JP3628105B2

JP3628105B2 - Rubber composition for tire

Info

Publication number: JP3628105B2
Application number: JP12734696A
Authority: JP
Inventors: 直也網野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2016-05-22
Also published as: JPH09309978A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの転動抵抗を悪化させずに湿潤路面でのグリップ性能（ウェットグリップ）を向上させたタイヤ用ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェットグリップを上げるためには、路面の凹凸上をタイヤが移動するときのタイヤトレッドゴムの繰り返し変形に対応した周波数でトレッドゴムのヒステリシスロス（ｔａｎδ）を大きくする必要がある。また、タイヤの転動抵抗を低減するには（低燃費性の向上）、タイヤの回転速度に対応する周波数でトレッドゴムのヒステリシスロスを低下させることが必要である。粘弾性の温度−周波数換算則によれば、ウェットグリップは数１０Ｈｚの周波数で０℃付近のｔａｎδと対応し、タイヤの転動抵抗は数１０Ｈｚの周波数で６０℃付近のｔａｎδと対応することになる。
【０００３】
従来、ウェットグリップを向上させるために、ポリマーとして高スチレン含有率のスチレン−ブタジエン共重合ゴムを使用し、小粒子径カーボンブラックおよび石油系軟化剤を高充填することが一般に行われていた。しかし、このような配合では、数１０Ｈｚの周波数で０℃付近のｔａｎδを上昇させるが、６０℃付近のｔａｎδも大きくなるためタイヤの転動抵抗を悪化させてしまう（転動抵抗が大きくなる）という点で問題があった。
【０００４】
また、クマロンインデン樹脂を高グリップ性能が要求される競技用タイヤのトレッド部に使用することも一般に知られているが（特開昭６２−１７３５号公報）、この場合、やはり転動抵抗が上昇してしまう。さらに、ロジン酸エステル誘導体をヒステリシスロスを高めるためにゴムに配合する技術も知られているが（特開昭６０−９９１４４号公報）、この場合も同様に転動抵抗を悪化させてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤの転動抵抗を悪化させることなくウエットグリップを向上させたタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。このゴム組成物は、高運動性能を要求されるタイヤをはじめとし、低燃費性を重視したタイヤ、オールシーズンタイヤなどのトレッドに利用される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴムに対し、下記(1)〜(3)の共重合体および下記(4)の水素添加物のうち少なくとも１種を配合してなることを特徴とする。
(1) α−ピネン−芳香族ビニル共重合体
(2) β−ピネン−芳香族ビニル共重合体
(3) α−ピネン、β−ピネン、ジペンテンからなる群のうち少なくとも２種と芳香族ビニルとの共重合体
(4) 上記(1)〜(3)の共重合体の水素添加物。
このようにジエン系ゴムに対し特定の共重合体又は水素添加物を配合したため、上記目的の達成が可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるジエン系ゴムとしては、特に限定されるものではなく、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などの一般のジエン系ゴムを用いればよい。なかでもＳＢＲを用いることが好ましい。
【０００８】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、α−ピネン又はβ−ピネンと芳香族ビニルとの共重合体((1)、(2))、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテンからなる群のうち少なくとも２種と芳香族ビニルとの共重合体((3)、２元あるいは３元共重合体等）、これらの共重合体の水素添加物（(4)）のうち少なくとも１種を、ジエン系ゴムに対し配合してなる。その配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対し３〜３０重量部であるのがよい。３重量部未満では少なくすぎることになり、一方、３０重量部を超えると多すぎて転動抵抗が悪化するからである。
【０００９】
上記共重合体を構成する芳香族ビニルは、例えば、スチレン、α−メチルスチレンである。スチレンを用いるのが好ましい。
このようにしてなる本発明のタイヤ用ゴム組成物は、必要に応じてカーボンブラック、石油系軟化剤、可塑剤、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤等を含有しても良い。
【００１０】
【実施例】
下記表１および表２に示す配合内容（重量部）でゴム組成物を作製し（実施例１〜８、比較例１〜６）、下記によりｔａｎδ（０℃）、ｔａｎδ（６０℃）、３００％モジュラス（Ｍ３００）、および耐摩耗性を測定し評価した。この結果を表２に示す。
【００１１】
ｔａｎ δ（０℃）、ｔａｎ δ（６０℃）：
粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所（株）製）を用い、温度０℃あるいは６０℃、歪率１０±２％、周波数２０Ｈｚの条件で測定した。ｔａｎδ（０℃）は大きい方がウェットグリップが優れている。ｔａｎδ（６０℃）は小さい方が転動抵抗がよい（転動抵抗が低い）。
３００％モジュラス（Ｍ３００）：
ＪＩＳＫ６２５１に従って測定した。この結果を比較例１および比較例３を１００とする指数で表示した。数値の大きいほうが剛性が高い。
耐摩耗性：
ＪＩＳＫ６２６４の７のランボーン摩耗試験に従って測定した。この結果を比較例１および比較例３を１００とする指数で表示した。数値の大きい方が耐摩耗性に優れている。
【００１２】
【表１】

