JP2017031356A - Rubber composition for studless tire - Google Patents

Rubber composition for studless tire Download PDF

Info

Publication number
JP2017031356A
JP2017031356A JP2015154451A JP2015154451A JP2017031356A JP 2017031356 A JP2017031356 A JP 2017031356A JP 2015154451 A JP2015154451 A JP 2015154451A JP 2015154451 A JP2015154451 A JP 2015154451A JP 2017031356 A JP2017031356 A JP 2017031356A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
dst
rubber
carbon black
rubber composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015154451A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
綾子 釜堀
Ayako KAMAHORI
綾子 釜堀
健介 土方
Kensuke Hijikata
健介 土方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP2015154451A priority Critical patent/JP2017031356A/en
Publication of JP2017031356A publication Critical patent/JP2017031356A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for studless tire for maintaining and enhancing abrasion resistance and on-ice performance while reducing heat generation property by blending carbon black having a specific colloidal property.SOLUTION: Thermal expansion microcapsule of 0.2 to 20 pts.mass and carbon black having nitrogen adsorption specific surface area NSA of 90 m/g or less and compression DBP absorption amount (24M4) of 95 to 120 ml/100 g of 30 to 70 pts.mass are blended with 100 pts.mass of a diene rubber containing a butadiene rubber of 30 to 50 mass% and a natural rubber of 50 to 70 mass% and a ratio of mode diameter Dst (nm) in a mass distribution curve of a Stokes diameter of an aggregate of the carbon black and half band width thereof ΔDst (nm), ΔDst/Dst is 0.65 or more and the NSA, (24M4) and Dst satisfy the following formula;(24M4)/Dst<0.0093×NSA-0.06.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、特定のコロイダル特性を有するカーボンブラックを配合することにより発熱性を低減しながら耐摩耗性および氷上性能を維持・向上するようにしたスタッドレスタイヤ用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for studless tires that maintains and improves wear resistance and performance on ice while reducing heat build-up by incorporating carbon black having specific colloidal characteristics.

氷雪路用空気入りタイヤ(スタッドレスタイヤ)の氷上性能を向上する構成として、トレッドゴム中に多数の気泡を形成しておくことにより、トレッドが氷面に踏み込むときにこれら気泡が氷表面の水膜を吸収除去し、トレッドが氷面から離れるときに吸収した水を遠心力で離脱させることを繰り返すようにすることが知られている。特許文献1は、このような気泡の形成手段として、スタッドレスタイヤ用ゴム組成物に熱膨張性マイクロカプセルを配合することを提案している。この熱膨張性マイクロカプセルは加硫工程での加熱によって膨張するので、加硫後のタイヤのゴムコンパウンドには膨張したマイクロカプセルの殻に被覆された気泡(樹脂被覆気泡)が多数形成される。しかし、このようなゴムコンパウンドを使用したスタッドレスタイヤは、耐摩耗性能が悪化するという問題がある。   A structure that improves the performance on ice of a pneumatic tire (studless tire) for icy and snowy roads. By forming a large number of bubbles in the tread rubber, these bubbles form a water film on the ice surface when the tread steps on the ice surface. It is known that the water is absorbed and removed, and when the tread is separated from the ice surface, the absorbed water is repeatedly separated by centrifugal force. Patent Document 1 proposes blending thermally expandable microcapsules with a rubber composition for studless tires as a means for forming such bubbles. Since this thermally expandable microcapsule expands when heated in the vulcanization process, a large number of bubbles (resin-coated bubbles) covered with the shell of the expanded microcapsule are formed in the rubber compound of the vulcanized tire. However, a studless tire using such a rubber compound has a problem that wear resistance is deteriorated.

一方、地球環境問題への関心の高まりに伴い燃費性能が優れることが求められており、空気入りタイヤに対する要求性能として、スタッドレスタイヤも例外ではない。燃費性能を向上するためには転がり抵抗を低減することが必要であり、タイヤを構成するゴム組成物の発熱を抑え、転がり抵抗を小さくするようにしている。ゴム組成物の発熱性の指標としては一般に動的粘弾性測定による60℃のtanδが用いられ、ゴム組成物のtanδ(60℃)が小さいほど発熱性が小さくなる。   On the other hand, with increasing interest in global environmental issues, fuel efficiency is required to be excellent, and studless tires are no exception as required performance for pneumatic tires. In order to improve fuel efficiency, it is necessary to reduce rolling resistance, and heat generation of the rubber composition constituting the tire is suppressed to reduce rolling resistance. Generally, 60 ° C. tan δ by dynamic viscoelasticity measurement is used as an index of exothermic property of the rubber composition. The smaller the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition, the smaller the exothermic property.

ゴム組成物のtanδ(60℃)を小さくする方法として、例えばカーボンブラックの粒径を大きくしたり、配合量を少なくしたりすることや、シリカを配合することが挙げられる。しかし、このような方法では、空気入りタイヤ、特に熱膨張性マイクロカプセルを配合したトレッドゴムを有するスタッドレスタイヤにしたとき、耐摩耗性が大幅に低下するという問題がある。   Examples of a method for reducing the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition include increasing the particle size of carbon black, reducing the amount of compound, and compounding silica. However, in such a method, there is a problem that the wear resistance is greatly reduced when a pneumatic tire, particularly a studless tire having a tread rubber containing a thermally expandable microcapsule is used.

特開平10−316801号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-316801

本発明の目的は、特定のコロイダル特性を有するカーボンブラックを配合することにより発熱性を低減しながら耐摩耗性および氷上性能を維持・向上するようにしたスタッドレスタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a rubber composition for studless tires that maintains and improves wear resistance and on-ice performance while reducing heat build-up by incorporating carbon black having specific colloidal characteristics. is there.

上記目的を達成する本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、ブタジエンゴムを30〜50質量%、天然ゴムを50〜70質量%含むジエン系ゴム100質量部に対し、熱膨張性マイクロカプセルを0.2〜20質量部、窒素吸着比表面積N2SAが90m2/g以下、圧縮DBP吸収量(24M4)が95〜120ml/100gのカーボンブラックを30〜70質量部配合すると共に、前記カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dst(nm)およびその半値幅ΔDst(nm)の比ΔDst/Dstが0.65以上であり、前記N2SA、(24M4)およびDstが下記の式(1)を満たすことを特徴とする。
(24M4)/Dst<0.0093×N2SA−0.06 (1)
(ただし、Dstは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径(nm)、N2SAは窒素吸着比表面積(m2/g)、(24M4)は圧縮DBP吸収量(ml/100g)である。)
The rubber composition for studless tires of the present invention that achieves the above-mentioned object has 0 thermal expansion microcapsules with respect to 100 parts by mass of diene rubber containing 30 to 50% by mass of butadiene rubber and 50 to 70% by mass of natural rubber. 2 to 20 parts by mass, 30 to 70 parts by mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of 90 m 2 / g or less and a compressed DBP absorption (24M4) of 95 to 120 ml / 100 g, and the carbon black The ratio ΔDst / Dst of the mode diameter Dst (nm) and its half-value width ΔDst (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate is 0.65 or more, and the N 2 SA, (24M4) and Dst are as follows: (1) is satisfied.
(24M4) / Dst <0.0093 × N 2 SA−0.06 (1)
(Where Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g), and (24M4) is the compressed DBP absorption (ml / 100 g). is there.)

