JP5504549B2 - Rubber composition for tire tread - Google Patents

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本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、さらに詳しくは特定のブタジエンゴム組成物を含む低温特性に優れるタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for tire treads, and more particularly to a rubber composition for tire treads including a specific butadiene rubber composition and excellent in low temperature characteristics.

氷雪路走行に使用される空気入りタイヤは、従来のスパイクタイヤに代わりスタッドレスタイヤが多く使用されるようになり、氷上性能の向上が一段と要求されてきている。   As pneumatic tires used for running on icy and snowy roads, studless tires are often used instead of conventional spike tires, and further improvement in performance on ice has been required.

氷上性能の向上には、トレッド部に使用するゴムの低温下(−30℃付近)における柔軟性を高めることによって、路面との摩擦係数を高めることが重要である。低温下ではゴムの弾性率が上昇して路面の凹凸に追従できなくなり、また、凍結路面では通常の路面に比べて表面の凹凸が少ないため、ゴムと路面との間で生じるエネルギー散逸(tanδ)の氷上性能への寄与は小さくなる。低温下でゴムと路面の真実接触面積を増大させる必要があり、−30℃付近の貯蔵弾性率E′を低下させること(低弾性率化)がより重要となる。例えば、ゴム組成物にガラス転移温度の低いポリマーであるブタジエンゴムや天然ゴムの使用や、軟化剤を多量に配合することで低温での柔軟性の向上を図っている。とりわけブタジエンゴムには、よりガラス転移温度が低くなるシス含有量が高いハイシスブタジエンゴムが使用されている。しかしながら、ハイシスブタジエンゴムは、ミクロ構造がより均一であるため、−10〜0℃付近の低温域で結晶化する特性がある。この結晶化は加硫後も残り、−30℃付近の貯蔵弾性率を上昇させてしまうという問題があった。   In order to improve the performance on ice, it is important to increase the coefficient of friction with the road surface by increasing the flexibility of the rubber used for the tread portion at a low temperature (around −30 ° C.). At low temperatures, the elastic modulus of the rubber increases, making it impossible to follow the unevenness of the road surface. Also, the frozen road surface has less surface unevenness than the normal road surface, so the energy dissipation that occurs between the rubber and the road surface (tanδ) Contributes to the performance on ice. It is necessary to increase the real contact area between the rubber and the road surface at a low temperature, and it is more important to lower the storage elastic modulus E ′ around −30 ° C. (lower elastic modulus). For example, the use of butadiene rubber or natural rubber, which is a polymer having a low glass transition temperature, and a large amount of a softening agent are added to the rubber composition to improve flexibility at low temperatures. In particular, high-cis butadiene rubber having a high cis content that lowers the glass transition temperature is used for butadiene rubber. However, the high-cis butadiene rubber has the property of crystallizing in a low temperature region around -10 to 0 ° C because the microstructure is more uniform. This crystallization remains after vulcanization and raises the storage elastic modulus around -30 ° C.

氷上性能の向上に関する検討としては、例えば、(A)トルエン中30℃で測定した固有粘度[η]が3.0〜7.0で且つシス−1,4−構造含有率が80%以上のポリブタジエンを主成分とする高分子量ポリブタジエン30重量%以上70重量%未満と、(B)トルエン中30℃で測定した固有粘度[η]が0.1〜0.5で且つシス−1,4−構造含有率が80%以上のポリブタジエンを主成分とする低分子量ポリブタジエン30重量%より大きく70重量%以下とからなり、それぞれの重量平均分子量(Mw)を特定した、耐摩耗性、ウェットスキッド性能及びアイススキッド性能に優れたタイヤ用ポリブタジエンゴム組成物が開示されている(特許文献1)。   As a study on improving the performance on ice, for example, (A) the intrinsic viscosity [η] measured in toluene at 30 ° C. is 3.0 to 7.0 and the cis-1,4-structure content is 80% or more. High molecular weight polybutadiene containing polybutadiene as a main component 30 wt% or more and less than 70 wt%, (B) Intrinsic viscosity [η] measured in toluene at 30 ° C is 0.1 to 0.5, and cis-1,4- A low molecular weight polybutadiene having a structure content of 80% or more as a main component and having a low molecular weight polybutadiene of more than 30% by weight and 70% by weight or less, and specifying each weight average molecular weight (Mw), wear resistance, wet skid performance, A polybutadiene rubber composition for tires excellent in ice skid performance is disclosed (Patent Document 1).

