JP3986821B2

JP3986821B2 - Rubber composition for tire and tire using the rubber composition

Info

Publication number: JP3986821B2
Application number: JP2001395154A
Authority: JP
Inventors: 則子八木; 清繁村岡
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP2003192842A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物およびタイヤに関し、さらに詳しくは、低燃費性を保持するとともに、とくに湿潤路面でのグリップ性能（ウェットグリップ性能）を大幅に改善することのできるタイヤ用ゴム組成物、および該ゴム組成物を用いてなるタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車タイヤに要求される特性は低燃費性のほか、操縦安定性、耐摩耗性、乗り心地など多岐にわたり、これらの性能を向上するために種々の工夫がなされている。たとえば、低燃費化、すなわち転がり抵抗の低減を図る場合、カーボンブラックの充填量を減量する方法、あるいは大粒径のカーボンブラックを使用する方法などが行なわれている。しかしながら、いずれの方法によっても、補強性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能の低下を免れないことが知られている。
【０００３】
そこで、低発熱性と補強性、耐摩耗性、ウェットグリップ性能とを両立させるために、シリカを使用することが知られている。しかしながら、シリカはその表面にシラノール基を有し、このシラノール基同士が凝集するために、ゴム中へのシリカ粒子の分散が不充分となり、ゴム組成物のムーニー粘度が高くなり、押し出しなどの加工性に劣るなどの問題が生じる。そこで、シリカの分散性を向上させるために種々のシランカップリング剤が提案されている。シランカップリング剤は、シリカ表面のシラノール基と結合してシリカ同士の凝集を防ぎ、加工性を改善すると同時に、シリカとポリマーがシランカップリング剤と化学的に結合することにより、転がり抵抗を低減すると考えられている。しかし、通常使用されるシリカは湿式法により製造された含水ケイ酸（含水シリカ）であって、この含水シリカの表面にはシラノール基が数多く存在するために、シランカップリング剤を用いることによっても、シラノール基全部を覆いつくすことは難しい。そのため、補強性、耐摩耗性の低下は避けられないという問題があった。また、通常の含水シリカは水分吸着性が高いために、湿度によっても加硫速度や性能に差が生じるなどの問題があった。
【０００４】
そこで、乾式法により製造されたシリカ（乾式シリカ）を用いることが考えられるが、乾式シリカを配合したゴム組成物では、湿式シリカに比べコストが高く、加工性に劣るという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、耐摩耗性および低燃費性を低下させることなく、ウェットグリップ性能を大幅に改善することのできるタイヤ用ゴム組成物、および、該ゴム組成物からなるタイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ゴム成分１００重量部に対して、無水シリカ５〜８０重量部および含水シリカ５〜１５０重量部を配合してなるタイヤ用ゴム組成物に関する。
【０００７】
前記タイヤ用ゴム組成物は、無水シリカと含水シリカの配合比率が、含水シリカ１００重量部に対して無水シリカ５〜１００重量部であり、さらにシランカップリング剤を無水シリカと含水シリカの合計重量に対して１〜２０重量％含むことが好ましい。
【０００８】
前記タイヤ用ゴム組成物は、無水シリカがシラン化合物により表面処理されたものであることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、前記タイヤ用ゴム組成物からなるタイヤに関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分、無水シリカおよび含水シリカからなる。
【００１１】
ゴム成分としては、天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴムが用いられる。ジエン系合成ゴムとしては、たとえば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などがあげられる。これらのゴムは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、ゴム成分中、２０〜１００重量％をＳＢＲとすることが好ましい。ＳＢＲの含有量が２０重量％未満では、タイヤ製造時の作業性が低下するだけでなく、低燃費性とウェットグリップ性能の両立が図れない傾向がある。
【００１２】
無水シリカとは、乾式法により製造された無水ケイ酸のことである。
【００１３】
前記無水シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、好ましくは１００〜４００ｍ²／ｇ、さらに好ましくは１２０〜３５０ｍ²／ｇである。無水シリカのＮ₂ＳＡが１００ｍ²／ｇ未満では、補強効果が低下する傾向があり、４００ｍ²／ｇをこえると分散性が悪くなり、発熱性が増大する傾向がある。
【００１４】
前記無水シリカは、ゴム中への分散性向上のため疎水化するという点でシラン化合物により表面処理されていることが好ましい。
【００１５】
シラン化合物としては、たとえば、ハロシラン、アルコキシシラン、アルキルシラン、シラザン、シロキサンなどがあげられるが、シラノール基と反応性（吸着性）を有する官能基をもつものであればとくに制限はない。
【００１６】
ハロシランとしては、具体的にはジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ジフェニルジクロロシランなどがあげられる。
【００１７】
アルコキシシランとしては、具体的にはテトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシランなどがあげられる。
【００１８】
シラザンとしては、具体的にはヘキサメチルジシラザンなどがあげられる。
【００１９】
アルキルシランとしては、トリエチルシラン、トリプロピルシラン、トリブチルシラン、トリデシルシラン、トリオクチルシラン、トリフェニルシランなどがあげられる。
【００２０】
シロキサンとしては、具体的にはジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジエンシリコーンオイルなどがあげられる。
【００２１】
前記シラン化合物による無水シリカの表面処理は、たとえば、表面に存在するシラノール基とシラン化合物を反応させることによって化学的に行なうことができる。
【００２２】
無水シリカの配合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して５〜８０重量部、好ましくは１０〜６５重量部である。前記配合量が５重量部未満では、ウェットグリップ性能の改善効果が小さく、８０重量部をこえると、加工性、耐摩耗性が低下する割に充分なウェットグリップ性能が得られない。
【００２３】
含水シリカとは、湿式法により製造されたシリカのことである。
【００２４】
前記含水シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、好ましくは１００〜３００ｍ²／ｇ、さらに好ましくは１３０〜２８０ｍ²／ｇである。含水シリカのＮ₂ＳＡが１００ｍ²／ｇ未満では、補強効果が小さく、３００ｍ²／ｇをこえると分散性が低下し、ゴム組成物の発熱性が増大する傾向がある。
【００２５】
前記含水シリカの配合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して５〜１５０重量部、好ましくは１０〜１２０重量部、さらに好ましくは１５〜１００重量部である。含水シリカの配合量が５重量部未満では、充分な低発熱性、ウェットグリップ性能が得られず、１５０重量部をこえると、加工性、作業性が低下する。
【００２６】
前記無水シリカと含水シリカの配合比率は、含水シリカ１００重量部に対して無水シリカ５〜１００重量部であることが好ましい。無水シリカが５重量部未満では、無水シリカを配合する充分なメリットが得られない傾向があり、１００重量部をこえると、加工性、耐摩耗性が低下する割には充分なウェットグリップ性能が得られない傾向がある。加工性、耐摩耗性、ウエットグリップ性能の両立という点から、含水シリカ１００重量部に対して無水シリカ１０〜９０重量部であることが、より好ましい。
【００２７】
本発明のゴム組成物は、さらにシランカップリング剤を含むことが好ましい。本発明で好適に使用できるシランカップリング剤は、従来からシリカ充填剤と併用される任意のシランカップリング剤とすることができる。具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−トリメ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−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエ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、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系；３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系；ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系；３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系；γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系；３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系；３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。カップリング剤添加効果とコストの両立からビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが好適に用いられる。これらのシランカップリング剤は、１種で、または２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
前記シランカップリング剤の配合量は、前記無水シリカと前記含水シリカとの合計重量に対して１〜２０重量％が好ましい。シランカップリング剤の配合量が１重量％未満では、シランカップリング剤を入れる効果が充分に得られない傾向があり、２０重量％をこえると、コストが上がる割にカップリング効果が得られず、補強性、耐摩耗性が低下する傾向がある。分散効果、カップリング効果の面から、シランカップリング剤の配合量は２〜１５重量％であることが、より好ましい。
【００２９】
本発明のゴム組成物は、さらにカーボンブラックを含むことができる。本発明に使用されるカーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、好ましくは７０〜３００ｍ²／ｇ、さらに好ましくは９０〜２５０ｍ²／ｇである。カーボンブラックのＮ₂ＳＡが７０ｍ²／ｇ未満であると、充分な補強性や耐摩耗性が得られにくい傾向があり、３００ｍ²／ｇをこえると分散性がわるくなり、発熱性が増大する傾向がある。前記カーボンブラックの例としては、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあげられるが、とくに制限されるものではない。
【００３０】
前記カーボンブラックの配合量は、前記ゴム成分１００重量部に対して好ましくは５〜１５０重量部、より好ましくは１０〜１２０重量部、さらに好ましくは１５〜１００重量部である。カーボンブラックの配合量が５重量部未満では、補強性や耐摩耗性が低下する傾向があり、１５０重量部をこえると分散性が低下するうえ、所望の特性が得られない傾向がある。
【００３１】
なお、本発明のゴム組成物には、前記ゴム成分、無水シリカ、含水シリカ、シランカップリング剤、カーボンブラック以外に、必要に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤などの通常のゴム工業で使用される配合剤を適宜配合することができる。
【００３２】
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、たとえば、タイヤトレッド、カーカス、ベルト、サイドウォール、ビードなどのタイヤ部材に用いることができる。
【００３３】
本発明のタイヤは、前記タイヤ用ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、前記タイヤ用ゴム組成物を未加硫の段階で、各タイヤ部材の形状に押し出し加工し、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り合わせて未加硫タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱・加圧してタイヤを得る。このようにして得られた本発明のタイヤは、耐摩耗性および転がり抵抗特性が低下することなく、ウェットグリップ性能が大幅に改善されたものである。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００３５】
以下に実施例および比較例で用いた各種薬品をまとめて説明する。
【００３６】

