JP4902901B2

JP4902901B2 - Rubber composition and pneumatic tire

Info

Publication number: JP4902901B2
Application number: JP05048399A
Authority: JP
Inventors: 行敏網代; 健太郎藤野; 俊二馬場
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2019-02-26
Also published as: JP2000248115A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濡れた路面における性能のうち、特にウェットスキッド性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
種々の路面状態のうちで、雨の日のぬれた路面は滑り易く、自動車の走行は危険である。また、最近では、制動距離に対する規制の動きがあり、ウェットスキッド性は益々重要になってきている。
ところで、従来のウェットスキッド性を向上させるための技術としては、ポリマーのＴｇを高温側へシフトさせて、 tanδ（０℃）を大きくする方法、あるいはシリカを配合することにより、ウェット性を向上させる方法等がある。
しかし、 tanδを大きくする前者の方法では、ドライスキッド性や低転がり抵抗性等他の性能との両立が困難であり、また、シリカを配合する後者の方法では、ウェット時のロックμ（タイヤが完全にロックされて、１００％滑っている時の摩擦係数）の改善とならない等の不都合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記不都合を解消し、摩擦係数が極めて低い濡れた路面において、顕著な滑り止め効果を発揮し、ウェットスキッド性能を向上させたゴム組成物およびこれをトレッドに適用した空気入りタイヤの提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、ゴム架橋剤として知られているフェニレンビスマレイミドをシリカと組み合わせて配合することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
本発明の構成は以下のとおりである。
（１）本発明のゴム組成物は、天然ゴムおよび合成ゴムのうち少なくともいずれか一方よりなるゴム成分、シリカおよびフェニレンビスマレイミドを含んでなることを特徴とする。
前記ゴム組成物において、ゴム成分１００重量部に対して、シリカが５〜６０重量部、および、フェニレンビスマレイミドが０．５〜４重量部であると好ましい。
また、ゴム組成物の動的貯蔵弾性率（Ｅ′）が７．０〜１６．０ＭＰａであり、３００％伸長時の引張応力（Ｍ₃₀₀）が７．０〜１５．０ＭＰａであると好ましい。
さらに、ゴム成分中、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、好ましくは乳化重合スチレン・ブタジエン共重合体を５０重量％以上含むと好ましい。
（２）本発明の空気入りタイヤは、前記ゴム組成物をトレッドゴムとして使用したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明を詳細に説明する。
本発明において、ゴム成分は特に限定されず、天然ゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴムなどを例示することができ、乳化重合スチレンブタジエン共重合体ゴム（Ｅ−ＳＢＲ）を使用した場合には、耐摩耗性点で好ましく、スチレン・ブタジエン共重合体ゴムをゴム成分中、５０重量％以上含む場合には、ドライグリップ性の点で好ましい。
【０００６】
シリカの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、５〜６０重量部であるが、これは、５重量部未満では、ドライグリップ性が低下傾向にあり、６０重量部を超えると加工性が低下する傾向があるからである。
また、フェニレンビスマレイミドの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、０．５〜４重量部であるが、これは、０．５重量部未満では、ウェット性が改善されず、４重量部を超えると硬化し過ぎる傾向があり、かつコストがかかるからである。
【０００７】
さらに、ゴム組成物の動的貯蔵弾性率（Ｅ′）が７．０〜１６．０ＭＰａであると好ましいが、これは、７．０ＭＰａ未満では、剛性感が不足し、１６．０ＭＰａを超えると乗り心地低下の傾向があるからである。また、同様に、３００％伸長時の引張応力（Ｍ₃₀₀）が７．０〜１５．０ＭＰａであると好ましいが、これは、７．０ＭＰａ未満では、剛性感が不足し、１５．０ＭＰａを超えると乗り心地低下の傾向があるからである。
【０００８】
本発明の上記のような優れた物性を有するゴム組成物をトレッドに適用すると、タイヤの接地圧分布を均一にできるため、ウェットスキッド性の向上に大きく寄与する。
本発明においては、ゴム組成物に、さらにカーボンブラックを配合することができ、そのグレードは一般に使用されるものを使用できるが、ＨＡＦＩＳＡＦ、ＳＡＦ等を例示できる。
本発明において、上記成分の他、通常使用される各種添加剤、例えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、老化防止剤、プロセス油、酸化亜鉛、ステアリン酸、シランカップリング剤等を、適宜配合することができる。
【０００９】
また、本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をトレッドゴムに使用するが、トレッドの構造は特に限定されず、トレッドが一層のゴム層よりなる一層構造、キャップゴム層／ベースゴム層の二層構造、さらに多層構造の場合に適用でき、いずれの場合も、踏面側に本発明のゴム組成物を配置すると効果的である。
【００１０】
【実施例】
表１記載の配合内容のゴム組成物を常法に従って作製し、加硫後の試験片を用いて、以下に示す試験方法により、硬度、動的貯蔵弾性率（Ｅ′）および３００％伸長時の引張応力（Ｍ₃₀₀）を測定し、結果を同じく表１に示す。一方、それぞれのゴム組成物を一層構造のトレッドに適用して、常法により試験タイヤ（１７５／６５Ｒ１４）を作製し、下記の方法でウェットスキッド性を測定し、結果を表１に示す。
【００１１】
（１）硬度
ＪＩＳＫ６３０１、硬さ試験（Ａ形）に準拠して行った。
（２）動的貯蔵弾性率（Ｅ′）
粘弾性スペクトロメータを用いて、雰囲気温度２５℃、周波数５２Ｈｚ、初期歪み５％、動歪み１．０％の条件で測定した。
（３）引張応力（Ｍ₃₀₀）
ＪＩＳＫ６３０１（３号形試験片）に準拠して、室温、引張スピード５００ｍｍ／分の条件で測定した。
（４）ウェットスキッド性
水を撒いてウェット路としたテストコースにて、各試験タイヤを用いて実車走行を行い、比較例のタイヤを基準として、以下のレベルで評価した。
＋１：プロドライバーにより差がわかる程度
＋２：一般ドライバーにも差がわかる程度
【００１２】
【表１】