特開平11−60812号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-60812

本発明は、結晶化を示さないゴム成分と、結晶化を示すブタジエンゴムから成る特定のブタジエンゴム組成物を含むタイヤトレッド用ゴム組成物であり、耐摩耗性などの一般特性を維持しながら、特に−30℃における弾性率を大きく低下させて、氷上性能を著しく向上することができるタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することを目的とする。
The present invention is a rubber composition for a tire tread comprising a rubber component not showing crystallization and a specific butadiene rubber composition composed of butadiene rubber showing crystallization, while maintaining general characteristics such as wear resistance, In particular, an object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire tread capable of significantly improving the performance on ice by greatly reducing the elastic modulus at −30 ° C.

本発明は、ブタジエンゴムの結晶化を効果的に抑制する技術に着目したものであって、(A)結晶化を示すブタジエンゴム(a)に結晶化を示さないゴム成分(b)を少なくとも1重量%以上含む特定のブタジエンゴム組成物(a)+(b)10〜90重量部と、(B)他のジエン系ゴム90〜10重量部をゴム成分として含むことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。   The present invention focuses on a technology for effectively suppressing crystallization of butadiene rubber, and (A) butadiene rubber (a) exhibiting crystallization has at least one rubber component (b) not exhibiting crystallization. A specific butadiene rubber composition (a) + (b) containing 10 to 90 parts by weight and (B) 90 to 10 parts by weight of another diene rubber as a rubber component The present invention relates to a rubber composition.

前記結晶化を示すブタジエンゴム(a)のシス−1,4結合含有量が90%以上であることを特徴とする上記のタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。   The rubber composition for a tire tread as described above, wherein the butadiene rubber (a) exhibiting crystallization has a cis-1,4 bond content of 90% or more.

前記結晶化を示さないゴム成分(b)がブタジエンゴムであることを特徴とする上記のタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。   The rubber composition for tire tread is characterized in that the rubber component (b) not showing crystallization is butadiene rubber.

前記結晶化を示さないゴム成分(b)がブタジエンゴムであって、且つそのミクロ構造が、シス−1,4結合含有量が65〜95%及び1,2結合含有量が4〜30%であることを特徴とする上記のタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。   The rubber component (b) which does not show crystallization is butadiene rubber, and its microstructure has a cis-1,4 bond content of 65 to 95% and a 1,2 bond content of 4 to 30%. The present invention relates to the above-described rubber composition for a tire tread.

前記タイヤトレッド用ゴム組成物を基材として用いる事を特徴とする自動車用タイヤに関する。
The present invention relates to an automobile tire characterized by using the tire tread rubber composition as a base material.

以上説明したように、本発明によるタイヤトレッド用ゴム組成物では、結晶化を示すブタジエンゴム(a)に結晶化を示さないゴム成分(b)を少なくとも1重量%以上含む特定のブタジエンゴム組成物(A)10〜90重量部と、他のジエン系ゴム90〜10重量部をゴム成分として含むことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物であるので、耐摩耗性などの一般特性を維持しながら、特に−30℃における弾性率を大きく低下させて、氷上性能を著しく向上することができる。
As described above, in the rubber composition for tire tread according to the present invention, the specific butadiene rubber composition containing at least 1% by weight or more of the rubber component (b) not showing crystallization in the butadiene rubber (a) showing crystallization. (A) Since it is a rubber composition for a tire tread characterized by containing 10 to 90 parts by weight and another diene rubber 90 to 10 parts by weight as a rubber component, general characteristics such as wear resistance are maintained. However, the on-ice performance can be remarkably improved by greatly reducing the elastic modulus particularly at −30 ° C.