【００３７】
実施例１〜５および比較例１
表１に示す配合処方にしたがって、混練り配合し、各種供試ゴム組成物を得た。これらの配合物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫物を得、これらについて以下に示す各特性の試験を行なった。
試験方法の説明
【００３８】
（加工性）
ＪＩＳＫ６３００に定められたムーニー粘度の測定法にしたがい、１３０℃で測定した。
【００３９】
比較例１のムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄）を１００とし、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど、ムーニー粘度が低く、加工性に優れている。
（ムーニー粘度指数）＝（比較例１のｔａｎδ）÷（各配合のｔａｎδ）×１００
【００４０】
（摩耗試験）
ランボーン摩耗試験機にて、温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間５分間の条件でランボーン摩耗量を測定し、各配合の容積損失を計算し、比較例１の損失量を１００として下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど耐摩耗性が優れる。
（摩耗指数）＝（比較例１の損失量）÷（各配合の損失量）×１００
【００４１】
（転がり抵抗指数）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（（株）岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み２％の条件下で各配合のｔａｎδを測定し、比較例１のｔａｎδを１００として、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど転がり抵抗性が優れる。
（転がり抵抗指数）＝（比較例１のｔａｎδ）÷（各配合のｔａｎδ）×１００
【００４２】
（ウェットスキッド試験）
スタンレー製のポータブルスキッドテスターを用いてＡＳＴＭＥ３０３−８３の方法にしたがって測定し、比較例１の測定値を１００として下記計算式により指数表示した。指数が大きいほどウェットスキッド性能が優れる。
（ウェットスキッド指数）＝（各配合の測定値）÷（比較例１の測定値）×１００
【００４３】
結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】

【００４５】
無水シリカを配合しない比較例１に対して、含水シリカと無水シリカの両方を配合した実施例１〜５は、加工性、耐摩耗性、転がり抵抗特性を維持しながら、ウェットスキッド性能を大幅に改善することができた。
【００４６】
実施例６〜１０および比較例２
表２に示す配合処方にしたがって、実施例１〜５および比較例１と同様の方法で加硫物を得た。これらについて、比較例２の測定値を基準（指数１００）としたほかは、実施例１〜５および比較例１と同様の方法で、各特性の試験を行なった。
【００４７】
【表２】