【００１３】
【表２】

【００１４】
表２において、比較例１はＮＲ１００重量部に対しアロマ油１６重量部用いた場合であり、比較例２はそのアロマ油の１０重量部を樹脂１で置きかえた場合で、実施例１は樹脂２で置きかえた場合である。比較例３はＳＢＲ１００重量部に対しアロマ油１６重量部用いた場合であり、比較例４はそのアロマ油の１０重量部を樹脂１で置きかえた場合で、実施例２は樹脂２で置きかえた場合である。比較例５はＳＢＲ１００重量部に対しアロマ油２６重量部用いた場合であり、実施例３はそのアロマ油の２０重量部を樹脂２で置きかえた場合である。比較例６はＳＢＲ１００重量部に対しアロマ油４１重量部用いた場合であり、実施例４はそのアロマ油の３５重量部を樹脂２で置きかえた場合である。
【００１５】
表２から判るように、本発明のゴム組成物（実施例１〜８）は比較例１〜６に比し、転動抵抗が悪化することなく（ｔａｎ δ（６０℃）が大きくない）、ウェットグリップが高い（ｔａｎ δ（０℃）が大）。
また、実施例１と実施例２から、ジエン系ゴムとしてＮＲよりもＳＢＲを用いるのが好ましいことが判る。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ジエン系ゴムに対し特定の共重合体又は水素添加物を配合してタイヤ用ゴム組成物を構成したため、タイヤの転動抵抗を悪化させることなくウェットグリップを向上させることが可能となる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rubber composition for tires that improves grip performance (wet grip) on wet road surfaces without deteriorating rolling resistance of the tire .
[0002]
[Prior art]
In order to increase the wet grip, it is necessary to increase the hysteresis loss (tan δ) of the tread rubber at a frequency corresponding to repeated deformation of the tire tread rubber when the tire moves on the road surface unevenness. Further, in order to reduce the rolling resistance of the tire (improvement of fuel efficiency), it is necessary to reduce the hysteresis loss of the tread rubber at a frequency corresponding to the rotation speed of the tire. According to the temperature-frequency conversion law of viscoelasticity, the wet grip corresponds to tan δ near 0 ° C. at a frequency of several tens of Hz, and the rolling resistance of the tire corresponds to tan δ near 60 ° C. at a frequency of several tens Hz. Become.
[0003]
Conventionally, in order to improve the wet grip, a styrene-butadiene copolymer rubber having a high styrene content is used as a polymer, and it is generally performed to highly charge a small particle diameter carbon black and a petroleum softener. However, with such a composition, tan δ near 0 ° C. is increased at a frequency of several tens of Hz, but tan δ near 60 ° C. also increases, so that the rolling resistance of the tire is deteriorated (the rolling resistance increases). There was a problem in that.
[0004]
In addition, it is generally known that coumarone indene resin is used for a tread portion of a racing tire that requires high grip performance (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-1735). It will rise. Furthermore, a technique for blending a rosin acid ester derivative with rubber in order to increase hysteresis loss is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 60-99144), but in this case, the rolling resistance is similarly deteriorated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a tire rubber composition having an improved wet grip without deteriorating the rolling resistance of the tire . This rubber composition is used for treads such as tires that require high motor performance, tires that emphasize low fuel consumption, and all-season tires.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The rubber composition for tires of the present invention is characterized in that at least one of the following (1) to (3) copolymers and the following (4) hydrogenated product is blended with the diene rubber. And
(1) α-Pinene-aromatic vinyl copolymer
(2) β-pinene-aromatic vinyl copolymer
(3) Copolymer of aromatic vinyl and at least two kinds selected from the group consisting of α-pinene, β-pinene and dipentene
(4) A hydrogenated product of the copolymer of the above (1) to (3).
As described above, since the specific copolymer or hydrogenated product is blended with the diene rubber, the above object can be achieved.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The diene rubber used in the present invention is not particularly limited. For example, natural rubber (NR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), chloroprene. A general diene rubber such as rubber (CR) acrylonitrile butadiene rubber (NBR) may be used. Among these, it is preferable to use SBR.
[0008]
The rubber composition for tires of the present invention is α-pinene or a copolymer of β-pinene and aromatic vinyl ((1), (2)), α-pinene, β-pinene, dipentene At least one of copolymers of at least two kinds and aromatic vinyl ((3), binary or ternary copolymer, etc.) and hydrogenated products of these copolymers ((4)) are converted to diene. It is blended with rubber. The blending amount is preferably 3 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. If the amount is less than 3 parts by weight, the amount is too small. On the other hand, if the amount exceeds 30 parts by weight, the amount is too large and rolling resistance deteriorates.
[0009]
The aromatic vinyl constituting the copolymer is, for example, styrene or α-methylstyrene. Styrene is preferably used.
The rubber composition for tires of the present invention thus formed is vulcanized as necessary, such as carbon black, petroleum softener, plasticizer, sulfur, vulcanization accelerator, vulcanization aid, anti-aging agent. Etc. may be contained.
[0010]
【Example】
Rubber compositions were prepared with the blending contents (parts by weight) shown in Tables 1 and 2 below (Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 6), and tan δ (0 ° C.), tan δ (60 ° C.), 300 % Modulus (M300) and wear resistance were measured and evaluated. The results are shown in Table 2.
[0011]
tan δ (0 ° C.), tan δ (60 ° C.) :
Using a viscoelastic spectrometer (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), measurement was performed under the conditions of a temperature of 0 ° C. or 60 ° C., a strain rate of 10 ± 2%, and a frequency of 20 Hz. The larger tan δ (0 ° C.), the better the wet grip. A smaller tan δ (60 ° C.) has better rolling resistance (lower rolling resistance).
300% modulus (M300) :
It measured according to JIS K6251. The results are shown as indices with Comparative Example 1 and Comparative Example 3 as 100. The larger the value, the higher the rigidity.
Abrasion resistance :
It was measured in accordance with JIS K6264 No. 7 Lambourne abrasion test. The results are shown as indices with Comparative Example 1 and Comparative Example 3 as 100. The higher the value, the better the wear resistance.
[0012]
[Table 1]