本発明の重要な要素となっている特定のブタジエンゴム組成物は、結晶化を示すブタジエンゴムに、結晶化を示さないゴム成分がブレンドされているので、加硫時に両者は共加硫を起こし、結晶化を示すブタジエンゴムの結晶化が抑制されて加硫後に結晶性を示さなくなる。従い、氷上性能に相関する−30℃付近の弾性率を大幅に低下させることができ、所望の柔軟性を得ることができる。   The specific butadiene rubber composition, which is an important element of the present invention, is a butadiene rubber that exhibits crystallization, and a rubber component that does not exhibit crystallization is blended. The crystallization of butadiene rubber, which shows crystallization, is suppressed and the crystallinity is not exhibited after vulcanization. Accordingly, the elastic modulus in the vicinity of −30 ° C., which correlates with the performance on ice, can be greatly reduced, and desired flexibility can be obtained.

また、特に結晶化を示すブタジエンゴムのシス−1,4結合含有量が90%以上であるブタジエンゴムは、耐摩耗性や発熱特性などの基本性能に優れた特性を持つという利点を持つ。   In addition, butadiene rubber having a cis-1,4 bond content of 90% or more, particularly of butadiene rubber exhibiting crystallization, has an advantage that it has excellent properties such as wear resistance and heat generation characteristics.

さらに、結晶化を示さないゴム成分(b)がブタジエンゴムであって、そのミクロ構造が、シス−1,4結合含有量が65〜95%及び1,2結合含有量が4〜30%であるブタジエンゴムは、結晶化を示すブタジエンゴム(a)が持つ、優れた耐摩耗性を維持しながら、発熱特性を大幅に向上するという利点が得られる。   Further, the rubber component (b) which does not show crystallization is a butadiene rubber, and its microstructure has a cis-1,4 bond content of 65 to 95% and a 1,2 bond content of 4 to 30%. Certain butadiene rubbers have the advantage of greatly improving the heat generation characteristics while maintaining the excellent wear resistance of the butadiene rubber (a) exhibiting crystallization.

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に使用する特定のブタジエンゴム組成物(A)は、結晶化を示すブタジエンゴム(a)に結晶化を示さないゴム成分(b)を少なくとも1重量%以上含む特定のブタジエンゴム組成物(a)+(b)である。   The specific butadiene rubber composition (A) used for the tire tread rubber composition of the present invention contains at least 1% by weight or more of a rubber component (b) that does not show crystallization in the butadiene rubber (a) that shows crystallization. Specific butadiene rubber composition (a) + (b).

前記特定のブタジエンゴム組成物に含まれる結晶化を示すブタジエンゴム(a)は、耐摩耗性や発熱特性といった基本物性を高める上で、シス−1,4結合含有量は90%以上であることが好ましく、より好ましいシス−1,4結合含有量は95%以上である。   The butadiene rubber (a) showing crystallization contained in the specific butadiene rubber composition has a cis-1,4 bond content of 90% or more in order to improve basic physical properties such as wear resistance and heat generation characteristics. The cis-1,4 bond content is more preferably 95% or more.

前記特定のブタジエンゴム組成物に含まれる結晶化を示すブタジエンゴムと結晶化を示さないゴム成分は、加硫時に共加硫を起こし、加硫後に結晶性を示さなくなるため、−30℃付近の弾性率を大幅に低下させることができる。この結晶化を示さないゴム成分の割合が1重量%未満では加硫後のゴム組成物の結晶化挙動を抑える事が出来ず、−30℃付近での貯蔵弾性率を低下させる効果が充分発現できない。   The butadiene rubber showing crystallization and the rubber component not showing crystallization contained in the specific butadiene rubber composition cause co-vulcanization at the time of vulcanization and do not show crystallinity after vulcanization. The elastic modulus can be greatly reduced. If the ratio of the rubber component not showing crystallization is less than 1% by weight, the crystallization behavior of the rubber composition after vulcanization cannot be suppressed, and the effect of lowering the storage elastic modulus at around -30 ° C. is sufficiently manifested. Can not.

