JP2019137281A - Rubber composition for tire - Google Patents

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Abstract

To provide a rubber composition for a tire that achieves both low rolling resistance and abrasion resistance under a high load.SOLUTION: A rubber composition comprises a filler containing silica blended to diene rubber 100 pts.mass composed of solution polymerization styrene-butadiene rubber 30-70 mass% having a terminal modification group with a glass-transition temperature of -30°C to -20°C, butadiene rubber of 10-30 mass%, and natural rubber of 10-40 mass%. A ratio (E'/Rb) of a kinetic storage elastic modulus E' of the rubber composition at -40°C to the rebound resilience ratio Rb (unit MPa) at 40°C is 20 or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、低転がり抵抗性および高荷重下での耐摩耗性を両立するようにしたタイヤ用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for tires that is compatible with both low rolling resistance and wear resistance under a high load.

環境保全意識の高まりから、空気入りタイヤの転がり抵抗を小さくし車両の燃費性能を向上させること、および耐摩耗性を改良しタイヤ寿命長くすることが求められている。特に、軽トラック、軽バンを含む商用車用の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤに比べ、タイヤに負荷される荷重が大きく、そのような高荷重域において耐摩耗性と低転がり抵抗性を両立する必要がある。一般に、低転がり抵抗性を改良するためタイヤ用ゴム組成物にシリカを配合することが行われるが、シリカはカーボンブラックに比べ、ベースゴムに対する補強効果が小さく、耐摩耗性、特に高荷重下の耐摩耗性を十分に改良することができなかった。   With the growing awareness of environmental conservation, it is required to reduce the rolling resistance of pneumatic tires and improve the fuel efficiency of the vehicle, and to improve the wear resistance and extend the tire life. In particular, pneumatic tires for commercial vehicles, including light trucks and vans, have a greater load on tires than passenger tires, and both wear resistance and low rolling resistance are achieved in such high load areas. There is a need to. In general, in order to improve the low rolling resistance, silica is compounded in the rubber composition for tires, but silica has a smaller reinforcing effect on the base rubber than carbon black, and wear resistance, particularly under high load. The wear resistance could not be improved sufficiently.

特許文献1は、特定の油展ブタジエンゴムと、特定のスチレンブタジエンゴムと、シリカと、カーボンブラックとを所定量含有するゴム組成物を用いて作製したトレッドを有する空気入りタイヤが、低燃費性、耐摩耗性に優れることを記載する。しかし、特許文献1に記載された発明では、乗用車用タイヤの低燃費性、耐摩耗性を改良したとしても、商用車用の空気入りタイヤに要求される高荷重下での耐摩耗性を改良するのは困難であった。   Patent Document 1 discloses that a pneumatic tire having a tread manufactured using a rubber composition containing a predetermined amount of a specific oil-extended butadiene rubber, a specific styrene butadiene rubber, silica, and carbon black has low fuel consumption. It describes that it is excellent in abrasion resistance. However, the invention described in Patent Document 1 improves the wear resistance under high loads required for pneumatic tires for commercial vehicles even if the fuel efficiency and wear resistance of passenger car tires are improved. It was difficult to do.

国際公開第2015/040991号International Publication No. 2015/040991

本発明の目的は、低転がり抵抗性および高荷重下での耐摩耗性を両立するようにした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 a tire that is compatible with both low rolling resistance and wear resistance under a high load.

上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス転移温度が−30℃〜−20℃であり末端変性基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴムを30〜70質量%、ブタジエンゴムを10〜30質量%、天然ゴムを10〜40質量%、からなるジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを含む充填剤を配合したゴム組成物であって、該ゴム組成物の−40℃における動的貯蔵弾性率E′(単位MPa)および40℃における反発弾性率Rb(単位MPa)の比(E′/Rb)が20以下であることを特徴とする。   The rubber composition for a tire of the present invention that achieves the above-mentioned object has a glass transition temperature of −30 ° C. to −20 ° C. and 30 to 70% by mass of a solution-polymerized styrene butadiene rubber having a terminal modified group, and 10 to A rubber composition in which a filler containing silica is blended with 100 parts by mass of a diene rubber comprising 30% by mass and 10 to 40% by mass of natural rubber, wherein the rubber composition is dynamic at −40 ° C. The ratio (E ′ / Rb) of the storage elastic modulus E ′ (unit MPa) and the rebound elastic modulus Rb (unit MPa) at 40 ° C. is 20 or less.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述した組成を満たすとともに、−40℃における動的貯蔵弾性率E′と40℃における反発弾性率Rbの比(E′/Rb)を20以下にしたので、低転がり抵抗性および高荷重下での耐摩耗性のバランスを従来よりも高いレベルで両立することができる。   The tire rubber composition of the present invention satisfies the above-described composition, and the ratio of the dynamic storage elastic modulus E ′ at −40 ° C. to the rebound elastic modulus Rb at 40 ° C. (E ′ / Rb) is 20 or less. The balance between low rolling resistance and wear resistance under high load can be achieved at a higher level than before.

