JP2020114707A - Pneumatic tire - Google Patents

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Abstract

To provide a pneumatic tire in which a bead filler has a two-layer structure constituted of an upper bead filler and a lower bead filler, which has low rolling resistance and has a bead part being excellent in durability.SOLUTION: A pneumatic tire has a bead filler 6 having a two-layer structure constituted of an upper bead filler 6A and a lower bead filler 6B. The upper bead filler 6A is constituted of a rubber composition obtained by compounding 15 pts.mass-60 pts.mass of carbon black, in which a nitrogen adsorption specific surface area N2 SA is 70 m2/g-100 m2/g, into 100 pts.mass of a rubber component containing 50 pts.mass or more of natural rubber and 15 pts.mass or more of terminal-modified butadiene rubber, where hardness of the rubber composition constituting the upper bead filler 6A is set to 65 or less and is set to be lower than hardness of the rubber composition constituting the lower bead filler 6B.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ビードフィラーが上側ビードフィラーと下側ビードフィラーからなる2層構造を有する空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire having a two-layer structure in which a bead filler is composed of an upper bead filler and a lower bead filler.

空気入りタイヤにおいては、環境負荷を低減するために走行時の燃費性能を向上することが求められている。そのため、空気入りタイヤの各部を構成するゴム組成物の発熱を抑制することが行われている。近年、燃費性能の更なる改善のために、例えば、空気入りタイヤのビード部に配置されるビードフィラーを構成するゴム組成物についても発熱を抑制することが求められている。 Pneumatic tires are required to have improved fuel efficiency during running in order to reduce environmental load. Therefore, heat generation of the rubber composition forming each part of the pneumatic tire is suppressed. In recent years, in order to further improve fuel efficiency, for example, it is required to suppress heat generation in a rubber composition that constitutes a bead filler arranged in a bead portion of a pneumatic tire.

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℃におけるtanδ(以下、「tanδ(60℃)」という。)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。そして、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等の充填材の配合量を少なくしたり、カーボンブラックの粒径を大きくすることが挙げられる。或いは、シリカを配合することも提案されている(例えば特許文献1を参照)。しかしながら、これらの方法では、必ずしもゴム硬度や耐疲労性が十分に得られず、タイヤに利用したとき(特に、ビードフィラーに用いたとき)に、耐久性への影響が懸念される。そのため、ビードフィラーとして用いることを意図したタイヤ用ゴム組成物において、タイヤにした時の荷重耐久性を良好に維持しながら、低転がり性を向上する更なる対策が求められている。 As an index of exothermicity of the rubber composition, tan δ at 60° C. (hereinafter, referred to as “tan δ (60° C.)”) measured by dynamic viscoelasticity is generally used, and tan δ (60° C.) of the rubber composition is small. The lower the exothermicity, the less. Then, as a method of reducing tan δ (60° C.) of the rubber composition, for example, a compounding amount of a filler such as carbon black may be reduced or a particle size of carbon black may be increased. Alternatively, it has been proposed to blend silica (see, for example, Patent Document 1). However, these methods do not always provide sufficient rubber hardness and fatigue resistance, and there is a concern that their durability will be affected when used in tires (particularly when used as bead fillers). Therefore, in a rubber composition for a tire intended to be used as a bead filler, there is a demand for further measures for improving low rolling properties while maintaining good load durability when the tire is used.

特開2015‐059181号公報JP, 2015-059181, A

本発明の目的は、ビードフィラーが上側ビードフィラーと下側ビードフィラーからなる2層構造を有する空気入りタイヤであって、転がり抵抗が低く、且つ、ビード部の耐久性に優れる空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire having a two-layer structure in which a bead filler is composed of an upper bead filler and a lower bead filler, which has low rolling resistance and excellent durability of a bead portion. To do.

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部のそれぞれに設けられたビードコアと、前記ビードコアよりもタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを有する空気入りタイヤにおいて、前記ビードフィラーが、前記ビードコアに隣接する下側ビードフィラーと、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部側に位置する上側ビードフィラーとからなる2層構造を有し、前記上側ビードフィラーが、天然ゴム50質量%以上と末端変性ブタジエンゴム15質量%以上とを含むゴム成分100質量部に対して、窒素吸着比表面積N2 SAが70m2 /g〜100m2 /gであるカーボンブラックが15質量部〜60質量部配合されたゴム組成物で構成され、前記上側ビードフィラーを構成するゴム組成物の硬度が65以下であり、且つ、前記下側ビードフィラーを構成するゴム組成物よりも低硬度であることを特徴とする。 The pneumatic tire of the present invention which achieves the above object, a tread portion which extends in the tire circumferential direction and forms an annular shape, a pair of sidewall portions arranged on both sides of the tread portion, and tires of these sidewall portions. In a pneumatic tire comprising a pair of bead portions arranged on the inner side in the radial direction, a bead core provided on each of the pair of bead portions, and a bead filler arranged on the tire radial outside of the bead core. , The bead filler has a two-layer structure consisting of a lower bead filler adjacent to the bead core and an upper bead filler located on the tire radial outer end side of the bead filler, the upper bead filler being per 100 parts by mass of the rubber component containing a natural rubber 50% by mass or more and terminal-modified butadiene rubber 15 wt% or more, the carbon black specific surface area by nitrogen adsorption N 2 SA is 70m 2 / g~100m 2 / g is 15 1 to 60 parts by mass of the rubber composition, the hardness of the rubber composition constituting the upper bead filler is 65 or less, and lower than that of the rubber composition constituting the lower bead filler. It is characterized by hardness.

本発明の空気入りタイヤは、下側ビードフィラーよりも低硬度に設定される上側ビードフィラーを構成するゴム組成物として上述の特定のゴム組成物を用いているので、転がり抵抗を低減しながら、ビード部の耐久性を向上することができる。特に、上側ビードフィラーを構成するゴム組成物が、特定の粒径のカーボンブラックと末端変性ブタジエンゴムとを組み合わせて用いているので、発熱性を悪化させずに、ゴム硬度を適度に高めることが可能になり、前述の性能をバランスよく改善することができる。 The pneumatic tire of the present invention uses the above-mentioned specific rubber composition as the rubber composition that constitutes the upper bead filler set to a hardness lower than that of the lower bead filler, so while reducing the rolling resistance, The durability of the bead portion can be improved. In particular, since the rubber composition constituting the upper bead filler uses the carbon black having a specific particle diameter and the terminal-modified butadiene rubber in combination, it is possible to appropriately increase the rubber hardness without deteriorating the heat generation property. This makes it possible to improve the above-mentioned performance in a well-balanced manner.