氷上性能と耐摩耗性のバランスを考えると、結晶化を示さないゴム成分の好ましい割合は特定のブタジエンゴム組成物中において5〜60重量%であり、より好ましくは10〜60重量%である。   Considering the balance between performance on ice and wear resistance, the preferred proportion of the rubber component not showing crystallization is 5 to 60% by weight, more preferably 10 to 60% by weight in the specific butadiene rubber composition.

また、結晶化を示さないゴム成分の種類としては、シス含量の高くないブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリイソプレン、ブチルゴム(IIR)、エチレンプロピレンゴム(EPM,EPDM)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、多硫化ゴム、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどが挙げられる。また、これらゴムの誘導体、例えば錫化合物やエポキシ変性、シラン変性、マレイン酸変性された上記ゴムなども用いることができ、これらのゴムは単独でも、二種以上組合せて用いても良い。これらの中でも、ブタジエンゴムが好ましく、より好ましくはそのミクロ構造が、シス−1,4結合含有量が65〜95%及び1,2結合含有量が4〜30%で、さらに好ましくはシス−1,4結合含有量70〜95%、及び1,2結合含有量が5〜25%、特に好ましくは7〜15%である。また、トランス−1,4結合含有量は5%以下が好ましく、0.5〜4.0%が特に好ましい。このブタジエンゴムのム−ニ−粘度(ML1+4)は特に限定されないが、10〜200が好ましく、25〜100が特に好ましい。上記のように特定されるブタジエンゴムは、結晶化を示すブタジエンゴムとの相溶性が高くなり、より効果的に加硫物の結晶化を抑制できる。 Examples of rubber components that do not show crystallization include butadiene rubber, styrene butadiene rubber, polyisoprene, butyl rubber (IIR), ethylene propylene rubber (EPM, EPDM), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), which do not have high cis content, Examples thereof include polysulfide rubber, polyvinyl chloride, and polystyrene. In addition, derivatives of these rubbers such as tin compounds, epoxy-modified, silane-modified, and maleic acid-modified rubbers described above can be used, and these rubbers may be used alone or in combination of two or more. Of these, butadiene rubber is preferred, more preferably its microstructure has a cis-1,4 bond content of 65-95% and a 1,2 bond content of 4-30%, more preferably cis-1. , 4 bond content is 70 to 95%, and 1,2 bond content is 5 to 25%, particularly preferably 7 to 15%. Further, the trans-1,4 bond content is preferably 5% or less, particularly preferably 0.5 to 4.0%. The Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) of this butadiene rubber is not particularly limited, but is preferably 10 to 200, particularly preferably 25 to 100. The butadiene rubber specified as described above has high compatibility with butadiene rubber exhibiting crystallization, and can suppress crystallization of the vulcanizate more effectively.

さらに、上記の結晶化を示さない特定のミクロ構造を有するブタジエンゴムは、特開平9−291108号公報などで開示されているように、バナジウム金属化合物のメタロセン型錯体及び非配位性アニオンとカチオンとのイオン性化合物及び/又はアルミノキサンからなる重合触媒から容易に製造できる。   Furthermore, the butadiene rubber having a specific microstructure that does not exhibit crystallization includes metallocene type complexes of vanadium metal compounds and non-coordinating anions and cations as disclosed in JP-A-9-291108. And a polymerization catalyst comprising an ionic compound and / or an aluminoxane.

なお、本発明の特定のブタジエンゴム組成物に含まれる結晶化を示すブタジエンゴムの重合方法は特に限定されず、溶液重合法、乳化重合法などにより重合されたブタジエンゴムが使用できる。 さらに重合触媒も特に限定を受けず、コバルト触媒、ネオジム触媒、ニッケル触媒、チタン触媒などで重合されたブタジエンゴムが使用できる。また、これらのブタジエンゴムは各種の誘導体、例えば錫化合物での変性やエポキシ変性、シラン変性、マレイン酸変性されたブタジエンゴムなども用いることができる。   In addition, the polymerization method of the butadiene rubber which shows crystallization contained in the specific butadiene rubber composition of this invention is not specifically limited, The butadiene rubber polymerized by the solution polymerization method, the emulsion polymerization method, etc. can be used. Further, the polymerization catalyst is not particularly limited, and butadiene rubber polymerized with a cobalt catalyst, a neodymium catalyst, a nickel catalyst, a titanium catalyst or the like can be used. These butadiene rubbers can also be used as various derivatives, for example, butadiene rubber modified with a tin compound, epoxy-modified, silane-modified or maleic acid-modified.