前記ジエン系ゴム100質量部に対し、前記充填剤を80質量部以下配合し、前記充填剤中、シリカの比率が80質量%以上であるとよい。末端変性基としては、ヒドロキシ基、アルコキシシリル基、シロキサン結合を有する珪素含有基、アミノシリル基、エポキシ基、アミノ基から選ぶことができる。   80 parts by mass or less of the filler is blended with 100 parts by mass of the diene rubber, and the ratio of silica in the filler is preferably 80% by mass or more. The terminal modifying group can be selected from a hydroxy group, an alkoxysilyl group, a silicon-containing group having a siloxane bond, an aminosilyl group, an epoxy group, and an amino group.

上述したタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッド部に有する空気入りタイヤは、低転がり抵抗性および高荷重下での耐摩耗性のバランスを従来よりも高いレベルで両立することができ、軽トラック、軽バンを含む商用車用の空気入りタイヤに好適である。   A pneumatic tire having the above-described tire rubber composition in the tire tread portion can achieve a balance between low rolling resistance and wear resistance under a high load at a higher level than before, and can be used for light trucks, light tires. Suitable for pneumatic tires for commercial vehicles including vans.

タイヤ用ゴム組成物は、ガラス転移温度が−30℃〜−20℃であり末端変性基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴムを30〜70質量%、ブタジエンゴムを10〜30質量%、天然ゴムを10〜40質量%、からなるジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを含む充填剤を配合してなる。   The tire rubber composition has a glass transition temperature of −30 ° C. to −20 ° C. and 30-70% by mass of solution-polymerized styrene butadiene rubber having terminal modified groups, 10-30% by mass of butadiene rubber, and 10% of natural rubber. A filler containing silica is blended with 100 parts by mass of a diene rubber consisting of ˜40% by mass.

末端変性基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴムは、高分子鎖の片末端または両末端に、シリカと反応性がある末端変性基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴム(以下、「変性S−SBR」と略記することがある。)である。末端変性基として、例えばヒドロキシ基、ヒドロキシシリル基、アルコシキ基、カルボキシ基、アミノ基等を挙げることができる。変性S−SBRは、通常の方法で製造してもよいし、市販品の中から適宜選択して使用してもよい。   The solution-polymerized styrene butadiene rubber having terminal modified groups is abbreviated as “solution-modified styrene butadiene rubber (hereinafter,“ modified S-SBR ”) having terminal modified groups reactive with silica at one or both ends of the polymer chain. There are things to do.) Examples of the terminal modifying group include a hydroxy group, a hydroxysilyl group, an alkoxy group, a carboxy group, and an amino group. The modified S-SBR may be produced by a normal method, or may be appropriately selected from commercially available products.

変性S−SBRは、ガラス転移温度(以下、「Tg」と略記することがある。)が−30℃〜−20℃、好ましくは−27℃〜−23℃である。Tgが−30℃より低いとウェット性能が著しく低下する。またTgが−20℃より高いと、転がり抵抗が大きくなる。なおTgは、示差走査熱量測定(DSC)により20℃/分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、転移域の中点の温度とする。また、変性S−SBRが油展品であるときは、油展成分(オイル)を含まない状態における変性S−SBRのガラス転移温度とする。   Modified S-SBR has a glass transition temperature (hereinafter sometimes abbreviated as “Tg”) of −30 ° C. to −20 ° C., preferably −27 ° C. to −23 ° C. When Tg is lower than −30 ° C., the wet performance is remarkably lowered. On the other hand, if Tg is higher than −20 ° C., rolling resistance increases. The Tg is a temperature at the midpoint of the transition zone by measuring a thermogram by differential scanning calorimetry (DSC) under a temperature increase rate condition of 20 ° C./min. Moreover, when modified | denatured S-SBR is an oil-extended article, it is set as the glass transition temperature of modified | denatured S-SBR in the state which does not contain an oil-extended component (oil).