尚、本発明において、「硬度」とは、JIS K6253に準拠して、デュロメータのタイプAにより温度20℃で測定したゴム組成物の硬度である。また、「カーボンブラックの窒素吸着比表面積N2 SA」は、JIS6217‐2に準拠して測定するものとする。 In the present invention, the "hardness" is the hardness of the rubber composition measured by a durometer type A at a temperature of 20°C according to JIS K6253. Further, the "nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of carbon black" is measured in accordance with JIS 6217-2.

本発明においては、上側ビードフィラーを構成するゴム組成物に配合される末端変性ブタジエンゴムの重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)から求められる分子量分布(Mw/Mn)が2.0以下であることが好ましい。このように分子量分布を狭くすることで、ゴム物性がより良好になり、転がり抵抗を低減しながら耐久性を向上するには有利になる。尚、「重量平均分子量Mw」と「数平均分子量Mn」とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定するものとする。 In the present invention, the molecular weight distribution (Mw/Mn) determined from the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the terminal-modified butadiene rubber compounded in the rubber composition constituting the upper bead filler is 2.0. The following is preferable. By narrowing the molecular weight distribution in this manner, the rubber physical properties become better, which is advantageous for improving the durability while reducing the rolling resistance. The "weight average molecular weight Mw" and the "number average molecular weight Mn" are measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of standard polystyrene.

本発明においては、上側ビードフィラーを構成するゴム組成物に配合される末端変性ブタジエンゴムの末端の官能基が水酸基、アミノ基、アミド基、アルコキシル基、エポキシ基、シロキサン結合基からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。これによりカーボンブラックとの親和性が高まり、カーボンブラックの分散性がより改善されるので、より効果的に、発熱性を低く維持しながらゴム硬度や荷重耐久性を高めることができ、これら性能をバランスよく両立するには有利になる。 In the present invention, the terminal functional group of the terminal-modified butadiene rubber compounded in the rubber composition constituting the upper bead filler is selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, an amide group, an alkoxyl group, an epoxy group, and a siloxane bonding group. It is preferable that it is at least one kind. This increases the affinity with carbon black and further improves the dispersibility of carbon black, so it is possible to more effectively increase rubber hardness and load durability while maintaining low exothermicity. It is advantageous to achieve a good balance.

本発明においては、上側ビードフィラーを構成するゴム組成物の硬度と下側ビードフィラーを構成するゴム組成物の硬度との硬度差ΔHsが20〜30の範囲であることが好ましい。これにより、ビードフィラー全体としてビードコア側からタイヤ径方向外側に向かって段階的に硬度が小さくなっていく構造になるため、ビード部の歪みを分散して、ビード部の耐久性を高めることができる。 In the present invention, the hardness difference ΔHs between the hardness of the rubber composition forming the upper bead filler and the hardness of the rubber composition forming the lower bead filler is preferably in the range of 20 to 30. As a result, the hardness of the bead filler as a whole gradually decreases from the bead core side toward the tire radial outside, so that the strain of the bead portion can be dispersed and the durability of the bead portion can be increased. ..

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの子午線半断面図である。It is a meridian half cross section of the pneumatic tire which consists of embodiment of this invention.

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1に示すように、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部1と、このトレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2と、サイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3とを備えている。図1において、符号CLはタイヤ赤道を示す。尚、図1は子午線断面図であるため描写されないが、トレッド部1、サイドウォール部2、ビード部3は、それぞれタイヤ周方向に延在して環状を成しており、これにより空気入りタイヤのトロイダル状の基本構造が構成される。以下、図1を用いた説明は基本的に図示の子午線断面形状に基づくが、各タイヤ構成部材はいずれもタイヤ周方向に延在して環状を成すものである。 As shown in FIG. 1, a pneumatic tire of the present invention includes a tread portion 1, a pair of sidewall portions 2 arranged on both sides of the tread portion 1, and a sidewall portion 2 which is arranged inside a tire radial direction. And a pair of bead portions 3. In FIG. 1, reference symbol CL indicates the tire equator. Although not shown because FIG. 1 is a meridional cross-sectional view, the tread portion 1, the sidewall portion 2, and the bead portion 3 each extend in the tire circumferential direction to form an annular shape. The toroidal basic structure of is constructed. Hereinafter, although the description with reference to FIG. 1 is basically based on the meridian cross-sectional shape shown in the drawing, each tire constituent member extends in the tire circumferential direction to form an annular shape.

左右一対のビード部3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返されている。ビードコア5の外周上にはビードフィラー6が配置され、このビードフィラー6がカーカス層4の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。 A carcass layer 4 is mounted between the pair of left and right bead portions 3. The carcass layer 4 includes a plurality of reinforcing cords extending in the tire radial direction, and is folded around the bead core 5 arranged in each bead portion 3 from the tire width direction inner side to the tire width direction outer side. A bead filler 6 is arranged on the outer periphery of the bead core 5, and the bead filler 6 is wrapped by the main body portion and the folded portion of the carcass layer 4.

本発明のビードフィラー6は、上側ビードフィラー6Aと下側ビードフィラー6Bの2層構造を有する。下側ビードフィラー6Bは、ビードコア5のタイヤ径方向外側に隣接する位置に配置される。上側ビードフィラー6Aは、下側ビードフィラー6Bに隣接し、ビードフィラー6の径方向外側端部側に配置される。特に、図示の例では、上側ビードフィラー6Aは、下側ビードフィラー6Bのタイヤ幅方向外側かつタイヤ径方向外側に配置されており、カーカス層4の折り返し部の端部は上側ビードフィラー6Aのタイヤ幅方向外側に接している。上側ビードフィラー6Aは、下側ビードフィラー6Bよりも低硬度に構成されており、それにより、ビードフィラー6全体としてビードコア5側からタイヤ径方向外側に向かって段階的に硬度が小さくなっていく構造になるため、ビード部3の歪みを分散して、ビード部3の耐久性を高めることができる。 The bead filler 6 of the present invention has a two-layer structure of an upper bead filler 6A and a lower bead filler 6B. The lower bead filler 6B is arranged at a position adjacent to the outer side of the bead core 5 in the tire radial direction. The upper bead filler 6A is adjacent to the lower bead filler 6B, and is arranged on the radially outer end side of the bead filler 6. In particular, in the illustrated example, the upper bead filler 6A is arranged on the tire width direction outer side and the tire radial direction outer side of the lower bead filler 6B, and the end portion of the folded portion of the carcass layer 4 is the tire of the upper bead filler 6A. It touches the outside in the width direction. The upper bead filler 6A is configured to have a lower hardness than the lower bead filler 6B, whereby the hardness of the bead filler 6 as a whole gradually decreases from the bead core 5 side toward the tire radial direction outer side. Therefore, the strain of the bead portion 3 can be dispersed and the durability of the bead portion 3 can be enhanced.

トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層(図示の例では4層)のベルト層7が埋設されている。各ベルト層7は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含む。この補強コードは層間で補強コードどうしが互いに交差するように配列されている。これらベルト層7において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°〜60°の範囲に設定されている。尚、図示の例では、ベルト層7のみが設けられているが、更に、ベルト層7の外周側にベルト補強層(不図示)を設けることもできる。 A plurality of layers (four layers in the illustrated example) of belt layers 7 are embedded on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1. Each belt layer 7 includes a plurality of reinforcing cords that are inclined with respect to the tire circumferential direction. The reinforcing cords are arranged between layers so that the reinforcing cords intersect each other. In these belt layers 7, the inclination angle of the reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction is set in the range of, for example, 10° to 60°. Although only the belt layer 7 is provided in the illustrated example, a belt reinforcing layer (not shown) may be further provided on the outer peripheral side of the belt layer 7.

トレッド部1におけるカーカス層4の外周側にはトレッドゴム層11が配され、サイドウォール部2におけるカーカス層4の外周側(タイヤ幅方向外側)にはサイドゴム層12が配され、ビード部3におけるカーカス層4の外周側(タイヤ幅方向外側)にはリムクッションゴム層13が配されている。図示の例のトレッドゴム層11は、トレッド部1の表面に露出するキャップトレッド11Aと、このキャップトレッド11Aの径方向内側に埋設されるアンダートレッド11Bとからなる2層構造を有する。 A tread rubber layer 11 is arranged on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1, a side rubber layer 12 is arranged on the outer peripheral side (outer side in the tire width direction) of the carcass layer 4 in the sidewall portion 2, and in the bead portion 3 A rim cushion rubber layer 13 is arranged on the outer peripheral side (outer side in the tire width direction) of the carcass layer 4. The tread rubber layer 11 in the illustrated example has a two-layer structure including a cap tread 11A exposed on the surface of the tread portion 1 and an undertread 11B embedded inside the cap tread 11A in the radial direction.

本発明は、基本的に、上側ビードフィラー6Aを後述の特定のゴム組成物で構成するものであるため、ビードフィラー6が上側ビードフィラー6Aおよび下側ビードフィラー6Bからなる2層構造を有する空気入りタイヤであれば、その断面構造は図示の例に限定されない。尚、2層構造を有する空気入りタイヤとしては、トラック・バス用タイヤなど重荷重用タイヤを例示することができる。 In the present invention, since the upper bead filler 6A is basically composed of a specific rubber composition described below, the air having a two-layer structure in which the bead filler 6 is composed of the upper bead filler 6A and the lower bead filler 6B. The sectional structure of the filled tire is not limited to the illustrated example. Examples of the pneumatic tire having a two-layer structure include heavy duty tires such as truck and bus tires.

上側ビードフィラー6Aを構成するタイヤ用ゴム組成物(以下、「本発明のタイヤ用ゴム組成部」と言う場合がある)において、ゴム成分はジエン系ゴムであり、天然ゴムと末端変性ブタジエンゴムとを必ず含む。 In the rubber composition for tires that constitutes the upper bead filler 6A (hereinafter sometimes referred to as "rubber composition part for tires of the present invention"), the rubber component is a diene rubber, and natural rubber and terminal-modified butadiene rubber are used. Be sure to include.

天然ゴムとしては、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられるゴムを使用することができる。天然ゴムを配合することで、タイヤ用ゴム組成物として充分なゴム強度を得ることができる。ゴム成分(ジエン系ゴム)全体を100質量%としたとき、天然ゴムの配合量は50質量%以上、好ましくは50質量%〜80質量%、より好ましくは65質量%〜80質量%である。天然ゴムの配合量が50質量%未満であるとゴム強度が低下する。 As the natural rubber, a rubber usually used in a rubber composition for tires can be used. By blending natural rubber, it is possible to obtain sufficient rubber strength as a rubber composition for tires. When the total amount of the rubber component (diene rubber) is 100% by mass, the content of the natural rubber is 50% by mass or more, preferably 50% by mass to 80% by mass, more preferably 65% by mass to 80% by mass. If the compounding amount of the natural rubber is less than 50% by mass, the rubber strength will decrease.

末端変性ブタジエンゴムは、分子鎖の片末端または両末端が官能基を有する有機化合物で変性されたブタジエンゴムである。このような末端変性ブタジエンゴムを配合することにより、後述のカーボンブラックとの親和性を高くし分散性を改善するため、発熱性を低く維持しながら、カーボンブラックの作用効果を一層向上して、ゴム硬度を高めることができる。分子鎖の末端を変性する官能基としては、例えばアルコキシシリル基、ヒドロキシル基(水酸基)、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、イミノ基、アルコキシル基、エポキシ基、アミド基、チオール基、エーテル基、シロキサン結合基を挙げることができる。なかでもヒドロキシル基(水酸基)、アミノ基、アミド基、アルコキシル基、エポキシ基、シロキサン結合基から選ばれる少なくとも一つであるとよい。ここで、シロキサン結合基は、−O−Si−O−構造を有する官能基とする。 The terminal-modified butadiene rubber is a butadiene rubber modified with an organic compound having a functional group at one end or both ends of the molecular chain. By blending such a terminal-modified butadiene rubber, the affinity with the carbon black described later is increased and the dispersibility is improved, so that the action and effect of the carbon black is further improved while keeping the exothermicity low. The rubber hardness can be increased. Examples of the functional group that modifies the terminal of the molecular chain include an alkoxysilyl group, a hydroxyl group (hydroxyl group), an aldehyde group, a carboxyl group, an amino group, an amide group, an imino group, an alkoxyl group, an epoxy group, an amide group, a thiol group, Examples thereof include ether groups and siloxane bonding groups. Among them, at least one selected from a hydroxyl group (hydroxyl group), an amino group, an amide group, an alkoxyl group, an epoxy group, and a siloxane bonding group is preferable. Here, the siloxane bonding group is a functional group having a -O-Si-O- structure.

ゴム成分(ジエン系ゴム)全体を100質量%としたとき、末端変性ブタジエンゴムの配合量は、15質量%以上、好ましくは15質量%〜50質量%、好ましくは20質量%〜35質量%である。末端変性ブタジエンゴムの配合量が15質量%未満であると低燃費性が悪化する。末端変性ブタジエンゴムの配合量が50質量%を超えるとゴム強度が低下する。 When the total amount of the rubber component (diene rubber) is 100% by mass, the amount of the terminal-modified butadiene rubber is 15% by mass or more, preferably 15% by mass to 50% by mass, preferably 20% by mass to 35% by mass. is there. If the compounding amount of the terminal-modified butadiene rubber is less than 15% by mass, fuel economy is deteriorated. If the compounding amount of the terminal-modified butadiene rubber exceeds 50% by mass, the rubber strength will decrease.