この特定のブタジエンゴム組成物の配合量はゴム成分100重量部中の10〜90重量部であり、より好ましくは15〜80重量部である。10重量部未満では所望の氷上性能が得られず、90重量部を越えるとタイヤトレッド用ゴム組成物の加工性や耐カット性が低下し好ましくない。   The amount of the specific butadiene rubber composition is 10 to 90 parts by weight, more preferably 15 to 80 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber component. If it is less than 10 parts by weight, the desired performance on ice cannot be obtained, and if it exceeds 90 parts by weight, the processability and cut resistance of the tire tread rubber composition are undesirably lowered.

ブレンド使用される他のジエン系ゴムとしては、ハイシスポリブタジエンゴム、ローシスポリブタジエンゴム(BR)、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ニトリルゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。また、これらゴムの誘導体、例えば錫化合物で変性されたポリブタジエンゴムやエポキシ変性、シラン変性、マレイン酸変性された上記ゴムなども用いることができ、これらのゴムは単独でも、二種以上組合せて用いても良い。   Other diene rubbers used in blends are high cis polybutadiene rubber, low cis polybutadiene rubber (BR), natural rubber, polyisoprene rubber, ethylene propylene diene rubber (EPDM), nitrile rubber (NBR), butyl rubber (IIR). And chloroprene rubber (CR). Derivatives of these rubbers such as polybutadiene rubber modified with tin compounds and the above-mentioned rubbers modified with epoxy, silane, and maleic acid can also be used. These rubbers can be used alone or in combination of two or more. May be.

前記タイヤトレッド用ゴム組成物には、通常のゴム工業で使用されているカーボンブラックやシリカなどの補強剤や充填剤、軟化剤、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤などの配合薬品類を配合することができる。   The rubber composition for tire treads includes reinforcing agents and fillers such as carbon black and silica, softeners, plasticizers, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, etc., which are commonly used in the rubber industry. The compounding chemicals can be blended.

補強剤としては、各種のカーボンブラック以外に、ホワイトカーボン、活性化炭酸カルシウム、超微粒子珪酸マグネシウム等の無機補強剤やシンジオタクチック1.2ポリブタジエン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ハイスチレン樹脂、フェノール樹脂、リグニン、変性メラミン樹脂、クマロンインデン樹脂及び石油樹脂等の有機補強剤があり、特に好ましくは、粒子径が90nm以下、ジブチルフタレート(DBP)吸油量が70ml/100g以上のカーボンブラックで、例えば、FEF,FF,GPF,SAF,ISAF,SRF,HAF等が挙げられる。   In addition to various types of carbon black, reinforcing agents include inorganic reinforcing agents such as white carbon, activated calcium carbonate, and ultrafine magnesium silicate, syndiotactic 1.2 polybutadiene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, high styrene resin, and phenol. There are organic reinforcing agents such as resin, lignin, modified melamine resin, coumarone indene resin and petroleum resin, particularly preferably carbon black having a particle size of 90 nm or less and dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 70 ml / 100 g or more, For example, FEF, FF, GPF, SAF, ISAF, SRF, HAF and the like can be mentioned.

加硫剤としては、公知の加硫剤、例えば硫黄、有機過酸化物、樹脂加硫剤、酸化マグネシウムなどの金属酸化物などが用いられる。   As the vulcanizing agent, known vulcanizing agents such as sulfur, organic peroxides, resin vulcanizing agents, and metal oxides such as magnesium oxide are used.