本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、ブタジエンゴムを30〜50質量%、天然ゴムを50〜70質量%含むジエン系ゴム100質量部に対し、熱膨張性マイクロカプセルを0.2〜20質量部、窒素吸着比表面積N2SAが90m2/g以下、圧縮DBP吸収量(24M4)が95〜120ml/100g、カーボンブラック凝集体のストークス径の質量分布曲線における比ΔDst/Dstが0.65以上、かつ前記式(1)の関係を満たすカーボンブラックを30〜70質量部配合するようにしたので、ゴム組成物の発熱性を小さくしながら、耐摩耗性および氷上性能を維持・向上することができる。 The rubber composition for studless tires of the present invention comprises 0.2 to 20 mass of thermally expandable microcapsules with respect to 100 mass parts of diene rubber containing 30 to 50 mass% of butadiene rubber and 50 to 70 mass% of natural rubber. Part, the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA is 90 m 2 / g or less, the compressed DBP absorption (24M4) is 95 to 120 ml / 100 g, and the ratio ΔDst / Dst in the Stokes diameter mass distribution curve of the carbon black aggregate is 0.65. As described above, since 30 to 70 parts by mass of carbon black satisfying the relationship of the above formula (1) is blended, the wear resistance and the performance on ice are maintained and improved while reducing the heat build-up of the rubber composition. Can do.

前記カーボンブラックのDstは、160nm以上であることが好ましい。またカーボンブラックのN2SAが、50m2/g以上であることが好ましい。 The Dst of the carbon black is preferably 160 nm or more. The N 2 SA of carbon black is preferably not 50 m 2 / g or more.

本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物をトレッド部に使用したスタッドレスタイヤは、発熱性を小さくし転がり抵抗を低減し燃費性能を改良しながら、耐摩耗性および氷上性能を従来レベル以上に向上することができる。   The studless tire using the rubber composition for studless tires of the present invention in the tread portion has improved heat resistance and on-ice performance over conventional levels while reducing heat generation and rolling resistance to improve fuel efficiency. Can do.

ASTMグレードのカーボンブラックについて、N2SAに対する(24M4)/Dstの関係を示すグラフである。The carbon black ASTM grade is a graph showing the relationship between (24M4) / Dst for N 2 SA. 本発明のタイヤ用ゴム組成物で使用するカーボンブラックについて、N2SAに対する(24M4)/Dstの関係を示すグラフの一例である。For carbon black used in the rubber composition for a tire of the present invention, an example of a graph showing the relationship between (24M4) / Dst for N 2 SA. 本明細書の実施例および比較例で使用したカーボンブラックのN2SAに対する(24M4)/Dstの関係を示すグラフである。It is a graph showing the carbon (24M4) for N 2 SA of the black / Dst relationship used in Examples and Comparative Examples herein.

本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物において、ジエン系ゴムは、ブタジエンゴムおよび天然ゴムを必ず含む。天然ゴムおよびブタジエンゴムを主成分にすることにより、氷上性能を高くすることができる。   In the rubber composition for studless tires of the present invention, the diene rubber necessarily contains butadiene rubber and natural rubber. By using natural rubber and butadiene rubber as main components, the performance on ice can be enhanced.

ブタジエンゴムの含有量は、ジエン系ゴム100質量%中30〜50質量%、好ましくは35〜45質量%である。ブタジエンゴムの含有量が30質量%未満であると、氷上性能が低下する。またブタジエンゴムの含有量が70質量%を超えると、力学特性が低下する。   The content of butadiene rubber is 30 to 50% by mass, preferably 35 to 45% by mass, in 100% by mass of the diene rubber. When the content of butadiene rubber is less than 30% by mass, the performance on ice is lowered. On the other hand, when the content of butadiene rubber exceeds 70% by mass, the mechanical properties deteriorate.

天然ゴムの含有量は、ジエン系ゴム100質量%中50〜70質量%、好ましくは55〜65質量%である。天然ゴムの含有量が50質量%未満であると、力学特性が低下する。また天然ゴムの含有量が70質量%を超えると、氷上性能が低下する。   The content of the natural rubber is 50 to 70% by mass, preferably 55 to 65% by mass in 100% by mass of the diene rubber. If the content of natural rubber is less than 50% by mass, the mechanical properties are deteriorated. On the other hand, when the content of natural rubber exceeds 70% by mass, the on-ice performance decreases.

本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴムは、天然ゴムおよびブタジエンゴムで100質量%になるように組成することができる。或いは、ジエン系ゴムとして天然ゴム、ブタジエンゴム以外の他のジエン系ゴムを配合することができる。他のジエン系ゴムとしては、例えばイソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等を例示することができる。なかでもイソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ハロゲン化ブチルゴムがよい。これらジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。他のジエン系ゴムの含有量は、本発明の課題の達成を阻害しない範囲内であるものとし、ジエン系ゴム100質量%中、好ましくは0〜10質量%、より好ましくは0〜5質量%であるとよい。   The rubber composition for studless tires of the present invention can be prepared such that the diene rubber is 100% by mass with natural rubber and butadiene rubber. Alternatively, other diene rubbers other than natural rubber and butadiene rubber can be blended as the diene rubber. Examples of other diene rubbers include isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, butyl rubber, and halogenated butyl rubber. Of these, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, and halogenated butyl rubber are preferable. These diene rubbers can be used alone or as any blend. The content of the other diene rubber is within a range that does not hinder the achievement of the object of the present invention, and in 100% by mass of the diene rubber, preferably 0 to 10% by mass, more preferably 0 to 5% by mass. It is good to be.