本発明で使用する末端変性ブタジエンゴムは、ビニル含有量が好ましくは0.1質量%〜20質量%、より好ましくは0.1質量%〜15質量%である。末端変性ブタジエンゴムのビニル含有量が0.1質量%未満であると、カーボンブラックとの親和性が不足し発熱を充分に低減することが難しくなる。末端変性ブタジエンゴムのビニル含有量が20質量%を超えると、ゴム組成物のガラス転移温度Tgが上昇し、転がり抵抗および耐摩耗性を十分に改良することができない。尚、末端変性ブタジエンゴムのビニル単位含有量は赤外分光分析(ハンプトン法)により測定するものとする。末端変性ブタジエンゴムにおけるビニル単位含有量の増減は、触媒等、通常の方法で適宜調製することができる。 The terminal-modified butadiene rubber used in the present invention has a vinyl content of preferably 0.1% by mass to 20% by mass, more preferably 0.1% by mass to 15% by mass. When the vinyl content of the terminal-modified butadiene rubber is less than 0.1% by mass, the affinity with carbon black is insufficient and it becomes difficult to sufficiently reduce heat generation. When the vinyl content of the terminal-modified butadiene rubber exceeds 20% by mass, the glass transition temperature Tg of the rubber composition increases, and rolling resistance and abrasion resistance cannot be sufficiently improved. The vinyl unit content of the terminal-modified butadiene rubber is measured by infrared spectroscopic analysis (Hampton method). The increase/decrease in vinyl unit content in the terminal-modified butadiene rubber can be appropriately adjusted by a usual method such as a catalyst.

本発明で使用する末端変性ブタジエンゴムのガラス転移温度Tgは好ましくは−85℃以下、より好ましくは−90℃〜−100℃であるとよい。このようにガラス転移温度Tgを設定することで、発熱性を効果的に低減することができる。ガラス転移温度Tgが−85℃を超えると発熱性を低減する効果が充分に得られなくなる。尚、天然ゴムのガラス転移温度Tgは特に限定されないが、例えば−70℃〜−80℃に設定することができる。 The glass transition temperature Tg of the terminal-modified butadiene rubber used in the present invention is preferably -85°C or lower, and more preferably -90°C to -100°C. By setting the glass transition temperature Tg in this way, heat generation can be effectively reduced. If the glass transition temperature Tg exceeds −85° C., the effect of reducing heat generation cannot be sufficiently obtained. The glass transition temperature Tg of natural rubber is not particularly limited, but can be set to, for example, −70° C. to −80° C.

末端変性ブタジエンゴムの重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)から求められる分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.1〜1.6である。このように、末端変性ブタジエンゴムとして分子量分布が狭いものを用いることで、ゴム物性がより良好になり、転がり抵抗を低減しながら、タイヤにした時の耐久性を効果的に向上することができる。末端変性ブタジエンゴムの分子量分布(Mw/Mn)が2.0を超えるとヒステリシスロスが大きくなってゴムの発熱性が大きくなると共に、耐コンプレッションセット性が低下する。 The molecular weight distribution (Mw/Mn) obtained from the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the terminal-modified butadiene rubber is preferably 2.0 or less, more preferably 1.1 to 1.6. As described above, by using a terminal-modified butadiene rubber having a narrow molecular weight distribution, the rubber physical properties become better, and the rolling resistance can be reduced while effectively improving the durability of the tire. .. When the molecular weight distribution (Mw/Mn) of the terminal-modified butadiene rubber exceeds 2.0, the hysteresis loss becomes large, the heat generation property of the rubber becomes large, and the compression set resistance decreases.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム、末端変性ブタジエンゴム以外の他のジエン系ゴムを含有してもよい。他のジエン系ゴムとしては、例えば、末端変性していないブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリル‐ブタジエンゴム等が挙げられる。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。 The tire rubber composition of the present invention may contain a diene rubber other than natural rubber and terminal-modified butadiene rubber. Other diene rubbers include, for example, butadiene rubber without terminal modification, styrene butadiene rubber, isoprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber and the like. These diene rubbers can be used alone or as an arbitrary blend.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、充填剤としてカーボンブラックが必ず配合される。カーボンブラックを配合することでゴム組成物の強度を高めることができる。特に、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N2 SAが70m2 /g〜100m2 /gである。このように特定の粒径のカーボンブラックを上述の末端変性ブタジエンゴムと組み合わせて配合することで、発熱性を低く維持しながら、ゴム硬度を効果的に高めることができる。カーボンブラックの窒素吸着比表面積N2 SAが70m2 /g未満であるとタイヤにしたときの耐久性が悪化する。カーボンブラックの窒素吸着比表面積N2 SAが100m2 /gを超えると発熱性が悪化する。 The rubber composition for a tire of the present invention always contains carbon black as a filler. By blending carbon black, the strength of the rubber composition can be increased. In particular, carbon black used in the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA is 70m 2 / g~100m 2 / g. By thus combining carbon black having a specific particle size with the above-mentioned terminal-modified butadiene rubber, it is possible to effectively increase the rubber hardness while maintaining low exothermicity. When the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of carbon black is less than 70 m 2 /g, the durability of the tire is deteriorated. When the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of carbon black exceeds 100 m 2 /g, the exothermic property deteriorates.

カーボンブラックの配合量は、上述のゴム成分100質量部に対して、15質量部〜60質量部、好ましくは30質量部〜60質量部、より好ましくは40質量部〜50質量部である。カーボンブラックの配合量が15質量部未満であると硬度が低下し、タイヤにしたときの耐久性が低下する。カーボンブラックの配合量が60質量部を超えると発熱性が悪化する。 The blending amount of carbon black is 15 parts by mass to 60 parts by mass, preferably 30 parts by mass to 60 parts by mass, and more preferably 40 parts by mass to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the blending amount of carbon black is less than 15 parts by mass, the hardness is lowered and the durability of the tire is lowered. If the blending amount of carbon black exceeds 60 parts by mass, the exothermic property deteriorates.

本発明のゴム組成物は、カーボンブラック以外の他の無機充填剤を配合することができる。他の無機充填剤としては、例えばシリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、水酸化アルミニウム等を例示することができる。 The rubber composition of the present invention may contain an inorganic filler other than carbon black. Examples of other inorganic fillers include silica, clay, talc, calcium carbonate, mica, aluminum hydroxide and the like.

本発明のタイヤ用ゴム組成物には、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、熱可塑性樹脂など、一般的に空気入りタイヤ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。 Compounding agents other than the above may be added to the rubber composition for a tire of the present invention. Examples of other compounding agents include various compounding agents generally used for pneumatic tires, such as vulcanizing or crosslinking agents, vulcanization accelerators, antioxidants, liquid polymers, thermosetting resins, and thermoplastic resins. can do. The compounding amount of these compounding agents can be a conventional general compounding amount as long as the object of the present invention is not impaired. As the kneading machine, a usual kneading machine for rubber, for example, Banbury mixer, kneader, roll or the like can be used.