【００１３】
試験結果より、実施例では、Ｅ′とＭ₃₀₀（大変形モジュラス）とのバランスを最適化することができ、特に低摩擦係数のウェット路面でのタイヤの接地圧分布を均一にして、ウェットスキッド性が向上している。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によると、他の性能を維持しつつ、滑りやすいウェット路におけるウェットスキッド性を向上させることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for improving wet skid property, among performances on a wet road surface.
[0002]
[Prior art]
Among various road surface conditions, wet road surfaces on rainy days are slippery and driving of automobiles is dangerous. In recent years, there has been a movement toward regulation on the braking distance, and wet skid is becoming increasingly important.
By the way, as a technique for improving the conventional wet skid property, the wet property is improved by shifting the Tg of the polymer to the high temperature side to increase tan δ (0 ° C.) or by adding silica. There are methods.
However, in the former method in which tanδ is increased, it is difficult to achieve compatibility with other performance such as dry skid property and low rolling resistance. There is an inconvenience that the friction coefficient when sliding 100% completely is not improved.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention eliminates the above inconveniences and provides a rubber composition that exhibits a remarkable anti-slip effect on wet road surfaces with a very low coefficient of friction and improves wet skid performance, and a pneumatic tire using the same and applied to a tread. For the purpose of provision.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by blending phenylene bismaleimide known as a rubber cross-linking agent in combination with silica, and thus completed the present invention.
The configuration of the present invention is as follows.
(1) The rubber composition of the present invention is characterized by comprising a rubber component comprising at least one of natural rubber and synthetic rubber, silica and phenylene bismaleimide.
In the rubber composition, it is preferable that silica is 5 to 60 parts by weight and phenylene bismaleimide is 0.5 to 4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
In addition, the dynamic storage elastic modulus (E ′) of the rubber composition is 7.0 to 16.0 MPa, and the tensile stress (M ₃₀₀ ) at 300% elongation is preferably 7.0 to 15.0 MPa.
Further, the rubber component preferably contains 50% by weight or more of styrene / butadiene copolymer rubber, preferably emulsion-polymerized styrene / butadiene copolymer.
(2) The pneumatic tire of the present invention is characterized in that the rubber composition is used as a tread rubber.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail.
In the present invention, the rubber component is not particularly limited, and examples thereof include natural rubber, styrene / butadiene copolymer rubber, butadiene rubber, and isoprene rubber. Emulsion-polymerized styrene-butadiene copolymer rubber (E-SBR) can be exemplified. When used, it is preferable in terms of wear resistance, and when styrene / butadiene copolymer rubber is contained in the rubber component in an amount of 50% by weight or more, it is preferable in terms of dry grip.
[0006]
The compounding amount of silica is 5 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. However, when the amount is less than 5 parts by weight, the dry grip property tends to be lowered. This is because there is a tendency to decrease.
Further, the blending amount of phenylene bismaleimide is 0.5 to 4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. However, when the amount is less than 0.5 parts by weight, the wettability is not improved. This is because, if it exceeds the part, it tends to harden too much, and costs are high.
[0007]
Further, the dynamic storage elastic modulus (E ′) of the rubber composition is preferably 7.0 to 16.0 MPa. However, when the rubber composition is less than 7.0 MPa, the rigidity is insufficient, and when the rubber composition exceeds 16.0 MPa. This is because the riding comfort tends to decrease. Similarly, the tensile stress (M ₃₀₀ ) at 300% elongation is preferably 7.0 to 15.0 MPa. However, when the tensile stress is less than 7.0 MPa, the rigidity is insufficient and exceeds 15.0 MPa. This is because there is a tendency to decrease the ride comfort.
[0008]
When the rubber composition having excellent physical properties as described above is applied to a tread, the contact pressure distribution of the tire can be made uniform, which greatly contributes to the improvement of wet skid property.
In the present invention, carbon black can be further blended into the rubber composition, and the grades generally used can be used, but HAF ISAF, SAF and the like can be exemplified.
In the present invention, in addition to the above components, various commonly used additives such as vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization acceleration aids, antioxidants, ozone degradation inhibitors, anti-aging agents, process oils, Zinc oxide, stearic acid, a silane coupling agent, and the like can be appropriately blended.
[0009]
In the pneumatic tire of the present invention, the above rubber composition is used for the tread rubber, but the tread structure is not particularly limited, and the tread is composed of a single rubber layer, the cap rubber layer / the base rubber layer. The present invention can be applied to a two-layer structure or a multilayer structure. In any case, it is effective to dispose the rubber composition of the present invention on the tread surface side.
[0010]
【Example】
A rubber composition having the contents shown in Table 1 was prepared according to a conventional method, and using a test piece after vulcanization, the hardness, dynamic storage elastic modulus (E ′), and 300% elongation were measured according to the following test method. The tensile stress (M ₃₀₀ ) was measured and the results are also shown in Table 1. On the other hand, each rubber composition was applied to a tread having a single layer structure to prepare a test tire (175 / 65R14) by a conventional method. The wet skid property was measured by the following method, and the results are shown in Table 1.
[0011]
(1) Hardness Measured according to JIS K6301 and hardness test (A type).
(2) Dynamic storage elastic modulus (E ')
Using a viscoelastic spectrometer, measurement was performed under the conditions of an atmospheric temperature of 25 ° C., a frequency of 52 Hz, an initial strain of 5%, and a dynamic strain of 1.0%.
(3) Tensile stress ( _M300 )
Based on JIS K6301 (No. 3 type test piece), the measurement was performed under conditions of room temperature and a tensile speed of 500 mm / min.
(4) In a test course where wet skid water was sprayed to make a wet road, each test tire was used for actual vehicle running, and evaluation was performed at the following levels with reference to the tire of the comparative example.
+1: Degree of difference by professional driver +2: Degree of difference for general driver
[Table 1]