【００４８】
無水シリカを配合しない比較例２に対して、含水シリカと無水シリカの両方を配合した実施例６〜１０は、加工性、耐摩耗性、転がり抵抗特性を維持しながら、ウェットスキッド性能を大幅に改善することができた。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のタイヤ用ゴム組成物に特定量の無水シリカおよび含水シリカを配合することによって、耐摩耗性および転がり抵抗特性を低下させることなく、ウェットグリップ性能を大幅に改善することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire rubber composition and a tire. More specifically, the present invention relates to a tire rubber composition that can maintain fuel efficiency and can significantly improve grip performance (wet grip performance) particularly on wet road surfaces. And a tire using the rubber composition.
[0002]
[Prior art]
In recent years, automobile tires have various characteristics such as low fuel consumption, steering stability, wear resistance, and riding comfort, and various measures have been taken to improve these performances. For example, in order to reduce fuel consumption, that is, to reduce rolling resistance, a method of reducing the filling amount of carbon black or a method of using carbon black having a large particle diameter is performed. However, it is known that any method cannot avoid deterioration of the reinforcing property, wear resistance, and wet grip performance.
[0003]
Therefore, it is known to use silica in order to achieve both low heat generation properties, reinforcement properties, wear resistance, and wet grip performance. However, since silica has silanol groups on its surface and the silanol groups aggregate together, the dispersion of silica particles in the rubber becomes insufficient, the Mooney viscosity of the rubber composition increases, and processing such as extrusion Problems such as inferiority occur. Therefore, various silane coupling agents have been proposed in order to improve the dispersibility of silica. Silane coupling agents combine with silanol groups on the silica surface to prevent silica from agglomerating and improve processability. At the same time, silica and polymers are chemically bonded to silane coupling agents to reduce rolling resistance. It is considered to be. However, normally used silica is hydrous silicic acid (hydrous silica) produced by a wet method, and since there are many silanol groups on the surface of the hydrous silica, it is also possible to use a silane coupling agent. It is difficult to cover all the silanol groups. For this reason, there has been a problem that a reduction in reinforcement and wear resistance is inevitable. Further, since ordinary water-containing silica has high moisture adsorbability, there are problems such as differences in vulcanization speed and performance depending on humidity.
[0004]
Therefore, it is conceivable to use silica produced by a dry method (dry silica). However, a rubber composition containing dry silica has a problem that the cost is higher than wet silica and the processability is inferior.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire capable of greatly improving wet grip performance without deteriorating wear resistance and fuel efficiency, and a tire comprising the rubber composition. To do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a tire rubber composition comprising 5 to 80 parts by weight of anhydrous silica and 5 to 150 parts by weight of hydrous silica with respect to 100 parts by weight of a rubber component.
[0007]
In the tire rubber composition, the blending ratio of anhydrous silica and hydrous silica is 5 to 100 parts by weight of anhydrous silica with respect to 100 parts by weight of hydrous silica, and the silane coupling agent is a total weight of anhydrous silica and hydrous silica. It is preferable to contain 1-20 weight% with respect to.
[0008]
The tire rubber composition is preferably one in which anhydrous silica is surface-treated with a silane compound.
[0009]
The present invention also relates to a tire comprising the tire rubber composition.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The rubber composition for tires of the present invention comprises a rubber component, anhydrous silica and hydrous silica.
[0011]
As the rubber component, natural rubber and / or diene synthetic rubber is used. Examples of the diene-based synthetic rubber include styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile-butadiene rubber (NBR). ), Butyl rubber (IIR) and the like. These rubbers may be used alone or in combination of two or more, but it is preferable that 20 to 100% by weight of the rubber component is SBR. When the SBR content is less than 20% by weight, not only the workability at the time of tire production is lowered, but there is a tendency that low fuel consumption and wet grip performance cannot be achieved at the same time.
[0012]
Silica anhydride is anhydrous silicic acid produced by a dry process.
[0013]
The nitrogen adsorption specific surface area (N ₂ SA) of the anhydrous silica is preferably 100 to 400 m ² / g, and more preferably 120 to 350 m ² / g. When N ₂ SA of anhydrous silica is less than 100 m ² / g, the reinforcing effect tends to decrease, and when it exceeds 400 m ² / g, the dispersibility tends to deteriorate and the exothermicity tends to increase.
[0014]
The anhydrous silica is preferably surface-treated with a silane compound in that it is hydrophobized to improve dispersibility in rubber.
[0015]
Examples of the silane compound include halosilane, alkoxysilane, alkylsilane, silazane, siloxane and the like, but there is no particular limitation as long as it has a functional group having reactivity (adsorbability) with a silanol group.
[0016]
Specific examples of the halosilane include dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, and diphenyldichlorosilane.
[0017]
Specific examples of the alkoxysilane include tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, Examples thereof include diphenyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, and hexyltriethoxysilane.
[0018]
Specific examples of silazane include hexamethyldisilazane.
[0019]
Examples of the alkyl silane include triethyl silane, tripropyl silane, tributyl silane, tridecyl silane, trioctyl silane, triphenyl silane, and the like.
[0020]
Specific examples of siloxane include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, and the like.
[0021]
The surface treatment of anhydrous silica with the silane compound can be performed chemically, for example, by reacting a silanol group present on the surface with the silane compound.