本発明において、熱膨張性マイクロカプセルを配合することにより、空気入りタイヤのトレッド部を構成したときの氷上性能を向上する。熱膨張性マイクロカプセルは、熱可塑性樹脂で形成された殻材中に、熱膨張性物質を内包した構成からなる。このため、熱膨張性マイクロカプセルを混合したゴム組成物からなるトレッド部を有する未加硫タイヤを成形し、その加硫時にゴム組成物中の熱膨張性マイクロカプセルが加熱されると、殻材に内包された熱膨張性物質が膨張して殻材の粒径を大きくし、トレッドゴム中に多数の樹脂被覆気泡を形成する。このようにトレッドゴム中に多数の樹脂被覆気泡を形成することにより、トレッドが氷路面に踏み込むとき氷路面の水膜を吸収除去し、氷路面から離れると遠心力で水を離脱させて再び氷路面に踏込むことを繰り返して、水膜を除去しトレッドの氷路面に対する氷上摩擦力を向上可能にする。また、ミクロなエッジ効果が得られるため、氷上摩擦力を向上させる。   In the present invention, by adding thermally expandable microcapsules, the performance on ice when the tread portion of a pneumatic tire is configured is improved. The thermally expandable microcapsule has a configuration in which a thermally expandable substance is encapsulated in a shell formed of a thermoplastic resin. Therefore, when a non-vulcanized tire having a tread portion made of a rubber composition mixed with thermally expandable microcapsules is molded and the thermally expandable microcapsules in the rubber composition are heated during the vulcanization, the shell material The heat-expandable substance contained in the resin expands to increase the particle size of the shell material, and a large number of resin-coated bubbles are formed in the tread rubber. By forming a large number of resin-coated bubbles in the tread rubber in this way, the water film on the icy road surface is absorbed and removed when the tread steps on the icy road surface. By repeatedly stepping on the road surface, the water film is removed, and the friction force on ice on the ice road surface of the tread can be improved. Moreover, since a micro edge effect is obtained, the frictional force on ice is improved.

熱膨張性マイクロカプセルの殻材はニトリル系重合体により形成することができる。またマイクロカプセルの殻材中に内包する熱膨張性物質は、熱によって気化または膨張する特性をもち、例えば、イソアルカン、ノルマルアルカン等の炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも1種が例示される。イソアルカンとしては、イソブタン、イソペンタン、2−メチルペンタン、2−メチルヘキサン、2,2,4−トリメチルペンタン等を挙げることができ、ノルマルアルカンとしては、n−ブタン、n−プロパン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等を挙げることができる。これらの炭化水素は、それぞれ単独で使用しても複数を組み合わせて使用してもよい。熱膨張性物質の好ましい形態としては、常温で液体の炭化水素に、常温で気体の炭化水素を溶解させたものがよい。このような炭化水素の混合物を使用することにより、未加硫タイヤの加硫成形温度領域(150〜190℃)において、低温領域から高温領域にかけて十分な膨張力を得ることができる。   The shell material of the thermally expandable microcapsule can be formed of a nitrile polymer. In addition, the thermally expandable substance encapsulated in the shell of the microcapsule has a property of being vaporized or expanded by heat, and examples thereof include at least one selected from the group consisting of hydrocarbons such as isoalkane and normal alkane. Examples of isoalkanes include isobutane, isopentane, 2-methylpentane, 2-methylhexane, 2,2,4-trimethylpentane, and examples of normal alkanes include n-butane, n-propane, n-hexane, Examples thereof include n-heptane and n-octane. These hydrocarbons may be used alone or in combination. As a preferable form of the thermally expandable substance, a substance obtained by dissolving a hydrocarbon which is gaseous at normal temperature in a hydrocarbon which is liquid at normal temperature is preferable. By using such a mixture of hydrocarbons, a sufficient expansion force can be obtained from the low temperature region to the high temperature region in the vulcanization molding temperature region (150 to 190 ° C.) of the unvulcanized tire.

このような熱膨張性マイクロカプセルとしては、例えばスェーデン国エクスパンセル社製の商品名「EXPANCEL 091DU−80」又は「EXPANCEL 092DU−120」等、或いは松本油脂製薬社製の商品名「マイクロスフェアー F−85D」又は「マイクロスフェアー F−100D」等を使用することができる。   Examples of such thermally expandable microcapsules include trade name “EXPANCEL 091DU-80” or “EXPANCEL 092DU-120” manufactured by EXPANSEL, Sweden, or trade name “Microsphere” manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. F-85D "or" Microsphere F-100D "can be used.

熱膨張性マイクロカプセルの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し0.2〜20質量部、好ましくは1〜10質量部にする。熱膨張性マイクロカプセルの配合量が0.2質量部未満であると、トレッドゴム中の樹脂被覆気泡の容積が不足し氷上性能を充分に得ることができない。マイクロカプセルの配合量が20質量部を超えるとトレッドゴムの耐摩耗性能が悪化する。   The compounding amount of the thermally expandable microcapsule is 0.2 to 20 parts by mass, preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. When the compounding amount of the thermally expandable microcapsule is less than 0.2 parts by mass, the volume of the resin-coated bubbles in the tread rubber is insufficient, and sufficient performance on ice cannot be obtained. When the amount of the microcapsule exceeds 20 parts by mass, the wear resistance of the tread rubber is deteriorated.

本発明では、カーボンブラック以外の無機充填剤として、シリカ、クレー、タルク、マイカ、炭酸カルシウム等を配合することができる。とりわけシリカを配合することにより、発熱性を小さくすることができる。またウェットグリップ性能を改良することができる。   In the present invention, silica, clay, talc, mica, calcium carbonate and the like can be blended as inorganic fillers other than carbon black. In particular, exothermicity can be reduced by blending silica. In addition, wet grip performance can be improved.

シリカの配合量はジエン系ゴム100質量部に対し好ましくは5〜25質量部、より好ましくは7〜18質量部にするとよい。シリカの配合量をこのような範囲にすることにより、ゴム組成物の低発熱性と、耐摩耗性を両立することができる。シリカの配合量が5質量部未満であると発熱性を十分に小さくすることができない。シリカの配合量が25質量部を超えると耐摩耗性が低下する。   The amount of silica is preferably 5 to 25 parts by mass, more preferably 7 to 18 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. By setting the blending amount of silica in such a range, the low exothermic property and wear resistance of the rubber composition can be compatible. If the amount of silica is less than 5 parts by mass, the exothermic property cannot be sufficiently reduced. When the amount of silica exceeds 25 parts by mass, the wear resistance decreases.

シリカとしては窒素吸着比表面積が好ましくは150〜250m2/gにするとよい。シリカの窒素吸着比表面積が150m2/g未満であると、ゴム組成物に対する補強性が不十分となり耐摩耗性が不足する。またシリカの窒素吸着比表面積が250m2/gを超えると、発熱性が大きくなる。なおシリカの窒素吸着比表面積は、ISO 9277に準拠して求めるものとする。 Silica preferably has a nitrogen adsorption specific surface area of 150 to 250 m 2 / g. When the nitrogen adsorption specific surface area of silica is less than 150 m 2 / g, the rubber composition has insufficient reinforcement and wear resistance is insufficient. On the other hand, when the nitrogen adsorption specific surface area of silica exceeds 250 m 2 / g, the exothermic property increases. Note that the nitrogen adsorption specific surface area of silica is determined in accordance with ISO 9277.

本発明で使用するシリカは、上述した特性を有するシリカであればよく、製品化されたもののなかから適宜選択してもよいし、通常の方法で上述した特性を有するように製造してもよい。シリカの種類としては、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを使用することができる。   The silica used in the present invention is not limited as long as it has the above-described characteristics, and may be appropriately selected from those manufactured, or may be manufactured to have the above-described characteristics by a normal method. . As the type of silica, for example, wet method silica, dry method silica, or surface-treated silica can be used.