このような配合からなる本発明のタイヤ用ゴム組成物の硬度は65以下、好ましくは45〜65、より好ましくは55〜65である。また、本発明のタイヤ用ゴム組成物の60℃におけるtanδは好ましくは0.06〜0.10、より好ましくは0.06〜0.08である。本発明のゴム組成物はこのような物性を有するため、転がり抵抗を低減しながら、タイヤにした時の耐久性を向上することができる。特に硬度が65以下であり、2層構造のビードフィラー6における上側ビードフィラー6Aとして適度な硬度を有するため、ビード部3の耐久性を高めるには有利になる。硬度が65を超えると、上側ビードフィラー6Aとしては硬度が高すぎるため、ビード部3の耐久性を向上することができない。また、転がり抵抗を充分に低減することが難しくなる。60℃におけるtanδが0.10を超えると、発熱が悪化し転がり抵抗を低減することができない。尚、これら硬度やtanδは上述の配合のみで決定されるものではなく、例えば混練条件や混練方法によっても調整可能な物性である。 The hardness of the tire rubber composition of the present invention having such a composition is 65 or less, preferably 45 to 65, more preferably 55 to 65. The tan δ at 60° C. of the rubber composition for a tire of the present invention is preferably 0.06 to 0.10, more preferably 0.06 to 0.08. Since the rubber composition of the present invention has such physical properties, it is possible to improve the durability when used as a tire while reducing rolling resistance. In particular, the hardness is 65 or less, and the bead filler 6 having the two-layer structure has an appropriate hardness as the upper bead filler 6A, which is advantageous for improving the durability of the bead portion 3. If the hardness exceeds 65, the hardness of the upper bead filler 6A is too high, and the durability of the bead portion 3 cannot be improved. Moreover, it becomes difficult to sufficiently reduce the rolling resistance. If tan δ at 60° C. exceeds 0.10, heat generation is deteriorated and rolling resistance cannot be reduced. Incidentally, these hardness and tan δ are not determined only by the above-mentioned blending, but are physical properties that can be adjusted by, for example, kneading conditions and kneading methods.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述の配合や物性により、転がり抵抗を低減しながら、タイヤにした時の耐久性を向上することができる。特に、特定の粒径のカーボンブラックと末端変性ブタジエンゴムとを組み合わせて用いているので、発熱を悪化させずに、ゴム硬度を適度に高めることが可能になり、前述の性能をバランスよく改善することができる。そのため、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述の2層構造を有するビードフィラー6の上側ビードフィラー6Aに用いることが好ましく、このタイヤ用ゴム組成物を上側ビードフィラー6Aに用いた空気入りタイヤは、低燃費性能とビード部の耐久性を向上することができる。 The rubber composition for a tire of the present invention can improve the durability when made into a tire while reducing rolling resistance due to the above-mentioned composition and physical properties. In particular, since the carbon black having a specific particle size and the terminal-modified butadiene rubber are used in combination, it is possible to appropriately increase the rubber hardness without deteriorating heat generation and improve the above-mentioned performance in a well-balanced manner. be able to. Therefore, the rubber composition for a tire of the present invention is preferably used for the upper bead filler 6A of the bead filler 6 having the above-mentioned two-layer structure, and the pneumatic tire using the rubber composition for a tire for the upper bead filler 6A. Can improve fuel efficiency and durability of the bead portion.

上述のように、2層構造を有するビードフィラー6においては、本発明のタイヤ用ゴム組成物が適用される上側ビードフィラー6Aが下側ビードフィラー6Bよりも低硬度に構成される。その際、上側ビードフィラー6Aを構成するゴム組成物(本発明のタイヤ用ゴム組成部)の硬度と下側ビードフィラー6Bを構成するゴム組成物の硬度との硬度差ΔHsを好ましくは20〜30、より好ましくは22〜27の範囲に設定するとよい。このように硬度差ΔHsを設定することで、ビードフィラー6全体としてビードコア5側からタイヤ径方向外側に向かって段階的に硬度が小さくなっていく構造になるため、ビード部3の歪みを分散して、ビード部3の耐久性を高めることができる。硬度差ΔHsが20未満であると、単一のゴム組成物で構成されたビードフィラー6と実質的な違いが無くなり、ビードフィラー6を2層構造にする効果が充分に得られなくなる。硬度差ΔHsが30を超えると、上側ビードフィラー6Aが相対的に柔軟になりすぎるため、ビード部3の耐久性を充分に確保することが難しくなる。尚、下側ビードフィラー6Bを構成するゴム組成物の硬度は特に限定されないが、好ましくは75〜95、より好ましくは80〜90の範囲に設定するとよい。下側ビードフィラー6Bを構成するゴム組成物の硬度が75未満であると、上側ビードフィラー6Aとの硬度差が小さくなり、ビードフィラー6を2層構造にする効果が充分に得られなくなる。下側ビードフィラー6Bを構成するゴム組成物の硬度が95を超えると、ビード部3における硬度が過剰になり、ビードフィラー間での亀裂が生じる。 As described above, in the bead filler 6 having a two-layer structure, the upper bead filler 6A to which the rubber composition for a tire of the present invention is applied has a lower hardness than the lower bead filler 6B. At that time, the hardness difference ΔHs between the hardness of the rubber composition constituting the upper bead filler 6A (rubber composition part for tire of the present invention) and the hardness of the rubber composition constituting the lower bead filler 6B is preferably 20 to 30. , And more preferably in the range of 22 to 27. By setting the hardness difference ΔHs in this manner, the bead filler 6 as a whole has a structure in which the hardness gradually decreases from the bead core 5 side toward the tire radial direction outer side, so that the strain of the bead portion 3 is dispersed. Thus, the durability of the bead portion 3 can be improved. When the hardness difference ΔHs is less than 20, there is substantially no difference from the bead filler 6 composed of a single rubber composition, and the effect of forming the bead filler 6 into a two-layer structure cannot be sufficiently obtained. When the hardness difference ΔHs exceeds 30, the upper bead filler 6A becomes relatively soft, and it becomes difficult to sufficiently secure the durability of the bead portion 3. The hardness of the rubber composition constituting the lower bead filler 6B is not particularly limited, but it is preferably set in the range of 75 to 95, more preferably 80 to 90. When the hardness of the rubber composition constituting the lower bead filler 6B is less than 75, the hardness difference from the upper bead filler 6A becomes small, and the effect of forming the bead filler 6 into a two-layer structure cannot be sufficiently obtained. When the hardness of the rubber composition forming the lower bead filler 6B exceeds 95, the hardness of the bead portion 3 becomes excessive, and cracks occur between the bead fillers.