変性S−SBRは、油展成分を含まないことが好ましく、充填剤が80質量部以下に限定されても、常温以上の温度でゴム硬度を大きくすることができる。またタイヤ用ゴム組成物が含むオイル成分の合計も少ない方がよく、オイル成分の配合量の合計は、ジエン系ゴム100質量部に対し、好ましくは0〜25質量部、より好ましくは5〜20質量部であるとよい。   The modified S-SBR preferably does not contain an oil-extended component, and even if the filler is limited to 80 parts by mass or less, the rubber hardness can be increased at a temperature of normal temperature or higher. Further, the total amount of oil components contained in the rubber composition for tires is preferably small, and the total amount of oil components is preferably 0 to 25 parts by mass, more preferably 5 to 20 parts per 100 parts by mass of the diene rubber. It is good that it is a mass part.

変性S−SBRの含有量は、ジエン系ゴム100質量%中、30〜70質量%、好ましくは40〜50質量%である。変性S−SBRが30質量%未満であると、ゴム組成物の引張り破断強度・破断伸びが低下するため、耐摩耗性が低下する。また変性S−SBRが70質量%を超えると、ゴム組成物の−40℃における動的貯蔵弾性率E′が大きくなるとともに、耐摩耗性が劣る。   The content of the modified S-SBR is 30 to 70% by mass, preferably 40 to 50% by mass, in 100% by mass of the diene rubber. When the modified S-SBR is less than 30% by mass, the tensile strength at break and elongation at break of the rubber composition are lowered, so that the wear resistance is lowered. On the other hand, when the modified S-SBR exceeds 70% by mass, the dynamic storage elastic modulus E ′ at −40 ° C. of the rubber composition is increased and the wear resistance is inferior.

ブタジエンゴムは、タイヤ用ゴム組成物に通常使用されるものを用いることができ、変性されたブタジエンゴムでもよい。変性基としては、上述した変性S−SBRの末端変性基を例示することができ、変性基の種類は同じでも相違してもよい。ブタジエンゴムの含有量は、ジエン系ゴム100質量%中、10〜30質量%、好ましくは15〜20質量%である。ブタジエンゴムが10質量%未満であると、−40℃における動的貯蔵弾性率E′が大きく耐摩耗性が劣る。またブタジエンゴムが30質量%を超えると、ゴム組成物の40℃における反発弾性率Rbが小さくなるとともに、転がり抵抗が大きくなる。   As the butadiene rubber, those usually used in rubber compositions for tires can be used, and modified butadiene rubber may be used. Examples of the modifying group include the terminal modified groups of the modified S-SBR described above, and the types of the modifying groups may be the same or different. The content of butadiene rubber is 10 to 30% by mass, preferably 15 to 20% by mass, in 100% by mass of the diene rubber. When the butadiene rubber is less than 10% by mass, the dynamic storage elastic modulus E ′ at −40 ° C. is large and the wear resistance is inferior. On the other hand, if the butadiene rubber exceeds 30% by mass, the rebound resilience Rb at 40 ° C. of the rubber composition decreases and the rolling resistance increases.

天然ゴムは、タイヤ用ゴム組成物に通常使用されるものを用いることができ、変性された天然ゴムでもよい。変性基としては、エポキシ基を例示することができる。天然ゴムの含有量は、ジエン系ゴム100質量%中、10〜40質量%、好ましくは23〜38質量%である。天然ゴムが10質量%未満であると、ゴム組成物の−40℃における動的貯蔵弾性率E′が大きくなるとともに、耐摩耗性が劣る。また天然ゴムが40質量%を超えると、ゴム組成物の40℃における反発弾性率Rbが小さくなり転がり抵抗を改良することができない。   As the natural rubber, those usually used in tire rubber compositions can be used, and modified natural rubber may be used. An example of the modifying group is an epoxy group. Content of natural rubber is 10-40 mass% in 100 mass% of diene rubbers, Preferably it is 23-38 mass%. When the natural rubber is less than 10% by mass, the dynamic storage elastic modulus E ′ at −40 ° C. of the rubber composition is increased and the wear resistance is inferior. On the other hand, if the natural rubber exceeds 40% by mass, the rebound resilience Rb at 40 ° C. of the rubber composition becomes small and the rolling resistance cannot be improved.