本発明のゴム組成物において、シリカと共にシランカップリング剤を配合することが好ましく、シリカの分散性を向上しゴム成分との補強性をより高くすることができる。シランカップリング剤は、シリカ配合量に対して好ましくは3〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%配合するとよい。シランカップリング剤の配合量がシリカ質量の3質量%未満の場合、シリカの分散性を向上する効果が十分に得られない。また、シランカップリング剤の配合量が20質量%を超えると、シランカップリング剤同士が縮合してしまい、所望の効果を得ることができなくなる。   In the rubber composition of the present invention, it is preferable to mix a silane coupling agent with silica, so that the dispersibility of silica can be improved and the reinforcement with the rubber component can be further enhanced. The silane coupling agent is preferably added in an amount of 3 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, based on the amount of silica. When the compounding quantity of a silane coupling agent is less than 3 mass% of silica mass, the effect which improves the dispersibility of a silica is not fully acquired. Moreover, when the compounding quantity of a silane coupling agent exceeds 20 mass%, silane coupling agents will condense and it will become impossible to acquire a desired effect.

シランカップリング剤としては、特に制限されるものではないが、硫黄含有シランカップリング剤が好ましく、例えばビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラサルファイド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジサルファイド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。   Although it does not restrict | limit especially as a silane coupling agent, A sulfur containing silane coupling agent is preferable, for example, bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide. , 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane, and the like.

本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物では、特定の窒素吸着比表面積N2SAおよび圧縮DBP吸収量(24M4)を有し、かつ凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dstおよびその半値幅ΔDstの比ΔDst/Dst並びにDst/(24M4)とN2SAとの関係を限定した新規のカーボンブラックを配合することにより、粒子径が大きいカーボンブラックを用いてゴム組成物の発熱性を小さくしながら、引張り破断強度、引張り破断伸び、耐摩耗性などの機械的特性を悪化させることがない。カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し30〜70質量部、好ましくは32〜68質量部、より好ましくは40〜65質量部にするとよい。カーボンブラックの配合量が30質量部未満であると、ゴム組成物の引張り破断強度、耐摩耗性が悪化する。またカーボンブラックの配合量が70質量部を超えると、発熱性が大きくなる。また氷上性能が低下する虞がある。 The rubber composition for studless tires of the present invention has a specific nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA and a compressed DBP absorption amount (24M4), and a mode diameter Dst and a half-value width thereof in a mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate. By blending a new carbon black with a limited ΔDst ratio ΔDst / Dst and the relationship between Dst / (24M4) and N 2 SA, the heat buildup of the rubber composition is reduced using carbon black having a large particle size. However, mechanical properties such as tensile strength at break, tensile elongation at break, and wear resistance are not deteriorated. The compounding amount of carbon black is 30 to 70 parts by mass, preferably 32 to 68 parts by mass, and more preferably 40 to 65 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. When the blending amount of carbon black is less than 30 parts by mass, the tensile strength at break and the wear resistance of the rubber composition are deteriorated. On the other hand, if the blending amount of carbon black exceeds 70 parts by mass, the exothermic property increases. In addition, the performance on ice may be reduced.

本発明で使用するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積N2SAが90m2/g以下、好ましくは50〜90m2/g、より好ましくは55〜85m2/gである。N2SAが90m2/gを超えると、発熱性が大きくなる。本明細書においてカーボンブラックのN2SAは、JIS K6217−7に準拠して、測定するものとする。 Carbon black used in the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA is 90m 2 / g or less, preferably 50~90m 2 / g, more preferably 55~85m 2 / g. When N 2 SA exceeds 90 m 2 / g, the exothermic property increases. In this specification, N 2 SA of carbon black shall be measured according to JIS K6217-7.

また、カーボンブラックの圧縮DBP吸収量(24M4)は、95〜120ml/100gであり、好ましくは100〜115ml/100gである。圧縮DBP吸収量が95ml/100g未満であると発熱性が大きくなると共に、耐摩耗性が低下する。またゴム組成物の成形加工性が低下しカーボンブラックの分散性が悪化するのでカーボンブラックの補強性能が十分に得られない。圧縮DBP吸収量が120ml/100gを超えると、耐摩耗性が悪化する。また粘度の上昇により加工性が悪化する。圧縮DBP吸収量は、JIS K6217−4に準拠し附属書Aに記載された圧縮試料を用いて測定するものとする。   The compressed DBP absorption amount (24M4) of carbon black is 95 to 120 ml / 100 g, preferably 100 to 115 ml / 100 g. When the compressed DBP absorption amount is less than 95 ml / 100 g, the heat buildup increases and the wear resistance decreases. Further, since the molding processability of the rubber composition is lowered and the dispersibility of the carbon black is deteriorated, the reinforcing performance of the carbon black cannot be sufficiently obtained. When the compressed DBP absorption exceeds 120 ml / 100 g, the wear resistance deteriorates. In addition, workability deteriorates due to an increase in viscosity. The amount of compressed DBP absorption shall be measured using a compressed sample described in Appendix A according to JIS K6217-4.

本発明で使用するカーボンブラックは、上述した窒素吸着比表面積N2SAおよび圧縮DBP吸収量(24M4)を有すると共に、凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dstおよびその半値幅ΔDstに関し以下の関係を有する。 The carbon black used in the present invention has the above-described nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA and compressed DBP absorption (24M4), and also relates to the mode diameter Dst and its half-value width ΔDst in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate. Have the relationship.

本発明において、カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dst(nm)に対する前記質量分布曲線の半値幅ΔDst(nm)の比ΔDst/Dstが0.65以上、好ましくは0.70以上である。比ΔDst/Dstを0.65以上にすることにより、発熱を小さくすることができる。本明細書において、凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dstは、カーボンブラックを遠心沈降させ、光学的に得た凝集体のストークス径の質量分布曲線における最大頻度のモード径をいう。また半値幅ΔDstは凝集体質量分布曲線において、その頻度が最大点の半分の高さのときの分布の幅をいう。本発明において、DstおよびΔDstはJIS K6217−6ディスク遠心光沈降法による凝集体分布の求め方に準拠して、測定するものとする。   In the present invention, the ratio ΔDst / Dst of the half-value width ΔDst (nm) of the mass distribution curve to the mode diameter Dst (nm) in the mass distribution curve of Stokes diameter of the carbon black aggregate is 0.65 or more, preferably 0.8. 70 or more. Heat generation can be reduced by setting the ratio ΔDst / Dst to 0.65 or more. In the present specification, the mode diameter Dst in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate refers to the mode diameter of the maximum frequency in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate obtained by centrifugal sedimentation of carbon black. The half-value width ΔDst refers to the distribution width when the frequency is half the maximum point in the aggregate mass distribution curve. In the present invention, Dst and ΔDst are measured according to the method for obtaining the aggregate distribution by JIS K6217-6 disc centrifugal light sedimentation method.