[0022]
The amount of anhydrous silica blended is 5 to 80 parts by weight, preferably 10 to 65 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component. When the blending amount is less than 5 parts by weight, the effect of improving wet grip performance is small, and when it exceeds 80 parts by weight, sufficient wet grip performance cannot be obtained for workability and wear resistance.
[0023]
Hydrous silica is silica produced by a wet method.
[0024]
The nitrogen-containing specific surface area (N ₂ SA) of the hydrous silica is preferably 100 to 300 m ² / g, more preferably 130 to 280 m ² / g. When the N ₂ SA of the hydrous silica is less than 100 m ² / g, the reinforcing effect is small, and when it exceeds 300 m ² / g, the dispersibility is lowered and the exothermic property of the rubber composition tends to increase.
[0025]
The amount of the hydrous silica is 5 to 150 parts by weight, preferably 10 to 120 parts by weight, and more preferably 15 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the amount of the hydrous silica is less than 5 parts by weight, sufficient low heat build-up and wet grip performance cannot be obtained, and if it exceeds 150 parts by weight, workability and workability deteriorate.
[0026]
The blending ratio of the anhydrous silica and hydrous silica is preferably 5 to 100 parts by weight of anhydrous silica with respect to 100 parts by weight of hydrous silica. If the anhydrous silica is less than 5 parts by weight, there is a tendency that sufficient merit of adding the anhydrous silica cannot be obtained, and if it exceeds 100 parts by weight, the wet grip performance is sufficient for the workability and wear resistance to be lowered. There is a tendency not to be obtained. From the viewpoint of compatibility between workability, wear resistance, and wet grip performance, it is more preferably 10 to 90 parts by weight of anhydrous silica with respect to 100 parts by weight of hydrous silica.
[0027]
The rubber composition of the present invention preferably further contains a silane coupling agent. The silane coupling agent that can be suitably used in the present invention can be any silane coupling agent conventionally used in combination with a silica filler. Specifically, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) Tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, 3 -Trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamo Tetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilyl Sulfide systems such as propyl methacrylate monosulfide and 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide; 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane Mercapto series such as; vinyl series such as vinyltriethoxysilane and vinyltrimethoxysilane; 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyl Amino-based compounds such as pyrtrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane; γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycine Glycidoxy systems such as sidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane; nitro such as 3-nitropropyltrimethoxysilane and 3-nitropropyltriethoxysilane Chloro-types such as 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, and the like. Bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and the like are preferably used because of the effect of adding a coupling agent and cost. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
[0028]
The amount of the silane coupling agent is preferably 1 to 20% by weight based on the total weight of the anhydrous silica and the hydrated silica. If the blending amount of the silane coupling agent is less than 1% by weight, the effect of adding the silane coupling agent tends to be insufficient, and if it exceeds 20% by weight, the coupling effect cannot be obtained although the cost increases. , Reinforcing properties and wear resistance tend to be reduced. From the viewpoint of the dispersion effect and the coupling effect, the amount of the silane coupling agent is more preferably 2 to 15% by weight.
[0029]
The rubber composition of the present invention can further contain carbon black. The nitrogen adsorption specific surface area (N ₂ SA) of the carbon black used in the present invention is preferably 70 to 300 m ² / g, more preferably 90 to 250 m ² / g. If the N ₂ SA of the carbon black is less than 70 m ² / g, sufficient reinforcement and wear resistance tend to be difficult to obtain, and if it exceeds 300 m ² / g, the dispersibility becomes poor and the heat generation increases. Tend. Examples of the carbon black include HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited.
[0030]
The blending amount of the carbon black is preferably 5 to 150 parts by weight, more preferably 10 to 120 parts by weight, and still more preferably 15 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the blending amount of carbon black is less than 5 parts by weight, the reinforcing property and wear resistance tend to decrease, and if it exceeds 150 parts by weight, the dispersibility decreases and desired characteristics tend not to be obtained.
[0031]
In addition to the rubber component, anhydrous silica, hydrous silica, silane coupling agent, and carbon black, the rubber composition of the present invention includes a softening agent, an anti-aging agent, a vulcanizing agent, and a vulcanization accelerator as necessary. A compounding agent used in a normal rubber industry such as an agent and a vulcanization accelerating aid can be appropriately blended.
[0032]
The tire rubber composition of the present invention can be used for tire members such as tire treads, carcass, belts, sidewalls, and beads.
[0033]
The tire of the present invention is produced by a usual method using the tire rubber composition. That is, in the unvulcanized stage, the tire rubber composition is extruded into the shape of each tire member, and bonded together by a usual method on a tire molding machine to form an unvulcanized tire. This unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire. The tire according to the present invention thus obtained has significantly improved wet grip performance without deterioration in wear resistance and rolling resistance characteristics.
[0034]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited only to these.
[0035]
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
[0036]