[0013]
From the test results, in the embodiment, the balance between E ′ and M ₃₀₀ (large deformation modulus) can be optimized. Improved.
[0014]
【Effect of the invention】
According to the present invention, wet skid property on a slippery wet road can be improved while maintaining other performance.

Claims

Including 100 parts by weight of a rubber component composed of at least one of natural rubber and synthetic rubber, silica in a range of more than 40 parts by weight and 60 parts by weight or less, and 2-4 parts by weight of phenylene bismaleimide And tetrabenzylthiuram disulfide is not contained, and the synthetic rubber is at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene copolymer rubber, butadiene rubber, and isoprene rubber, and the ambient temperature is measured using a viscoelastic spectrometer. The dynamic storage elastic modulus (E ′) measured under the conditions of 25 ° C., frequency 52 Hz, initial strain 5%, and dynamic strain 1.0% is 7.0 to 16.0 MPa, and JIS K6301 (type 3 test piece) ), The tensile stress (M ₃₀₀ ) at 300% elongation measured under the conditions of room temperature and a tensile speed of 500 mm / min is 7. A tire rubber composition characterized by having a pressure of 0 to 15.0 MPa.

2. The rubber composition for tires according to claim 1, wherein the rubber component contains 50% by weight or more of styrene / butadiene copolymer rubber.

The tire rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the styrene-butadiene copolymer rubber is obtained by emulsion polymerization.

The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising carbon black, wherein the carbon black is at least one selected from the group consisting of HAF, ISAF, and SAF.

A pneumatic tire using the rubber composition part for tires according to any one of claims 1 to 4 as tread rubber.