本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、窒素吸着比表面積N2SA、圧縮DBP吸収量(24M4)およびDstが下記の式(1)を満たす。
(24M4)/Dst<0.0093×N2SA−0.06 (1)
(ただし、Dstは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径(nm)、N2SAは窒素吸着比表面積(m2/g)、(24M4)は圧縮DBP吸収量(ml/100g)である。)
In the rubber composition for studless tires of the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA, the compressed DBP absorption amount (24M4), and Dst satisfy the following formula (1).
(24M4) / Dst <0.0093 × N 2 SA−0.06 (1)
(Where Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g), and (24M4) is the compressed DBP absorption (ml / 100 g). is there.)

カーボンブラックが上述した特定された範囲内のN2SA、圧縮DBP吸収量および比ΔDst/Dstを有し、かつ(24M4)/DstおよびN2SAが前記式(1)を満たすことにより、ゴム組成物の発熱性を小さくしながら、引張り破断強度、引張り破断伸びおよび耐摩耗性などの機械的特性を維持・向上することができる。 Carbon black has N 2 SA, compression DBP absorption and ratio ΔDst / Dst within the specified range as described above, and (24M4) / Dst and N 2 SA satisfy the above formula (1), thereby providing rubber. Mechanical properties such as tensile strength at break, tensile elongation at break and wear resistance can be maintained and improved while reducing the exothermic properties of the composition.

図1は、ASTM規格番号を有する代表的なカーボンブラックであるASTMグレードについて、その(24M4)/DstとN2SAの関係を示すグラフである。図1において、横軸はN2SA(m2/g)、縦軸は(24M4)/Dst(ml/100g/nm)である。図1に示す通り、従来の規格化されたカーボンブラックブラックの(24M4)/DstはN2SAに対し概ね1次直線(図1の破線)で表され、その傾きは約0.0093、切片は0.0133である。 FIG. 1 is a graph showing the relationship between (24M4) / Dst and N 2 SA for an ASTM grade which is a representative carbon black having an ASTM standard number. In FIG. 1, the horizontal axis represents N 2 SA (m 2 / g), and the vertical axis represents (24M4) / Dst (ml / 100 g / nm). As shown in FIG. 1, (24M4) / Dst of conventional standardized carbon black black is approximately represented by a linear line (dashed line in FIG. 1) with respect to N 2 SA, and its slope is about 0.0093, intercept Is 0.0133.

これに対し、本発明で使用するカーボンブラックでは、N2SAに対し、アグリゲート特性の比(24M4)/Dstの上限が、前記式(1)により制限されている。この境界線(前記式(1)の不等号を等号にした一次直線)を図2に実線で記載した。また本願明細書の実施例で使用するカーボンブラックを○印でプロットした。なお図2の破線はASTMグレードのカーボンブラックブラックから求められた1次直線である。アグリゲート特性の比(24M4)/DstおよびN2SAがこの関係を満たすことにより、耐摩耗性を優れたものにすることができる。 On the other hand, in the carbon black used in the present invention, the upper limit of the aggregate characteristic ratio (24M4) / Dst with respect to N 2 SA is limited by the formula (1). This boundary line (primary straight line in which the inequality sign of the formula (1) is equal) is shown by a solid line in FIG. In addition, carbon black used in the examples of the present specification is plotted with ◯ marks. The broken line in FIG. 2 is a linear straight line obtained from ASTM grade carbon black. When the aggregate characteristic ratio (24M4) / Dst and N 2 SA satisfy this relationship, the wear resistance can be improved.

本発明において、前記式(1)で特定されるカーボンブラックは、上述した範囲のN2SA、圧縮DBP吸収量(24M4)および比ΔDst/Dstを有するとき、ゴム組成物の発熱性を小さくしながら、引張り破断強度、引張り破断伸びなどの機械的特性を維持・向上し、スタッドレスタイヤの耐摩耗性を優れたものにすることができる。 In the present invention, when the carbon black specified by the formula (1) has N 2 SA, compressed DBP absorption (24M4) and ratio ΔDst / Dst within the above-mentioned ranges, the exothermic property of the rubber composition is reduced. However, it is possible to maintain and improve mechanical properties such as tensile breaking strength and tensile breaking elongation, and to improve the wear resistance of the studless tire.

本発明で使用するカーボンブラックのDstは、特に制限されるものではないが、好ましくは160nm以上、好ましくは170nm以上であるとよい。Dstが160nm未満であると、ゴム組成物の発熱性が大きくなる虞がある。   The Dst of the carbon black used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 160 nm or more, and preferably 170 nm or more. If Dst is less than 160 nm, the exothermic property of the rubber composition may increase.

上述した特性を有するカーボンブラックは、例えば、カーボンブラック製造炉における原料油導入条件、全空気の供給量、燃料油及び原料油の導入量、反応時間(最終原料油導入位置から反応停止までの燃焼ガスの滞留時間)などの製造条件を調整して製造することができる。   The carbon black having the above-described characteristics is, for example, feedstock introduction conditions in a carbon black production furnace, supply amount of all air, introduction amount of fuel oil and feedstock, reaction time (combustion from the last feedstock introduction position to reaction stoppage) The production conditions such as gas residence time) can be adjusted.

本発明において、カーボンブラックとしては、上述した特性を有するカーボンブラックと、その他のカーボンブラックを共に使用することができる。このとき、特定のコロイダル特性を有するカーボンブラックが占める割合が50質量%を超えるものとし、カーボンブラックの合計をジエン系ゴム100質量部に対し、好ましくは30〜70質量部にする。このようにその他のカーボンブラックを共に配合することにより、ゴム組成物の発熱性と、耐摩耗性および氷上性能とのバランスを調整することができる。   In the present invention, as carbon black, both carbon black having the above-described characteristics and other carbon blacks can be used. At this time, the proportion of carbon black having a specific colloidal characteristic exceeds 50% by mass, and the total amount of carbon black is preferably 30 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. Thus, by blending together with other carbon blacks, the balance between the heat build-up of the rubber composition, the wear resistance and the performance on ice can be adjusted.

タイヤ用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、各種無機充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。   Various additives commonly used in tire rubber compositions, such as vulcanization or crosslinking agents, vulcanization accelerators, various inorganic fillers, various oils, anti-aging agents, and plasticizers, for tire rubber compositions These additives can be kneaded by a general method to form a rubber composition, which can be used for vulcanization or crosslinking. As long as the amount of these additives is not contrary to the object of the present invention, a conventional general amount can be used. The rubber composition for tires of the present invention can be produced by mixing the above components using a normal rubber kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll.