タイヤ用ゴム組成物は、−40℃における動的貯蔵弾性率E′(単位MPa)および40℃における反発弾性率Rb(単位MPa)の比(E′/Rb)が20以下である。比(E′/Rb)が20以下であると、低転がり抵抗性および高荷重下での耐摩耗性のバランスを従来よりも高いレベルで両立することができる。−40℃における動的貯蔵弾性率E′は、ゴム組成物の弾性の指標であり、この値が小さいほどゴム組成物の耐摩耗性が優れる。動的貯蔵弾性率E′は、JIS−K6394に準拠して、粘弾性スペクトロメーターを用い、周波数20Hz、初期歪み10%、動歪±2%、温度−40℃の条件により動的貯蔵弾性率E′(単位MPa)を測定する。40℃における反発弾性率Rbは、その値が大きいほどゴム組成物の発熱性が小さく、タイヤにしたとき低転がり抵抗性が優れる。反発弾性率Rbは、JIS−K6255に準拠して、温度40℃のときの反発弾性Rb(単位MPa)を測定する。   The tire rubber composition has a ratio (E ′ / Rb) of a dynamic storage elastic modulus E ′ (unit MPa) at −40 ° C. and a rebound elastic modulus Rb (unit MPa) at 40 ° C. of 20 or less. When the ratio (E ′ / Rb) is 20 or less, a balance between low rolling resistance and wear resistance under a high load can be achieved at a higher level than before. The dynamic storage elastic modulus E ′ at −40 ° C. is an index of the elasticity of the rubber composition, and the smaller the value, the better the wear resistance of the rubber composition. The dynamic storage elastic modulus E ′ is a dynamic storage elastic modulus according to JIS-K6394, using a viscoelastic spectrometer, under conditions of frequency 20 Hz, initial strain 10%, dynamic strain ± 2%, temperature −40 ° C. E '(unit: MPa) is measured. The larger the value of the resilience elastic modulus Rb at 40 ° C., the smaller the exothermic property of the rubber composition, and the lower the rolling resistance when the tire is made. The rebound resilience Rb measures the rebound resilience Rb (unit: MPa) at a temperature of 40 ° C. according to JIS-K6255.

タイヤ用ゴム組成物は、シリカを含む充填剤を配合する。充填剤の配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、好ましくは90質量部以下、より好ましくは80質量部以下、さらに好ましくは40〜80質量部、特に好ましくは50〜70質量部である。充填剤の配合量が80質量部を超えると、転がり抵抗を十分に小さくすることができない。   The rubber composition for tire contains a filler containing silica. The blending amount of the filler is preferably 90 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less, further preferably 40 to 80 parts by mass, and particularly preferably 50 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber. . When the blending amount of the filler exceeds 80 parts by mass, the rolling resistance cannot be sufficiently reduced.

充填剤は、シリカを必ず含み、シリカ以外の他の充填剤を含んでもよい。シリカの含有量は、充填剤100質量%中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは80〜95質量%、さらに好ましくは80〜92質量%である。シリカの比率を80質量%以上にすることにより、転がり抵抗をより小さくすることができる。   The filler necessarily contains silica and may contain other fillers other than silica. The content of silica is preferably 80% by mass or more, more preferably 80 to 95% by mass, and further preferably 80 to 92% by mass in 100% by mass of the filler. By making the ratio of silica 80 mass% or more, rolling resistance can be further reduced.

シリカのCTAB吸着比表面積は、特に限定されるものではないが、好ましくは120〜200m/g、より好ましくは170〜195m/gであるとよい。シリカのCTAB吸着比表面積が120m/g未満であると、タイヤ用ゴム組成物の耐摩耗性能を十分に改良することができない虞がある。またシリカのCTAB吸着比表面積が200m/gを超えると、タイヤ用ゴム組成物の低転がり抵抗性を十分に改良することができない虞がある。本明細書においてシリカのCTAB吸着比表面積は、JIS K6217−3により測定された値とする。 The CTAB adsorption specific surface area of silica is not particularly limited, but is preferably 120 to 200 m 2 / g, more preferably 170 to 195 m 2 / g. If the CTAB adsorption specific surface area of silica is less than 120 m 2 / g, the wear resistance of the tire rubber composition may not be sufficiently improved. If the CTAB adsorption specific surface area of silica exceeds 200 m 2 / g, the low rolling resistance of the tire rubber composition may not be sufficiently improved. In this specification, the CTAB adsorption specific surface area of silica is a value measured according to JIS K6217-3.