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。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

表1〜2に示す配合からなる17種類のゴム組成物(標準例1、比較例1〜4、実施例1〜10)を、それぞれ加硫促進剤および硫黄を除く配合成分を秤量し、1.8Lの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練し、温度150℃でマスターバッチを放出し室温冷却した。その後、このマスターバッチを1.8Lの密閉式バンバリーミキサーに供し、加硫促進剤及び硫黄を加え2分間混合してゴム組成物を調製した。 17 types of rubber compositions having the formulations shown in Tables 1 and 2 (Standard Example 1, Comparative Examples 1 to 4 and Examples 1 to 10) were weighed for the compounding components except the vulcanization accelerator and sulfur, and 1 The mixture was kneaded for 5 minutes with an 8 L closed Banbury mixer, the master batch was discharged at a temperature of 150° C., and the mixture was cooled to room temperature. Then, this masterbatch was subjected to a 1.8 L closed Banbury mixer, and a vulcanization accelerator and sulfur were added and mixed for 2 minutes to prepare a rubber composition.

得られたゴム組成物を所定の金型中で20分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を作製し、ゴム硬度と60℃におけるtanδを測定し、表1〜2に示した。尚、表1〜2において、ゴム組成物の硬度は、JIS K6253に準拠して、デュロメータのタイプAにより温度20℃で測定した。また、60℃におけるtanδは、JIS K6394に準拠して、製粘弾性スペクトロメータを用いて、伸張変形歪率10%±2%、振動数20Hz、温度60℃の条件で測定した。 The obtained rubber composition was press-vulcanized in a predetermined mold for 20 minutes to prepare a vulcanized rubber test piece, and the rubber hardness and tan δ at 60° C. were measured and shown in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, the hardness of the rubber composition was measured at a temperature of 20° C. by a durometer type A according to JIS K6253. In addition, tan δ at 60° C. was measured in accordance with JIS K6394 using a viscoelasticity spectrometer under the conditions of 10%±2% elongation deformation strain, 20 Hz frequency, and 60° C. temperature.

また、得られたゴム組成物を上側ビードフィラーに用いた空気入りタイヤ(タイヤサイズ11R22.5)を作製した。各空気入りタイヤは、図1に示す基本構造を有し、表1〜2に示す各項目が異なっている。尚、これら空気入りタイヤは、下側ビードフィラーを構成するゴム組成物として、表3に示す下側ビードフィラーA,B,Cのいずれかを用いている。 Further, a pneumatic tire (tire size 11R22.5) using the obtained rubber composition as the upper bead filler was produced. Each pneumatic tire has the basic structure shown in FIG. 1, and the items shown in Tables 1 and 2 are different. Incidentally, in these pneumatic tires, any of the lower bead fillers A, B and C shown in Table 3 was used as the rubber composition constituting the lower bead filler.

得られた空気入りタイヤについて、下記に示す方法により、低燃費性能およびビード部耐久性の評価を行った。 With respect to the obtained pneumatic tires, the fuel efficiency performance and the bead portion durability were evaluated by the methods described below.

低燃費性能
各空気入りタイヤを標準リム(リムサイズ22.5×7.50)に組み付けて、室内ドラム試験機(ドラム径:1707.6mm)を用いて、ISO28580に準拠して、空気圧210kPa、荷重4.82kN、速度80km/hの条件で転がり抵抗を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、標準例1の値を100とする指数で示した。この指数値が小さいほど転がり抵抗が低く、低燃費性能に優れることを意味する。
Low fuel consumption performance Each pneumatic tire was assembled to a standard rim (rim size 22.5 x 7.50), and an indoor drum tester (drum diameter: 1707.6 mm) was used, in accordance with ISO28580, air pressure 210 kPa, load. The rolling resistance was measured under the conditions of 4.82 kN and speed of 80 km/h. The evaluation result is shown by an index with the value of Standard Example 1 being 100, using the reciprocal of the measured value. The smaller the index value, the lower the rolling resistance and the better the fuel efficiency.

ビード部耐久性
各空気入りタイヤを標準リム(リムサイズ22.5×7.50)に組み付けて、室内ドラム試験機(ドラム径:1707mm)を用いて、JIS D‐4230に準拠して、JATMA 2018年版規定荷重耐久性試験終了後に、5時間ごとに荷重を20%ずつ増加して、ビード部に故障が生じるまでの走行距離を測定した。評価結果は、標準例1の測定値を100とする指数で示した。この指数値が大きいほどビード部耐久性に優れることを意味する。
Bead Durability Each pneumatic tire is mounted on a standard rim (rim size 22.5×7.50), and an indoor drum tester (drum diameter: 1707 mm) is used to comply with JIS D-4230 and JATMA 2018. After the end of the annual version specified load durability test, the load was increased by 20% every 5 hours, and the running distance until failure in the bead portion was measured. The evaluation results are shown by an index with the measured value of Standard Example 1 being 100. The larger this index value, the better the durability of the bead portion.

Figure 2020114707
Figure 2020114707

Figure 2020114707
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表1〜2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、TSR20(ガラス転移温度Tg=−65℃)
・SBR:スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製 Nipol 1502(ガラス転移温度Tg=−60℃)
・変性S‐SBR:末端変性溶液重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製 Nipol NS612(非油展品、ガラス転移温度Tg=−60℃)
・BR:ブタジエンゴム、日本ゼオン社製 Nipol BR1220(ガラス転移温度Tg=−105℃)
・変性BR1:末端変性ブタジエンゴム、JSR社製 BR54(ガラス転移温度Tg:−107℃、官能基:シラノール基、分子量分布Mw/Mn=2.5)
・変性BR2:下記の方法で合成した末端変性ブタジエンゴム(ガラス転移温度Tg:−93℃、官能基:ポリオルガノシロキサン基、分子量分布は下記を参照)
・変性BR3:末端変性ブタジエンゴム、日本ゼオン社製 Nipol BR1250H(ガラス転移温度Tg:−96℃、官能基:N−メチルピロリドン基、分子量分布Mw/Mn=1.1)
・CB1:カーボンブラック、東海カーボン社製シーストN(窒素吸着比表面積N2 SA:70m2 /g)
・CB2:カーボンブラック、東海カーボン社製シーストF(窒素吸着比表面積N2 SA:45m2 /g)
・酸化亜鉛: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
・ステアリン酸:新日理化社製ステアリン酸50S
・硫黄:四国化成工業社製 ミュークロンOT‐20(硫黄含有量:80質量%)
・加硫促進剤:大内新興化学工業社製 ノクセラーCZ
The types of raw materials used in Tables 1 and 2 are shown below.
-NR: Natural rubber, TSR20 (glass transition temperature Tg = -65°C)
SBR: Styrene butadiene rubber, Nipol 1502 (glass transition temperature Tg=-60°C) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
-Modified S-SBR: Terminal-modified solution-polymerized styrene-butadiene rubber, Nipol NS612 manufactured by Zeon Corporation (non-oil-extended product, glass transition temperature Tg=-60°C)
BR: butadiene rubber, Nipol BR1220 manufactured by Zeon Corporation (glass transition temperature Tg=-105°C)
Modified BR1: terminal modified butadiene rubber, BR54 manufactured by JSR (glass transition temperature Tg: −107° C., functional group: silanol group, molecular weight distribution Mw/Mn=2.5)
-Modified BR2: terminal-modified butadiene rubber synthesized by the following method (glass transition temperature Tg: -93°C, functional group: polyorganosiloxane group, refer to the following for molecular weight distribution)
-Modified BR3: Terminal-modified butadiene rubber, Nipol BR1250H manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. (glass transition temperature Tg: -96°C, functional group: N-methylpyrrolidone group, molecular weight distribution Mw/Mn = 1.1).
CB1: carbon black, seashore N manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA: 70 m 2 /g)
CB2: carbon black, Tokai Carbon Seast F (nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA: 45 m 2 /g)
・Zinc oxide: 3 types of zinc oxide manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd. ・Anti-aging agent: Santoflex 6PPD manufactured by Flexis
・Stearic acid: Shin-Rika's stearic acid 50S
・Sulfur: Miklon OT-20 (Sulfur content: 80% by mass) manufactured by Shikoku Chemicals
・Vulcanization accelerator: Nocceller CZ manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.