加硫助剤としては、公知の加硫助剤、例えばアルデヒド類、アンモニア類、アミン類、グアニジン類、チオウレア類、チアゾール類、チウラム類、ジチオカーバメイト類、キサンテート類などが用いられる。   As the vulcanization aid, known vulcanization aids such as aldehydes, ammonia, amines, guanidines, thioureas, thiazoles, thiurams, dithiocarbamates, xanthates and the like are used.

充填剤としては、炭酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、クレー、リサージュ、珪藻土等の無機充填剤、再生ゴム、粉末ゴム等の有機充填剤が挙げられる。   Examples of the filler include inorganic fillers such as calcium carbonate, basic magnesium carbonate, clay, Lissajous and diatomaceous earth, and organic fillers such as recycled rubber and powder rubber.

老化防止剤としては、アミン・ケトン系、イミダゾール系、アミン系、フェノール系、硫黄系及び燐系などが挙げられる。   Examples of the anti-aging agent include amine / ketone series, imidazole series, amine series, phenol series, sulfur series and phosphorus series.

プロセスオイルは、アロマティック系、ナフテン系、パラフィン系のいずれを用いてもよい。   The process oil may be any of aromatic, naphthenic, and paraffinic.

上記タイヤトレッド用ゴム組成物は通常のバンバリーミキサーやニーダーなどの混合機によって混練することで得られる。   The rubber composition for a tire tread can be obtained by kneading with a mixer such as an ordinary Banbury mixer or kneader.

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、特に氷雪路面の走行に適した、例えばスタッドレスタイヤ、オールシーズンタイヤ、スノータイヤなど乗用車用、ライトトラック用、トラック・バス用、産業車両用などに使用される。また、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、一般の走行に適した乗用車用、ライトトラック用、トラック・バス用、産業車両用などにも使用することができる。さらに、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、タイヤトレッド用途だけでなく、ベーストレッド、サイドウォール、ランフラットタイヤ用のサイド補強層、カーカス、ベルト、ビード等のタイヤ部材や、靴類、マット類、工業用品などの産業用などにも広く使用することができる。   The rubber composition for tire treads of the present invention is particularly suitable for running on icy and snowy road surfaces, for example, used for passenger cars such as studless tires, all-season tires, snow tires, for light trucks, trucks / buses, industrial vehicles, etc. The The rubber composition for tire treads of the present invention can also be used for passenger cars, light trucks, trucks / buses, industrial vehicles, etc. suitable for general traveling. Further, the rubber composition for tire treads of the present invention is not only used for tire treads, but also tire members such as base treads, sidewalls, side reinforcing layers for run-flat tires, carcass, belts, beads, shoes, mats. It can be widely used for industrial purposes such as industrial products.