他の充填剤として、カーボンブラック、クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカ等を例示することができる。好ましくはカーボンブラックがよい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、特に限定されるものではないが、好ましくは60〜160m/g、より好ましくは70〜120m/gであるとよい。本明細書においてカーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K6217−2により測定された値とする。 Examples of other fillers include carbon black, clay, calcium carbonate, talc, and mica. Carbon black is preferable. The nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is not particularly limited, but is preferably 60 to 160 m 2 / g, more preferably 70 to 120 m 2 / g. In this specification, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is a value measured according to JIS K6217-2.

タイヤ用ゴム組成物は、シリカと共に、硫黄を含むシランカップリング剤を配合するとよい。硫黄を含むシランカップリング剤を配合することにより、ジエン系ゴムに対するシリカの分散性を向上し、耐摩耗性および低転がり抵抗性を改良する作用をより高くすることができる。   The rubber composition for a tire is good to mix | blend the silane coupling agent containing sulfur with a silica. By compounding a silane coupling agent containing sulfur, the dispersibility of silica in the diene rubber can be improved, and the action of improving wear resistance and low rolling resistance can be enhanced.

硫黄を含むシランカップリング剤の種類は、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(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、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スルフィド、等を例示することができる。   Examples of the silane coupling agent containing sulfur include bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, and the like. can do.

シランカップリング剤の配合量は、シリカの質量に対し好ましくは3〜15質量%、より好ましくは4〜13質量%であるとよい。シランカップリング剤の配合量がシリカ配合量の3質量%未満であるとシリカの分散を十分に改良することができない虞がある。シランカップリング剤の配合量がシリカ配合量の15質量%を超えるとシランカップリング剤同士が縮合し、ゴム組成物における所望の硬度や強度を得ることができない虞がある。   The amount of the silane coupling agent is preferably 3 to 15% by mass, more preferably 4 to 13% by mass, based on the mass of silica. If the compounding amount of the silane coupling agent is less than 3% by mass of the silica compounding amount, the silica dispersion may not be improved sufficiently. If the compounding amount of the silane coupling agent exceeds 15% by mass of the silica compounding amount, the silane coupling agents may condense and the desired hardness and strength in the rubber composition may not be obtained.

タイヤ用ゴム組成物は、上記以外の他の配合剤を添加することができる。他の配合剤としては、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、粘着性付与剤など、一般的にタイヤ用ゴム組成物に使用される各種配合剤を例示することができる。これら配合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にすることができる。また混練機としは、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、ロール等を使用することができる。   To the rubber composition for a tire, a compounding agent other than the above can be added. As other compounding agents, vulcanization or crosslinking agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, liquid polymers, thermosetting resins, thermoplastic resins, tackifiers, etc. are generally used for rubber compositions for tires. Various compounding agents to be used can be exemplified. The compounding amounts of these compounding agents can be conventional conventional compounding amounts as long as they do not contradict the purpose of the present invention. Moreover, as a kneading machine, a normal rubber kneading machine, for example, a Banbury mixer, a kneader, a roll or the like can be used.

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、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.

表2に示す配合剤を共通配合とし、表1に示す配合からなる11種類のタイヤ用ゴム組成物(実施例1〜3、標準例、比較例1〜7)を、硫黄及び加硫促進剤を除く成分を、1.7Lの密閉式バンバリーミキサーで混練りし、所定の時間経過後、ミキサーから放出して室温冷却させた。その後、1.7Lの密閉式バンバリーミキサーに戻し、硫黄及び加硫促進剤を加えてで混合することにより、タイヤ用ゴム組成物を調製した。なお表1のE-SBRの欄に、製品の配合量に加え、括弧内に油展成分を除く正味のE−SBRの配合量を記載した。また表2に記載した配合剤の配合量は、表1に記載したジエン系ゴム100質量部に対する質量部で示した。   11 types of rubber compositions for tires (Examples 1 to 3, Standard Examples and Comparative Examples 1 to 7) having the compounding composition shown in Table 1 as common compounding ingredients, and sulfur and a vulcanization accelerator. The components except for were kneaded with a 1.7 L hermetic Banbury mixer, and after a predetermined time had passed, they were discharged from the mixer and allowed to cool to room temperature. Then, the rubber composition for tires was prepared by returning to a 1.7 L closed Banbury mixer, adding sulfur and a vulcanization accelerator, and mixing. In addition, in the column of E-SBR in Table 1, in addition to the blending amount of the product, the blending amount of net E-SBR excluding the oil-extended component is shown in parentheses. Moreover, the compounding quantity of the compounding agent described in Table 2 was shown by the mass part with respect to 100 mass parts of diene rubber described in Table 1.

