゴムの残溝量を計測し、比較例1を100として指数表示した。数値が大きいほど残溝量が多く、耐摩耗性が高いことを示す。
(Abrasion resistance during dry-up)
The test tire was mounted on a domestic FR vehicle with a displacement of 2000 cc, and the vehicle was run for 30 laps on a test course on a road surface (dry up road surface) that changed from a wet road surface to a dry road surface. The remaining groove amount of the tire tread rubber at that time was measured, and the index was displayed with Comparative Example 1 as 100. The larger the value, the greater the remaining groove amount and the higher the wear resistance.

Figure 2014080550
Figure 2014080550

表1の結果より、CNTと、特定の平均一次粒子径の酸化亜鉛(酸化亜鉛2)とを併用した実施例は、ウェットグリップ性能、ドライグリップ性能及び耐摩耗性が相乗的に改善され、これらの性能が高次元でバランス良く得られた。 From the results shown in Table 1, the examples in which CNT and zinc oxide having a specific average primary particle size (zinc oxide 2) are used in combination have synergistically improved wet grip performance, dry grip performance, and wear resistance. The performance was obtained in a well-balanced and high dimension.

Claims (10)

ゴム成分と、カーボンナノチューブと、平均一次粒子径200nm以下の酸化亜鉛とを含む高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物。 A rubber composition for a tread for a high-performance wet tire, comprising a rubber component, carbon nanotubes, and zinc oxide having an average primary particle diameter of 200 nm or less. 前記カーボンナノチューブが黒鉛化処理されていないカーボンナノチューブである請求項1記載の高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread of a high-performance wet tire according to claim 1, wherein the carbon nanotube is a carbon nanotube that has not been graphitized. 前記カーボンナノチューブの繊維径が5〜200nmである請求項1又は2記載の高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread of a high-performance wet tire according to claim 1 or 2, wherein the carbon nanotube has a fiber diameter of 5 to 200 nm. 前記カーボンナノチューブの繊維長が1〜50μmである請求項1〜3のいずれかに記載の高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread of a high-performance wet tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon nanotube has a fiber length of 1 to 50 µm. 前記カーボンナノチューブの嵩密度が0.03g/cm以上である請求項1〜4のいずれかに記載の高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread of a high-performance wet tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the carbon nanotube has a bulk density of 0.03 g / cm 3 or more. 前記カーボンナノチューブが化学気相成長法で合成された気相法炭素繊維である請求項1〜5のいずれかに記載の高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread of a high performance wet tire according to any one of claims 1 to 5, wherein the carbon nanotube is a vapor grown carbon fiber synthesized by a chemical vapor deposition method. 前記ゴム成分100質量部に対する前記カーボンナノチューブの含有量が0.1〜10質量部である請求項1〜6のいずれかに記載の高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread of a high-performance wet tire according to any one of claims 1 to 6, wherein a content of the carbon nanotube with respect to 100 parts by mass of the rubber component is 0.1 to 10 parts by mass. 下記式(M)で表わされる無機化合物を含む請求項1〜7のいずれかに記載の高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物。
kM・xSiO・zHO (M)
(式(M)において、MはAl、Mg、Ti及びCaからなる群より選ばれた少なくとも1つの金属、該金属の酸化物又は水酸化物であり、kは1〜5の整数、xは0〜10の整数、yは2〜5の整数、zは0〜10の整数である。)
The rubber composition for a tread of a high performance wet tire according to any one of claims 1 to 7, comprising an inorganic compound represented by the following formula (M).
kM 1 · xSiO y · zH 2 O (M)
(In Formula (M), M 1 is at least one metal selected from the group consisting of Al, Mg, Ti and Ca, an oxide or hydroxide of the metal, k is an integer of 1 to 5, x Is an integer from 0 to 10, y is an integer from 2 to 5, and z is an integer from 0 to 10.)
前記ゴム成分100質量部に対する前記酸化亜鉛の含有量が0.1〜10質量部である請求項1〜8のいずれかに記載の高性能ウェットタイヤのトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tread of a high-performance wet tire according to any one of claims 1 to 8, wherein the content of the zinc oxide with respect to 100 parts by mass of the rubber component is 0.1 to 10 parts by mass. 請求項1〜9のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する高性能ウェットタイヤ。 A high-performance wet tire having a tread produced using the rubber composition according to claim 1.
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