[0037]
Examples 1 to 5 and Comparative Example 1
According to the formulation shown in Table 1, kneading and compounding were carried out to obtain various test rubber compositions. These blends were press vulcanized at 170 ° C. for 20 minutes to obtain vulcanizates, which were tested for the following characteristics.
Description of test method [0038]
(Processability)
It was measured at 130 ° C. according to the Mooney viscosity measurement method defined in JIS K6300.
[0039]
The Mooney viscosity (ML _{1 + 4} ) of Comparative Example 1 was set to 100, and indexed by the following calculation formula. The larger the index, the lower the Mooney viscosity and the better the processability.
(Mooney viscosity index) = (tan δ of Comparative Example 1) ÷ (tan δ of each formulation) × 100
[0040]
(Abrasion test)
With a Lambourn abrasion tester, the Lambourne wear amount was measured under the conditions of a temperature of 20 ° C., a slip rate of 20% and a test time of 5 minutes, and the volume loss of each formulation was calculated. The index was expressed by the formula. The higher the index, the better the wear resistance.
(Abrasion index) = (loss amount of Comparative Example 1) / (loss amount of each formulation) × 100
[0041]
(Rolling resistance index)
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.), tan δ of each formulation was measured under the conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. The index was expressed by the following formula. The larger the index, the better the rolling resistance.
(Rolling resistance index) = (tan δ of Comparative Example 1) ÷ (tan δ of each formulation) × 100
[0042]
(Wet skid test)
Measurement was performed using a portable skid tester manufactured by Stanley according to the method of ASTM E303-83, and the measured value of Comparative Example 1 was taken as 100 and indicated by the following formula. The larger the index, the better the wet skid performance.
(Wet skid index) = (Measured value of each formulation) / (Measured value of Comparative Example 1) × 100
[0043]
The results are shown in Table 1.
[0044]
[Table 1]