本発明のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、スタッドレスタイヤのキャップトレッド部に好適に使用することができる。本発明のゴム組成物を使用したスタッドレスタイヤは燃費性能が優れ、かつ氷上性能および耐摩耗性を従来レベル以上に維持・向上することができる。   The rubber composition for studless tires of the present invention can be suitably used for a cap tread portion of a studless tire. The studless tire using the rubber composition of the present invention has excellent fuel efficiency, and can maintain and improve on-ice performance and wear resistance at or above conventional levels.

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, the scope of the present invention is not limited to these Examples.

11種類のカーボンブラック(CB−1〜CB−11)を使用して17種類のゴム組成物(実施例1〜5、標準例、比較例1〜11)を調製した。このうち3種類のカーボンブラック(CB−1〜CB−3)は市販グレード、8種類のカーボンブラック(CB−4〜CB−11)は試作品であり、それぞれのコロイダル特性を表1に示した。また図3において、各カーボンブラックCB−1〜CB−11の(24M4)/DstとN2SAの関係をプロットすると共に、それぞれのカーボンブラックを参照する番号を付した。なお図3において実線は式(1)を等号にしたときの直線、破線はカーボンブラックのASTMグレードに相当する1次直線である。 Using 11 types of carbon black (CB-1 to CB-11), 17 types of rubber compositions (Examples 1 to 5, Standard Example, Comparative Examples 1 to 11) were prepared. Of these, 3 types of carbon black (CB-1 to CB-3) are commercially available grades, 8 types of carbon black (CB-4 to CB-11) are prototypes, and their colloidal characteristics are shown in Table 1. . In FIG. 3, the relationship between (24M4) / Dst and N 2 SA of each of the carbon blacks CB-1 to CB-11 is plotted, and numbers for referring to the respective carbon blacks are attached. In FIG. 3, the solid line is a straight line when the equation (1) is made equal, and the broken line is a primary straight line corresponding to the ASTM grade of carbon black.

Figure 2017031356
Figure 2017031356

表1において、各略号はそれぞれ下記のコロイダル特性を表わす。
・N2SA:JIS K6217−7に基づいて測定された窒素吸着比表面積
・24M4:JIS K6217−4(圧縮試料)に基づいて測定された圧縮DBP吸収量
・Dst:JIS K6217−6に基づいて測定されたディスク遠心光沈降法による凝集体のストークス径の質量分布曲線の最大値であるモード径
・△Dst:JIS K6217−6に基づいて測定されたディスク遠心光沈降法による凝集体のストークス径の質量分布曲線において、その質量頻度が最大点の半分の高さのときの分布の幅(半値幅)
・△Dst/Dst:比△Dst/Dstの値
・式(1)の左辺 (24M4)/Dstの計算値
・式(1)の右辺 0.0093×N2SA−0.06の計算値
・式(1)の成否:左辺<右辺が成立するときが○、成立しないときを×で表す。
In Table 1, each abbreviation represents the following colloidal characteristics.
N 2 SA: Nitrogen adsorption specific surface area measured based on JIS K6217-7 24M4: Compressed DBP absorption measured based on JIS K6217-4 (compressed sample) Dst: Based on JIS K6217-6 Mode diameter which is the maximum value of the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate measured by the disc centrifugal light sedimentation method. ΔDst: Stokes diameter of the aggregate measured by the disc centrifugal photoprecipitation method measured based on JIS K6217-6 The distribution width when the mass frequency is half the maximum point in the mass distribution curve (half width)
ΔDst / Dst: ratio ΔDst / Dst value • left side of equation (1) (24M4) / calculated value of Dst • right side of equation (1) 0.0093 × N 2 SA−0.06 Success or failure of formula (1): When the left side <right side is true, it is indicated by ◯, and when it is not true, it is indicated by ×.

また表1において、カーボンブラックCB1〜CB3は、それぞれ以下の市販グレードを表わす。
・CB1:新日化カーボン社製ニテロン#200IS、N339
・CB2:東海カーボン社製シースト300、N326
・CB3:新日化カーボン社製ニテロン#10N、N550
Moreover, in Table 1, carbon black CB1-CB3 represents the following commercial grades, respectively.
CB1: Niteron Carbon Corporation Niteron # 200IS, N339
・ CB2: Tokai Carbon Co., Ltd. Seest 300, N326
CB3: Niteron Carbon Corporation Niteron # 10N, N550

カーボンブラックCB4〜CB11の製造
円筒反応炉を使用して、表2に示すように全空気供給量、燃料油導入量、原料油導入量、反応時間を変えて、カーボンブラックCB4〜CB11を製造した。
Production of carbon blacks CB4 to CB11 Using a cylindrical reactor, carbon blacks CB4 to CB11 were produced by changing the total air supply amount, fuel oil introduction amount, raw material oil introduction amount, and reaction time as shown in Table 2. .

Figure 2017031356
Figure 2017031356

タイヤ用ゴム組成物の調製及び評価
上述した11種類のカーボンブラック(CB1〜CB11)を用いて、表5の配合剤を共通に添加した、表3,4に示す配合からなる17種類のゴム組成物(実施例1〜5、標準例、比較例1〜11)を調製するに当たり、それぞれ硫黄及び加硫促進剤を除く成分を秤量し、55Lのニーダーで15分間混練した後、そのマスターバッチを放出し室温冷却した。このマスターバッチを55Lのニーダーに供し、硫黄及び加硫促進剤を加え、混合しスタッドレスタイヤ用ゴム組成物を得た。なお、表5に記載の配合剤の量は、表3,4に記載のジエン系ゴム100質量部に対する質量部で記載した。
Preparation and Evaluation of Tire Rubber Composition 17 kinds of rubber compositions having the composition shown in Tables 3 and 4 in which the above 11 kinds of carbon blacks (CB1 to CB11) were added in common with the compounding ingredients in Table 5. In preparing the products (Examples 1 to 5, Standard Examples and Comparative Examples 1 to 11), the components excluding sulfur and the vulcanization accelerator were weighed and kneaded in a 55 L kneader for 15 minutes. Release and cool to room temperature. This master batch was subjected to a 55 L kneader, and sulfur and a vulcanization accelerator were added and mixed to obtain a rubber composition for studless tires. In addition, the quantity of the compounding agent described in Table 5 was described in parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber described in Tables 3 and 4.

上記で得られた17種類のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物(実施例1〜5、標準例、比較例1〜11)を、所定の金型中で、160℃、20分間加硫して試験片を作製し、発熱性、耐摩耗および氷上性能を以下の方法で評価した。   The 17 types of rubber compositions for studless tires obtained above (Examples 1 to 5, Standard Examples and Comparative Examples 1 to 11) were vulcanized in a predetermined mold at 160 ° C. for 20 minutes to obtain test pieces. The exothermic property, abrasion resistance and performance on ice were evaluated by the following methods.