以下、実施例及び比較例を示して、本発明について具体的に説明する。実施例及び比較例において使用したゴム成分の素ゴムの物性、及び得られたタイヤトレッド用ゴム組成物の加硫物の物性は以下のようにして測定した。
(1)ムーニー粘度;JIS K6300に準じて100℃にて測定した値である。
(2)ミクロ構造;赤外吸収スペクトル分析によって行った。シス740cm-1、トランス967cm-1、ビニル910cm-1の吸収強度比からミクロ構造を算出した。
(3)結晶化;示差走査熱量計(DSC)を用いて、
1) 前処理
(i)室温から100℃まで10℃/分で昇温
(ii)100℃で10分保持
(iii)100℃から―70℃まで―5℃/分で降温
(iV)−70℃で10分保持
(V)−70℃から―150℃まで―40℃/分で急冷
(Vi)−150℃で10分保持
2) 結晶性の測定
−150℃から100℃まで10℃/分で昇温
の分析条件で得られた吸熱曲線の結晶ピークの観察により決定した。
(4)氷上性能;GABO社製の粘弾性測定機器EPLEXORを用いて、温度−30℃、動的歪み±0.3%、周波数10HZの条件で貯蔵弾性率E′を測定し、比較例1を100とした指数で評価した。数値が小さいほど柔軟性が高まって氷上性能に優れる。
(5)耐摩耗性;JIS K6264に準じて、ランボーン摩耗試験機を用いてスリップ率60%で測定し、比較例1を100として指数で評価した。指数が大きいほど耐摩耗性は良好である。
(6)発熱特性;JIS K6265に準じて、試験温度100℃で、25分間試験し、試験後とスタート温度との差を測定し、比較例1を100として指数で評価した。指数が小さいほど発熱量は小さく良好である。
(実施例)以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The physical properties of the base rubber of the rubber component used in the examples and comparative examples, and the physical properties of the vulcanizates of the obtained rubber compositions for tire treads were measured as follows.
(1) Mooney viscosity ; a value measured at 100 ° C. according to JIS K6300.
(2) Microstructure : Performed by infrared absorption spectrum analysis. The microstructure was calculated from the absorption intensity ratio of cis 740 cm −1 , trans 967 cm −1 and vinyl 910 cm −1 .
(3) Crystallization ; using a differential scanning calorimeter (DSC),
1) Pretreatment (i) Temperature rise from room temperature to 100 ° C at 10 ° C / min (ii) Hold at 100 ° C for 10 minutes (iii) Temperature drop from 100 ° C to -70 ° C at -5 ° C / min (iV) -70 Hold at 10 ° C. for 10 minutes (V) Rapid cooling from −70 ° C. to −150 ° C. at −40 ° C./min (Vi) Hold at 10 ° C. for 10 minutes 2) Measurement of crystallinity −10 ° C./min from 150 ° C. to 100 ° C. The temperature was determined by observing the crystal peak of the endothermic curve obtained under the analysis conditions for temperature increase.
(4) Performance on ice : Using a viscoelasticity measuring device EPLEXOR manufactured by GABO, the storage elastic modulus E ′ was measured under the conditions of a temperature of −30 ° C., a dynamic strain of ± 0.3%, and a frequency of 10 HZ. The index was evaluated with an index of 100. The smaller the value, the higher the flexibility and the better the performance on ice.
(5) Abrasion resistance : measured according to JIS K6264 using a Lambourn abrasion tester at a slip rate of 60%, and Comparative Example 1 was evaluated as 100. The higher the index, the better the wear resistance.
(6) Heat generation characteristics : In accordance with JIS K6265, the test was performed at a test temperature of 100 ° C. for 25 minutes, and the difference between the test temperature and the start temperature was measured. The smaller the index, the smaller the heat generation and the better.
(Embodiments) The present invention will be described below based on embodiments.

実施例に用いたゴム成分(BR−1〜BR−3)のムーニー粘度、ミクロ構造、結晶化の特性を表1に示した。   Table 1 shows the Mooney viscosity, microstructure, and crystallization characteristics of the rubber components (BR-1 to BR-3) used in the examples.

BR−1、BR−3は市販のブタジエンゴムを使用しており、それぞれBR−1は宇部興産製のUBEPOL−BR150Lであるハイシスブタジエンゴム、BR−3は旭化成ケミカルズ製のジエン55であるローシスブタジエンゴムである。   BR-1 and BR-3 use commercially available butadiene rubber. BR-1 is UBEPOL-BR150L, a high-cis butadiene rubber made by Ube Industries, and BR-3 is a diene 55 made by Asahi Kasei Chemicals. Cis butadiene rubber.

BR−2は本発明に係わる結晶化を示さない特定のブタジエンゴムであり、その製造方法に関する参考例を以下に示す。
(参考例1;BR−2の製造)
窒素置換した攪拌機付5Lのオートクレーブに30wt%の1.3−ブタジエンを含有するトルエン溶液(1.3−ブタジエン:814g)3.5Lを仕込んで攪拌する。次いで、水素ガスを導入して0.092kgG/cm圧力だけ高くした。30℃で3分かけてトリエチルアルミニウム2.25mmolを、次いでトリチルテトラ(パーフルオロフェニル)ボレート0.039mmol、シクロペンタジエニルバナジウムトリクロライド0.026mmolを連続して添加し、重合温度40℃で30分間重合を行った。
