[0045]
In contrast to Comparative Example 1 in which anhydrous silica is not blended, Examples 1 to 5 in which both hydrous silica and anhydrous silica are blended greatly improve wet skid performance while maintaining workability, wear resistance, and rolling resistance characteristics. It was possible to improve.
[0046]
Examples 6 to 10 and Comparative Example 2
According to the formulation shown in Table 2, vulcanizates were obtained in the same manner as in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. About these, the test of each characteristic was done by the method similar to Examples 1-5 and the comparative example 1 except having made the measured value of the comparative example 2 into the reference | standard (index | index 100).
[0047]
[Table 2]

[0048]
In comparison with Comparative Example 2 in which anhydrous silica is not blended, Examples 6 to 10 in which both hydrous silica and anhydrous silica are blended greatly improve wet skid performance while maintaining workability, wear resistance, and rolling resistance characteristics. It was possible to improve.
[0049]
【The invention's effect】
According to the present invention, by adding a specific amount of anhydrous silica and hydrous silica to a conventional tire rubber composition, wet grip performance can be greatly improved without deteriorating wear resistance and rolling resistance characteristics. Can do.

Claims

A rubber composition for a tire comprising 5 to 80 parts by weight of anhydrous silica and 5 to 150 parts by weight of hydrous silica with respect to 100 parts by weight of a rubber component.

The mixing ratio of anhydrous silica and hydrous silica is 5 to 100 parts by weight of anhydrous silica with respect to 100 parts by weight of hydrous silica, and the silane coupling agent is 1 to 20% by weight with respect to the total weight of anhydrous silica and hydrous silica. The rubber composition for tires according to claim 1 containing.

The tire rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the anhydrous silica is surface-treated with a silane compound.

The tire rubber composition according to claim 3, wherein the silane compound is at least one selected from the group consisting of halosilane, alkoxysilane, alkylsilane, silazane, and siloxane.

A tire comprising the rubber composition for tires according to claim 1, 2 , 3 or 4 .