得られた11種類のゴム組成物を所定の金型中で、160℃で30分間プレス加硫してタイヤ用ゴム組成物からなる試験片を作製した。得られた試験片を用いて、−40℃における動的貯蔵弾性率E′、60℃における損失正接tanδ(転がり抵抗性)、40℃における反発弾性率Rb並びに低荷重下および高荷重下の耐摩耗性を下記に示す方法により評価した。   The obtained 11 types of rubber compositions were press vulcanized at 160 ° C. for 30 minutes in a predetermined mold to prepare test pieces made of a rubber composition for tires. Using the obtained test piece, the dynamic storage elastic modulus E ′ at −40 ° C., the loss tangent tan δ (rolling resistance) at 60 ° C., the rebound elastic modulus Rb at 40 ° C., and the resistance under low load and high load. Abrasion was evaluated by the method shown below.

動的貯蔵弾性率E′および損失正接tanδ
得られた試験片の動的粘弾性を、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、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hzで測定し、−40℃における動的貯蔵弾性率E′および温度60℃における損失正接tanδを求めた。得られたtanδの値の逆数を算出し、標準の値を100とする指数にし表1に示した。温度60℃におけるtanδ(60℃)の指数が大きいほど発熱性が小さく、空気入りタイヤにしたとき転がり抵抗性が小さく優れることを意味する。
Dynamic storage elastic modulus E ′ and loss tangent tan δ
The dynamic viscoelasticity of the obtained test piece was measured with a viscoelasticity spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. at an initial strain of 10%, an amplitude of ± 2%, and a frequency of 20 Hz. The loss tangent tan δ at E ′ and a temperature of 60 ° C. was determined. The reciprocal of the obtained tan δ value was calculated, and an index with the standard value as 100 was shown in Table 1. The larger the index of tan δ (60 ° C.) at a temperature of 60 ° C., the smaller the exothermic property, and the smaller the rolling resistance when a pneumatic tire is made.

反発弾性率
得られた試験片を使用し、JIS K6255に準じて、温度40℃のときの反発弾性Rb(単位MPa)を測定した。
Rebound resilience Using the obtained test piece, the resilience resilience Rb (unit: MPa) at a temperature of 40 ° C. was measured according to JIS K6255.

比(E′/Rb)
上記で得られた−40℃における動的貯蔵弾性率E′および40℃における反発弾性率Rbから、比(E′/Rb)を算出し、表1の「比(E′/Rb)」の欄に記載した。
Ratio (E '/ Rb)
From the dynamic storage elastic modulus E ′ at −40 ° C. obtained above and the rebound elastic modulus Rb at 40 ° C., the ratio (E ′ / Rb) was calculated, and the “ratio (E ′ / Rb)” in Table 1 was calculated. It described in the column.

耐摩耗性
得られたゴム試験片を使用し、JIS K6264に準拠し、ランボーン摩耗試験機(岩本製作所株式会社製)を使用して、低荷重下1.53kg(15N)および高荷重下3.06kg(30N)で、スリップ率25%の条件にて、低荷重下および高荷重下での摩耗量を測定した。得られた結果それぞれの逆数を算出し、標準例の摩耗量の逆数を100にする指数として表1の「低荷重下の耐摩耗性」および「高荷重下の耐摩耗性」の欄に記載した。それぞれの耐摩耗性の指数が大きいほど、耐摩耗性が優れていることを意味する。
2. Abrasion resistance 1.53 kg (15 N) under a low load and under a high load using a lambone wear tester (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.) according to JIS K6264 using the obtained rubber test piece. The wear amount under low load and high load was measured under the condition of 06 kg (30 N) and a slip rate of 25%. Reciprocals of the obtained results are calculated, and listed in the columns of “Abrasion resistance under low load” and “Abrasion resistance under high load” in Table 1 as an index for setting the reciprocal of the wear amount of the standard example to 100. did. The larger the index of wear resistance, the better the wear resistance.