耐摩耗性
得られたスタッドレスタイヤ用ゴム組成物の試験片について、ランボーン摩耗試験機を用いてJIS K6264に準拠し、荷重4.0kg(=39N)、スリップ率30%の条件にて摩耗量を測定した。得られた結果は、各試験片の摩耗量の逆数を算出し、標準例の値を100とする指数として表3,4の「耐摩耗性」の欄に示した。耐摩耗性の指数が大きいほど耐摩耗性が優れ、タイヤ耐久性が優れることを意味する。
Abrasion resistance For the test piece of the rubber composition for studless tires obtained, the amount of wear was measured under the conditions of a load of 4.0 kg (= 39 N) and a slip rate of 30% in accordance with JIS K6264 using a Lambourn abrasion tester. It was measured. The obtained results are shown in the column of “Abrasion resistance” in Tables 3 and 4 by calculating the reciprocal of the wear amount of each test piece and taking the value of the standard example as 100. A larger index of wear resistance means better wear resistance and better tire durability.

発熱性
得られたスタッドレスタイヤ用ゴム組成物の試験片について、東洋精機製作所社製、粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪10%、振幅±2%、周波数20Hzの条件で60℃のtanδを測定した。得られた結果は、標準例の値を100とする指数として表3,4の「低発熱性」の欄に示した。低発熱性の指数が小さいほどスタッドレスタイヤの温度上昇を抑制することができることを意味する。
About the test piece of the rubber composition for the studless tire thus obtained, a tan δ of 60 ° C. was obtained using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. under conditions of initial strain 10%, amplitude ± 2%, and frequency 20 Hz. It was measured. The obtained results are shown in the “low heat generation” column of Tables 3 and 4 as an index with the value of the standard example being 100. A smaller index of low heat generation means that the temperature rise of the studless tire can be suppressed.

氷上性能
得られたスタッドレスタイヤ用ゴム組成物の試験片(シート)について、シートを偏平円柱状の台ゴムにはりつけ、インサイドドラム型氷上摩擦試験機にて、測定温度−3.0℃及び−1.5℃、荷重5.5kg/cm2(約0.54MPa)、ドラム回転速度25km/hで測定した。得られた結果は、標準例の値を100とする指数として表3,4の「氷上性能」の欄に示した。氷上性能の指数が大きいほどスタッドレスタイヤの氷上性能が優れることを意味する。
Performance on ice About the test piece (sheet) of the obtained rubber composition for studless tires, the sheet was attached to a flat cylindrical base rubber, and measured with an inside drum type on-ice friction tester at −3.0 ° C. and −1. It was measured at 0.5 ° C., a load of 5.5 kg / cm 2 (about 0.54 MPa), and a drum rotation speed of 25 km / h. The obtained results are shown in the column “Performance on ice” in Tables 3 and 4 as an index with the value of the standard example as 100. The larger the index on ice, the better the performance on ice of the studless tire.

Figure 2017031356
Figure 2017031356

Figure 2017031356
Figure 2017031356

表3,4において使用した原材料の種類を下記に示す。
・NR:天然ゴム、STR20
・BR:ポリブタジエン、日本ゼオン社製Nipol BR1220
・シリカ:デクサ社製1165MP、窒素吸着比表面積が165m2/g
・カップリング剤:硫黄含有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、デクサ社製Si69
・マイクロカプセル:熱膨張性マイクロカプセル、松本油脂製薬社製マイクロスフェアーF100D
・CB1〜CB11:上述した表1に示したカーボンブラック

Figure 2017031356
The types of raw materials used in Tables 3 and 4 are shown below.
・ NR: Natural rubber, STR20
-BR: Polybutadiene, Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon
Silica: 1165MP manufactured by Dexa Corporation, nitrogen adsorption specific surface area of 165 m 2 / g
Coupling agent: Sulfur-containing silane coupling agent, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, Dexa Si69
Microcapsule: Thermally expandable microcapsule, Matsumoto Yushi Seiyaku Microsphere F100D
CB1 to CB11: carbon black shown in Table 1 above
Figure 2017031356

表5において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ステアリン酸:日油社製ビーズステアリン酸
・酸化亜鉛:正同化学工業社製酸化亜鉛3種
・加硫促進剤:FLEXSYS社製SANTOCURE CBS
・硫黄:鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄(硫黄の含有量95.24質量%)
The types of raw materials used in Table 5 are shown below.
・ Stearic acid: Beads stearic acid manufactured by NOF Corporation ・ Zinc oxide: Zinc oxide 3 types manufactured by Shodo Chemical Industry ・ Vulcanization accelerator: SANTOCURE CBS manufactured by FLEXSYS
・ Sulfur: Fine powdered sulfur with Jinhua seal oil manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. (sulfur content 95.24% by mass)

表3,4から明らかなように実施例1〜5のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物は、耐摩耗性、低発熱性および氷上性能が従来レベル以上に維持・向上することが確認された。   As is clear from Tables 3 and 4, it was confirmed that the rubber compositions for studless tires of Examples 1 to 5 maintained and improved the wear resistance, low heat build-up property, and performance on ice above the conventional levels.

表5から明らかなように、比較例1のゴム組成物は、カーボンブラックCB−2の圧縮DBP吸収量(24M4)が95ml/100g未満、かつ式(1)を満たさないため、耐摩耗性が劣る。   As is clear from Table 5, the rubber composition of Comparative Example 1 has a wear resistance because the compressed DBP absorption amount (24M4) of carbon black CB-2 is less than 95 ml / 100 g and does not satisfy the formula (1). Inferior.

比較例2のゴム組成物は、カーボンブラックCB−3の圧縮DBP吸収量(24M4)が95ml/100g未満、かつ式(1)を満たさないため、耐摩耗性が劣る。   The rubber composition of Comparative Example 2 is inferior in wear resistance because the compressed DBP absorption amount (24M4) of carbon black CB-3 is less than 95 ml / 100 g and does not satisfy the formula (1).

比較例3のゴム組成物は、カーボンブラックCB−4が式(1)を満たさないため、耐摩耗性が劣る。   The rubber composition of Comparative Example 3 is inferior in wear resistance because the carbon black CB-4 does not satisfy the formula (1).

比較例4のゴム組成物は、カーボンブラックCB−9の圧縮DBP吸収量(24M4)が95ml/100g未満、かつ式(1)を満たさないため、耐摩耗性が劣る。   The rubber composition of Comparative Example 4 is inferior in wear resistance because the compressed DBP absorption amount (24M4) of carbon black CB-9 is less than 95 ml / 100 g and does not satisfy the formula (1).

比較例5のゴム組成物は、カーボンブラックCB−10の窒素吸着比表面積N2SAが90m2/gを超え、かつ式(1)を満たさないため、低発熱性が劣る。 The rubber composition of Comparative Example 5 is inferior in low heat build-up because the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of carbon black CB-10 exceeds 90 m 2 / g and does not satisfy the formula (1).

比較例6のゴム組成物は、カーボンブラックCB−11の窒素吸着比表面積N2SAが90m2/gを超えるので、耐摩耗性が劣る。 The rubber composition of Comparative Example 6 has poor wear resistance because the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of carbon black CB-11 exceeds 90 m 2 / g.