変性BR2の合成方法
攪拌機付きオートクレーブに、窒素雰囲気下、シクロヘキサン5670g、1,3‐ブタジエン700gおよび、テトラメチルエチレンジアミン0.17mmolを仕込んだ後、シクロヘキサンと1,3‐ブタジエンとに含まれる重合を阻害する不純物の中和に必要な量のn‐ブチルリチウムを添加し、更に、重合反応に用いる分のn−ブチルリチウムを8.33mmol加えて、50℃で重合を開始した。重合を開始してから20分経過後に、1,3‐ブタジエン300gを30分間かけて連続的に添加した。重合反応中の最高温度は80℃であった。連続添加終了後、更に15分間重合反応を継続し、重合転化率が95%から100%の範囲になったことを確認してから、少量の重合溶液をサンプリングした。サンプリングした少量の重合溶液は、過剰のメタノールを添加して反応停止した後、風乾して、重合体を取得し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分析の試料とした。その試料を用いて、重合体(活性末端を有する共役ジエン系重合体鎖に該当)のピークトップ分子量および分子量分布を測定したところ、それぞれ、「23万」および「1.04」であった。
Method for synthesizing modified BR2 After charging cyclohexane 5670 g, 1,3-butadiene 700 g and tetramethylethylenediamine 0.17 mmol in a nitrogen atmosphere in an autoclave equipped with a stirrer, the polymerization contained in cyclohexane and 1,3-butadiene is inhibited. The amount of n-butyllithium necessary for neutralizing the impurities was added, and further, 8.33 mmol of n-butyllithium for the polymerization reaction was added, and the polymerization was started at 50°C. After 20 minutes from the start of the polymerization, 300 g of 1,3-butadiene was continuously added over 30 minutes. The maximum temperature during the polymerization reaction was 80°C. After the continuous addition was completed, the polymerization reaction was continued for another 15 minutes, and after confirming that the polymerization conversion rate was in the range of 95% to 100%, a small amount of the polymerization solution was sampled. A small amount of the sampled polymerization solution was quenched by adding excess methanol and then air-dried to obtain a polymer, which was used as a sample for gel permeation chromatography (GPC) analysis. Using the sample, the peak top molecular weight and the molecular weight distribution of the polymer (corresponding to a conjugated diene-based polymer chain having an active end) were measured and found to be "230,000" and "1.04", respectively.

前述の少量の重合溶液をサンプリングした直後、重合溶液に、1,6‐ビス(トリクロロシリル)ヘキサン0.288mmol(重合に使用したn‐ブチルリチウムの0.0345倍モルに相当)を40重量%シクロヘキサン溶液の状態で添加し、30分間反応させた。更に、その後、ポリオルガノシロキサンA0.0382mmol(重合に使用したn‐ブチルリチウムの0.00459倍モルに相当)を20重量%キシレン溶液の状態で添加し、30分間反応させた。その後、重合停止剤として、使用したn‐ブチルリチウムの2倍モルに相当する量のメタノールを添加した。これにより、変性ブタジエンゴムを含有する溶液を得た。この溶液に、ゴム成分100部あたり、老化防止剤として2,4‐ビス(n‐オクチルチオメチル)‐6‐メチルフェノール0.2部を添加した後、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、60℃で24時間真空乾燥して、固形状の変性ブタジエンゴム(変性BR2)を得た。この変性ブタジエンゴム(変性BR2)について、重量平均分子量、分子量分布、カップリング率、ビニル結合含有量、および、ムーニー粘度を測定したところ、それぞれ、「51万」、「1.46」、「28%」、「11質量%」および「46」であった。 Immediately after sampling the aforementioned small amount of the polymerization solution, 40% by weight of 0.288 mmol of 1,6-bis(trichlorosilyl)hexane (corresponding to 0.0345 times mol of n-butyllithium used for the polymerization) was added to the polymerization solution. It was added in the state of a cyclohexane solution and reacted for 30 minutes. Further, after that, 0.0382 mmol of polyorganosiloxane A (corresponding to 0.00459 times mol of n-butyllithium used for polymerization) was added in the state of a 20 wt% xylene solution, and the reaction was carried out for 30 minutes. Then, as a polymerization terminator, methanol was added in an amount corresponding to twice the mol of n-butyllithium used. As a result, a solution containing the modified butadiene rubber was obtained. To this solution, after adding 0.2 parts of 2,4-bis(n-octylthiomethyl)-6-methylphenol as an antioxidant per 100 parts of rubber component, the solvent was removed by steam stripping, It was vacuum dried at 24° C. for 24 hours to obtain a solid modified butadiene rubber (modified BR2). With respect to this modified butadiene rubber (modified BR2), the weight average molecular weight, molecular weight distribution, coupling rate, vinyl bond content, and Mooney viscosity were measured to be "510,000", "1.46", and "28", respectively. %", "11 mass%" and "46".