Figure 2019137281
Figure 2019137281

なお、表1において使用した原材料の種類を下記に示す。
・S−SBR−1:アミン基・アルコキシシラン基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴム、JSR社製HPR850、Tg=−25℃、非油展品
・S−SBR−2:N-メチルピロリドン(NMP)変性の溶液重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製NS116R、Tg=−24℃、非油展品
・BR:ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 1220
・NR:天然ゴム、PT.KIRANA SAPTA社製SIR20
・E−SBR:乳化重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 9548、Tg=−37℃、スチレンブタジエンゴム100質量部に油展成分37.5質量部を配合した油展品
・カーボンブラック:キャボットジャパン社製ショウブラック339、窒素吸着比表面積が88m/g
・シリカ:Evonik社製9100GR、CTAB比表面積が190m/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、Evonik Degussa社製Si69
・プロセスオイル:昭和シェル石油社製エキストラクト4号S
In addition, the kind of raw material used in Table 1 is shown below.
S-SBR-1: Solution-polymerized styrene butadiene rubber having amine group / alkoxysilane group, HPR850 manufactured by JSR, Tg = −25 ° C., non-oil-extended product S-SBR-2: N-methylpyrrolidone (NMP) modification Solution polymerized styrene butadiene rubber, NS116R manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Tg = −24 ° C., non-oil-extended product, BR: butadiene rubber, Nipol 1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
NR: natural rubber, PT. SIR20 made by KIRANA SAPTA
E-SBR: emulsion-polymerized styrene butadiene rubber, Nipol 9548 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Tg = −37 ° C., oil-extended product in which 37.5 parts by mass of an oil-extended component is blended with 100 parts by mass of styrene-butadiene rubber. Carbon black: Cabot Japan Show Black 339, Nitrogen adsorption specific surface area of 88 m 2 / g
Silica: 9100GR manufactured by Evonik, CTAB specific surface area is 190 m 2 / g
Coupling agent: Sulfur-containing silane coupling agent, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, Si69 manufactured by Evonik Degussa
Process oil: Extract No. 4 S manufactured by Showa Shell Sekiyu KK

Figure 2019137281
Figure 2019137281

表2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YR
・亜鉛華:正同化学工業社製酸化亜鉛3種
・老化防止剤:フレキシス社製サントフレックス 6PPD
・加硫促進剤1:大内新興化学工業社製ノクセラーCZ−G
・加硫促進剤2:大内新興化学工業社製ノクセラーD−G
・硫黄:鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
The types of raw materials used in Table 2 are shown below.
・ Stearic acid: NOF beads stearic acid YR
・ Zinc flower: 3 types of zinc oxide manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. ・ Anti-aging agent: Santoflex 6PPD manufactured by Flexis
・ Vulcanization accelerator 1: Noxeller CZ-G manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
・ Vulcanization accelerator 2: Noxeller DG made by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
・ Sulfur: Fine powder sulfur with Jinhua seal oil manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.

表1から明らかなように実施例1〜3のタイヤ用ゴム組成物は、低転がり抵抗性並びに低荷重下および高荷重下の耐摩耗性が優れることが確認された。   As is clear from Table 1, it was confirmed that the rubber compositions for tires of Examples 1 to 3 were excellent in low rolling resistance and wear resistance under low load and high load.

比較例1のゴム組成物は、変性S−SBRを含有せず、NMP変性のS−SBR−2を配合し、比(E′/Rb)が20を超えるので、低転がり抵抗性、低荷重下および高荷重下の耐摩耗性が劣る。
比較例2のゴム組成物は、変性S−SBRが70質量%を超え、比(E′/Rb)が20を超えるので、低荷重下および高荷重下の耐摩耗性が劣る。
比較例3のゴム組成物は、変性S−SBRが30質量%未満、ブタジエンゴムが30質量%を超えるので、転がり抵抗が大きくなる。
比較例4のゴム組成物は、ブタジエンゴムを含有せず、比(E′/Rb)が20を超えるので、低荷重下および高荷重下の耐摩耗性が劣る。
比較例5のゴム組成物は、天然ゴムが40質量%を超え、反発弾性率Rbが小さくなるので、転がり抵抗が大きくなる。
比較例6のゴム組成物は、天然ゴムを含有せず、比(E′/Rb)が20を超えるので、低荷重下および高荷重下の耐摩耗性が劣る。
比較例7のゴム組成物は、変性S−SBRを含有せず、未変性のE−SBRを配合したので、転がり抵抗が大きくなり、高荷重下の耐摩耗性が劣る。
The rubber composition of Comparative Example 1 does not contain modified S-SBR, blends NMP-modified S-SBR-2, and the ratio (E '/ Rb) exceeds 20, so that it has low rolling resistance and low load. Inferior wear resistance under and under high load.
Since the modified S-SBR exceeds 70 mass% and the ratio (E ′ / Rb) exceeds 20, the rubber composition of Comparative Example 2 is inferior in wear resistance under low load and high load.
Since the modified S-SBR is less than 30% by mass and the butadiene rubber is more than 30% by mass, the rolling resistance of the rubber composition of Comparative Example 3 is increased.
Since the rubber composition of Comparative Example 4 does not contain butadiene rubber and the ratio (E ′ / Rb) exceeds 20, the wear resistance under low load and high load is inferior.
In the rubber composition of Comparative Example 5, the natural rubber exceeds 40% by mass and the rebound resilience Rb becomes small, so that the rolling resistance increases.
Since the rubber composition of Comparative Example 6 does not contain natural rubber and the ratio (E ′ / Rb) exceeds 20, the wear resistance under low load and high load is inferior.
Since the rubber composition of Comparative Example 7 did not contain modified S-SBR and compounded unmodified E-SBR, the rolling resistance increased and the wear resistance under high load was inferior.