[0013]
[Table 2]

[0014]
In Table 2, Comparative Example 1 is a case where 16 parts by weight of aroma oil is used with respect to 100 parts by weight of NR, Comparative Example 2 is a case where 10 parts by weight of the aroma oil is replaced with Resin 1, and Example 1 is a resin 2 It is a case where it is replaced with. Comparative Example 3 is a case where 16 parts by weight of aroma oil is used with respect to 100 parts by weight of SBR, Comparative Example 4 is a case where 10 parts by weight of the aroma oil is replaced with Resin 1, and Example 2 is a case where resin 2 is replaced. It is. Comparative Example 5 is a case where 26 parts by weight of aroma oil is used with respect to 100 parts by weight of SBR, and Example 3 is a case where 20 parts by weight of the aroma oil is replaced with resin 2. Comparative Example 6 is a case where 41 parts by weight of aroma oil is used with respect to 100 parts by weight of SBR, and Example 4 is a case where 35 parts by weight of the aroma oil is replaced with Resin 2.
[0015]
As can be seen from Table 2, the rubber compositions (Examples 1 to 8) of the present invention were not deteriorated in rolling resistance (tan δ (60 ° C.) was not large) as compared with Comparative Examples 1 to 6. High wet grip (large tan δ (0 ° C.)).
Also, from Examples 1 and 2, it can be seen that it is preferable to use SBR rather than NR as the diene rubber.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since a rubber composition for a tire is formed by blending a specific copolymer or hydrogenated compound with a diene rubber, the wet grip without deteriorating the rolling resistance of the tire. Can be improved.

Claims

A tire rubber composition comprising a diene rubber and at least one of the following (1) to (3) copolymers and the following (4) hydrogenated product.
(1) α-Pinene-aromatic vinyl copolymer
(2) β-pinene-aromatic vinyl copolymer
(3) Copolymer of aromatic vinyl and at least two members selected from the group consisting of α-pinene, β-pinene and dipentene
(4) A hydrogenated product of the copolymer of the above (1) to (3).

2. The tire use according to claim 1, wherein 3 to 30 parts by weight of at least one of the copolymers (1) to (3) and the hydrogenated product (4) is blended with 100 parts by weight of the diene rubber . Rubber composition.

The tire rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the diene rubber is a styrene-butadiene copolymer rubber.

The tire rubber composition according to claim 1, wherein the aromatic vinyl is styrene.