比較例7のゴム組成物は、ブタジエンゴムの含有量が30質量部未満、天然ゴムの含有量が70質量部を超えるので、耐摩耗性および氷上性能が劣る。   Since the rubber composition of Comparative Example 7 has a butadiene rubber content of less than 30 parts by mass and a natural rubber content of more than 70 parts by mass, the wear resistance and the performance on ice are inferior.

比較例8のゴム組成物は、ブタジエンゴムの含有量が50質量部を超え、天然ゴムの含有量が50質量部未満であるので、耐摩耗性が劣る。   The rubber composition of Comparative Example 8 has inferior wear resistance because the content of butadiene rubber exceeds 50 parts by mass and the content of natural rubber is less than 50 parts by mass.

比較例9のゴム組成物は、カーボンブラックの配合量が30質量部未満であるので、耐摩耗性が劣る。   The rubber composition of Comparative Example 9 is inferior in wear resistance because the amount of carbon black is less than 30 parts by mass.

比較例10のゴム組成物は、カーボンブラックの配合量が70質量部を超えるので、低発熱性が劣る。   The rubber composition of Comparative Example 10 is inferior in low heat build-up because the amount of carbon black exceeds 70 parts by mass.

比較例11のゴム組成物は、熱膨張性マイクロカプセルを配合しなかったので、氷上性能が劣る。   The rubber composition of Comparative Example 11 was inferior in performance on ice because it did not contain thermally expandable microcapsules.

Claims (4)

ブタジエンゴムを30〜50質量%、天然ゴムを50〜70質量%含むジエン系ゴム100質量部に対し、熱膨張性マイクロカプセルを0.2〜20質量部、窒素吸着比表面積N2SAが90m2/g以下、圧縮DBP吸収量(24M4)が95〜120ml/100gのカーボンブラックを30〜70質量部配合すると共に、前記カーボンブラックの凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Dst(nm)およびその半値幅ΔDst(nm)の比ΔDst/Dstが0.65以上であり、前記N2SA、(24M4)およびDstが下記の式(1)を満たすことを特徴とするスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。
(24M4)/Dst<0.0093×N2SA−0.06 (1)
(ただし、Dstは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径(nm)、N2SAは窒素吸着比表面積(m2/g)、(24M4)は圧縮DBP吸収量(ml/100g)である。)
0.2 to 20 parts by mass of thermally expandable microcapsules and 90 m of nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA with respect to 100 parts by mass of diene rubber containing 30 to 50% by mass of butadiene rubber and 50 to 70% by mass of natural rubber 2 / g or less, 30 to 70 parts by mass of carbon black having a compressed DBP absorption amount (24M4) of 95 to 120 ml / 100 g, and a mode diameter Dst (nm) in a Stokes diameter mass distribution curve of the carbon black aggregate ) And its half-value width ΔDst (nm) ratio ΔDst / Dst is 0.65 or more, and N 2 SA, (24M4) and Dst satisfy the following formula (1): Composition.
(24M4) / Dst <0.0093 × N 2 SA−0.06 (1)
(Where Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g), and (24M4) is the compressed DBP absorption (ml / 100 g). is there.)
前記Dstが、160nm以上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ゴム組成物。   The rubber composition for a studless tire according to claim 1, wherein the Dst is 160 nm or more. 前記N2SAが、50m2/g以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物。 The rubber composition for studless tire according to claim 1 or 2, wherein the N 2 SA is 50 m 2 / g or more. 請求項1〜3のいずれかに記載のスタッドレスタイヤ用ゴム組成物をトレッド部に使用したスタッドレスタイヤ。   The studless tire which used the rubber composition for studless tires in any one of Claims 1-3 for the tread part.
JP2015154451A 2015-08-04 2015-08-04 Rubber composition for studless tire Pending JP2017031356A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015154451A JP2017031356A (en) 2015-08-04 2015-08-04 Rubber composition for studless tire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015154451A JP2017031356A (en) 2015-08-04 2015-08-04 Rubber composition for studless tire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017031356A true JP2017031356A (en) 2017-02-09

Family

ID=57986031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015154451A Pending JP2017031356A (en) 2015-08-04 2015-08-04 Rubber composition for studless tire

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017031356A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018188601A (en) * 2017-05-11 2018-11-29 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for studless tire
WO2019070016A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tires, and pneumatic tire
JP2019065237A (en) * 2017-10-05 2019-04-25 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tire, and pneumatic tire
JP2019065240A (en) * 2017-10-05 2019-04-25 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tire, and pneumatic tire
JP2019194282A (en) * 2018-05-01 2019-11-07 横浜ゴム株式会社 Tire rubber composition and pneumatic tire

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018188601A (en) * 2017-05-11 2018-11-29 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for studless tire
JP7009778B2 (en) 2017-05-11 2022-01-26 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for studless tires
WO2019070016A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tires, and pneumatic tire
JP2019065237A (en) * 2017-10-05 2019-04-25 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tire, and pneumatic tire
JP2019065240A (en) * 2017-10-05 2019-04-25 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tire, and pneumatic tire
US11608425B2 (en) 2017-10-05 2023-03-21 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber composition for tire, and pneumatic tire
JP2019194282A (en) * 2018-05-01 2019-11-07 横浜ゴム株式会社 Tire rubber composition and pneumatic tire
JP7355985B2 (en) 2018-05-01 2023-10-04 横浜ゴム株式会社 pneumatic tires

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4823846B2 (en) Rubber composition and tire having tread and sidewall using the same
JP5381332B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP2011246561A (en) Rubber composition for tire tread
JP2009091482A (en) Tread rubber composition for studless tire and studless tire having tread using the composition
JP2017031356A (en) Rubber composition for studless tire
JP2010265413A (en) Rubber composition for studless tire
JP2009046547A (en) Rubber composition for tire
JP2013023537A (en) Rubber composition for tire tread
JP2016003308A (en) Rubber composition for tire tread
Bao et al. The combination of montmorillonite and silica in styrene–butadiene rubber/polybutadiene rubber tread compounds
JP2016183268A (en) Rubber composition for studless tire
JP2006249324A (en) Rubber composition for tire
JP2014009300A (en) Rubber composition for tire and pneumatic tire
JP6638238B2 (en) Rubber composition for coating tire steel cord
JP5569226B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP2011201968A (en) Rubber composition for tire
JP4559167B2 (en) Pneumatic tire
JP2009073887A (en) Rubber composition for cap tread, and pneumatic tire with cap tread obtained using the same
JP6848228B2 (en) Rubber composition and pneumatic tires using it
JP5861730B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP2014084361A (en) Rubber composition for tire
JP2009286822A (en) Rubber composition for studless tire
JP6180948B2 (en) Vulcanized rubber composition for tires
KR100869256B1 (en) Tire tread rubber composition
JP2014028902A (en) Rubber composition for tire