Figure 2020114707
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表3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、TSR20(ガラス転移温度Tg=−65℃)
・SBR:スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製 Nipol 1502(ガラス転移温度Tg=−60℃)
・CB:カーボンブラック、東海カーボン社製シーストN(窒素吸着比表面積N2 SA:70m2 /g)
・酸化亜鉛: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
・ステアリン酸:新日理化社製ステアリン酸50S
・硫黄:四国化成工業社製 ミュークロンOT‐20(硫黄含有量:80質量%)
・加硫促進剤:大内新興化学工業社製 ノクセラーNS‐P
The types of raw materials used in Table 3 are shown below.
-NR: Natural rubber, TSR20 (glass transition temperature Tg = -65°C)
SBR: Styrene butadiene rubber, Nipol 1502 (glass transition temperature Tg=-60°C) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
CB: carbon black, Tokai Carbon Co., Ltd., Nest, a specific surface area N 2 SA: 70 m 2 /g
・Zinc oxide: 3 types of zinc oxide manufactured by Shodo Chemical Co., Ltd. ・Anti-aging agent: Santoflex 6PPD manufactured by Flexis
・Stearic acid: Shin-Rika's stearic acid 50S
・Sulfur: Miklon OT-20 (Sulfur content: 80% by mass) manufactured by Shikoku Chemicals
・Vulcanization accelerator: Nouchira NS-P manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.

表1〜2から明らかなように、実施例1〜10の空気入りタイヤは、標準例1に対して低燃費性能および荷重耐久性をバランスよく向上した。 As is clear from Tables 1 and 2, the pneumatic tires of Examples 1 to 10 improved the fuel economy performance and load durability in a well-balanced manner as compared with Standard Example 1.

一方、比較例1の空気入りタイヤは、上側ビードフィラーを構成するゴム組成物が末端変性ブタジエンゴムの代わりにスチレンブタジエンゴムを含むため、低燃費性能およびビード部耐久性が悪化した。比較例2の空気入りタイヤは、上側ビードフィラーを構成するゴム組成物が末端変性ブタジエンゴムの代わりに末端変性溶液重合スチレンブタジエンゴムを含むため、低燃費性能およびビード部耐久性が悪化した。比較例3の空気入りタイヤは、上側ビードフィラーを構成するゴム組成物における末端変性ブタジエンゴムの配合量が少ないため、低燃費性能およびビード部耐久性を向上する効果が得られなかった。比較例4の空気入りタイヤは、上側ビードフィラーを構成するゴム組成物に配合されるカーボンブラックの窒素吸着比表面積が小さすぎるため、低燃費性能およびビード部耐久性が悪化した。 On the other hand, in the pneumatic tire of Comparative Example 1, the rubber composition constituting the upper bead filler contained styrene-butadiene rubber instead of the terminal-modified butadiene rubber, so that the fuel economy performance and the bead portion durability were deteriorated. In the pneumatic tire of Comparative Example 2, the rubber composition constituting the upper bead filler contained the end-modified solution-polymerized styrene-butadiene rubber in place of the end-modified butadiene rubber, and thus the fuel economy performance and the bead portion durability were deteriorated. In the pneumatic tire of Comparative Example 3, the compounding amount of the terminal-modified butadiene rubber in the rubber composition constituting the upper bead filler was small, and therefore the effect of improving the fuel economy performance and the bead portion durability could not be obtained. In the pneumatic tire of Comparative Example 4, the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black blended in the rubber composition constituting the upper bead filler was too small, so the fuel economy performance and the bead portion durability were deteriorated.

1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
6A 上側ビードフィラー
6B 下側ビードフィラー
7 ベルト層
11 トレッドゴム層
12 サイドゴム層
13 リムクッションゴム層
CL タイヤ赤道
1 tread part 2 sidewall part 3 bead part 4 carcass layer 5 bead core 6 bead filler 6A upper bead filler 6B lower bead filler 7 belt layer 11 tread rubber layer 12 side rubber layer 13 rim cushion rubber layer CL tire equator

Claims (4)

タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部のそれぞれに設けられたビードコアと、前記ビードコアよりもタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを有する空気入りタイヤにおいて、
前記ビードフィラーが、前記ビードコアに隣接する下側ビードフィラーと、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部側に位置する上側ビードフィラーとからなる2層構造を有し、
前記上側ビードフィラーが、天然ゴム50質量%以上と末端変性ブタジエンゴム15質量%以上とを含むゴム成分100質量部に対して、窒素吸着比表面積N2 SAが70m2 /g〜100m2 /gであるカーボンブラックが15質量部〜60質量部配合されたゴム組成物で構成され、前記上側ビードフィラーを構成するゴム組成物の硬度が65以下であり、且つ、前記下側ビードフィラーを構成するゴム組成物よりも低硬度であることを特徴とする空気入りタイヤ。
An annular tread portion extending in the tire circumferential direction, a pair of sidewall portions arranged on both sides of the tread portion, and a pair of bead portions arranged on the tire radial inner side of these sidewall portions. In a pneumatic tire having a bead core provided in each of the pair of bead parts, and a bead filler arranged on the tire radial direction outer side than the bead core,
The bead filler has a two-layer structure composed of a lower bead filler adjacent to the bead core and an upper bead filler located on the tire radial direction outer end side of the bead filler,
Said upper bead filler, per 100 parts by weight of the rubber component containing a natural rubber 50% by mass or more and terminal-modified butadiene rubber 15 wt% or more, a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA is 70m 2 / g~100m 2 / g Is composed of a rubber composition containing 15 to 60 parts by mass of carbon black, and the hardness of the rubber composition constituting the upper bead filler is 65 or less, and the lower bead filler is constituted. A pneumatic tire having a hardness lower than that of a rubber composition.
前記上側ビードフィラーを構成するゴム組成物に配合される前記末端変性ブタジエンゴムの重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)から求められる分子量分布(Mw/Mn)が2.0以下であることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。 The molecular weight distribution (Mw/Mn) obtained from the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the terminal-modified butadiene rubber blended in the rubber composition constituting the upper bead filler is 2.0 or less. The pneumatic tire according to claim 1, wherein: 前記上側ビードフィラーを構成するゴム組成物に配合される前記末端変性ブタジエンゴムの末端の官能基が水酸基、アミノ基、アミド基、アルコキシル基、エポキシ基、シロキサン結合基からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。 The terminal functional group of the terminal-modified butadiene rubber compounded in the rubber composition constituting the upper bead filler is at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, an amide group, an alkoxyl group, an epoxy group, and a siloxane bonding group. The pneumatic tire according to claim 1 or 2, which is a seed. 前記上側ビードフィラーを構成するゴム組成物の硬度と前記下側ビードフィラーを構成するゴム組成物の硬度との硬度差ΔHsが20〜30の範囲であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。 The hardness difference ΔHs between the hardness of the rubber composition that constitutes the upper bead filler and the hardness of the rubber composition that constitutes the lower bead filler is in the range of 20 to 30. The pneumatic tire according to any one of the above.
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