Claims (4)

ガラス転移温度が−30℃〜−20℃であり末端変性基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴムを30〜70質量%、ブタジエンゴムを10〜30質量%、天然ゴムを10〜40質量%、からなるジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを含む充填剤を配合したゴム組成物であって、該ゴム組成物の−40℃における動的貯蔵弾性率E′(単位MPa)および40℃における反発弾性率Rb(単位MPa)の比(E′/Rb)が20以下であることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。   It consists of 30 to 70% by mass of solution-polymerized styrene butadiene rubber having a glass transition temperature of −30 ° C. to −20 ° C. and having terminal modified groups, 10 to 30% by mass of butadiene rubber, and 10 to 40% by mass of natural rubber. A rubber composition in which a filler containing silica is blended with 100 parts by mass of a diene rubber, wherein the rubber composition has a dynamic storage elastic modulus E ′ (unit MPa) at −40 ° C. and a rebound resilience at 40 ° C. A tire rubber composition having a ratio (E ′ / Rb) of a rate Rb (unit: MPa) of 20 or less. 前記ジエン系ゴム100質量部に対し、前記充填剤を80質量部以下配合し、前記充填剤中、シリカの比率が80質量%以上であることを特徴する請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。   The tire rubber composition according to claim 1, wherein 80 parts by mass or less of the filler is blended with 100 parts by mass of the diene rubber, and the ratio of silica in the filler is 80% by mass or more. object. 前記末端変性基が、ヒドロキシ基、アルコキシシリル基、シロキサン結合を有する珪素含有基、アミノシリル基、エポキシ基、アミノ基から選ばれることを特徴する請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。   The tire rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the terminal-modified group is selected from a hydroxy group, an alkoxysilyl group, a silicon-containing group having a siloxane bond, an aminosilyl group, an epoxy group, and an amino group. 請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッド部に有する空気入りタイヤ。   The pneumatic tire which has the rubber composition for tires in any one of Claims 1-3 in a tire tread part.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019206643A (en) * 2018-05-29 2019-12-05 横浜ゴム株式会社 Method of producing rubber composition for tires
WO2022025008A1 (en) * 2020-07-28 2022-02-03 住友ゴム工業株式会社 Pneumatic tire
WO2022050153A1 (en) * 2020-09-04 2022-03-10 住友ゴム工業株式会社 Pneumatic tire

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5097862B1 (en) * 2011-05-25 2012-12-12 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire and pneumatic tire
JP5240410B2 (en) * 2010-12-03 2013-07-17 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tire tread
WO2017117056A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Tire tread with low tg rubber
JP2017149897A (en) * 2016-02-26 2017-08-31 住友ゴム工業株式会社 Tire, and method for producing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5240410B2 (en) * 2010-12-03 2013-07-17 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tire tread
JP5097862B1 (en) * 2011-05-25 2012-12-12 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire and pneumatic tire
WO2017117056A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Tire tread with low tg rubber
JP2017149897A (en) * 2016-02-26 2017-08-31 住友ゴム工業株式会社 Tire, and method for producing the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019206643A (en) * 2018-05-29 2019-12-05 横浜ゴム株式会社 Method of producing rubber composition for tires
JP7139690B2 (en) 2018-05-29 2022-09-21 横浜ゴム株式会社 Method for producing rubber composition for tire
WO2022025008A1 (en) * 2020-07-28 2022-02-03 住友ゴム工業株式会社 Pneumatic tire
WO2022050153A1 (en) * 2020-09-04 2022-03-10 住友ゴム工業株式会社 Pneumatic tire

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