重合後、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを含有するエタノールとへプタンの当量混合液を注入して反応を停止させた後、溶媒を蒸発させ乾燥した。得られたポリマーの収率は32%であった。
BR-2 is a specific butadiene rubber that does not exhibit crystallization according to the present invention, and a reference example relating to its production method is shown below.
(Reference Example 1; production of BR-2)
A toluene solution (1.3-butadiene: 814 g) containing 30 wt% of 1.3-butadiene is charged into a 5 L autoclave equipped with a stirrer purged with nitrogen and stirred. Next, hydrogen gas was introduced to increase the pressure by 0.092 kgG / cm 2 . Triethylaluminum (2.25 mmol) was added successively at 30 ° C. over 3 minutes, then trityltetra (perfluorophenyl) borate (0.039 mmol) and cyclopentadienyl vanadium trichloride (0.026 mmol) were added successively, and the polymerization temperature was 30 ° C. Polymerization was carried out for minutes.
















After the polymerization, an equivalent mixture of ethanol and heptane containing 2,6-di-t-butyl-p-cresol was injected to stop the reaction, and the solvent was evaporated and dried. The yield of the obtained polymer was 32%.

Figure 0005504549
Figure 0005504549

BR−1はシス−1,4結合含有量が95%以上のブタジエンゴムであって結晶化を示している。一方、BR−2、BR−3は共に結晶化を示さないブタジエンゴムである。中でもBR−2は、シス−1,4結合含有量が65〜95%及び1,2結合含有量が4〜30%で特定されており、BR−1のミクロ構造とより近いためBR−1との相溶性が高まり、より効果的に加硫物の結晶化を抑制できることが期待できる。   BR-1 is a butadiene rubber having a cis-1,4 bond content of 95% or more and exhibits crystallization. On the other hand, BR-2 and BR-3 are butadiene rubbers which do not show crystallization. Among them, BR-2 is specified with a cis-1,4 bond content of 65 to 95% and a 1,2 bond content of 4 to 30%, and is closer to the microstructure of BR-1. It can be expected that the crystallization of the vulcanizate can be suppressed more effectively.

表1に示す各BRを用いて実施例に使用するブタジエンゴム組成物を表2に示した。この表はブタジエンゴム組成物に含まれる各BRの割合を重量%で示している。   Table 2 shows the butadiene rubber compositions used in Examples using the BRs shown in Table 1. This table shows the ratio of each BR contained in the butadiene rubber composition in weight%.

Figure 0005504549
Figure 0005504549

さらに表2のブタジエンゴム組成物と天然ゴムとの配合系において、表3の各実施例及び比較例のタイヤトレッド用ゴム組成物を表3に示す各配合量で作成した。   Further, in the compounding system of the butadiene rubber composition and natural rubber shown in Table 2, the rubber compositions for tire treads of Examples and Comparative Examples in Table 3 were prepared in the respective compounding amounts shown in Table 3.

なお、表3のタイヤトレッド用ゴム組成物に共通に使用した各配合剤および配合量は下記の通りであり、1.7Lの試験用バンバリーミキサーを使用してブタジエンゴム組成物と天然ゴム(NR RSS#1)とカーボンブラック等を混練してから加硫剤をオープンロールで混合した。次いで、温度150℃で30分間プレス加硫し、得られた加硫試験片により氷上性能、耐摩耗性及び発熱特性を評価した。結果を表2に示した。   In addition, each compounding agent and compounding amount which were commonly used for the rubber composition for tire treads of Table 3 are as follows, and a butadiene rubber composition and natural rubber (NR) were used using a 1.7 L test Banbury mixer. RSS # 1) and carbon black were kneaded and then the vulcanizing agent was mixed with an open roll. Next, press vulcanization was performed at a temperature of 150 ° C. for 30 minutes, and performance on ice, wear resistance and heat generation characteristics were evaluated using the obtained vulcanized test pieces. The results are shown in Table 2.

ゴム成分以外の配合剤及び配合量(重量部)カーボンブラック(東海カーボン(株)シースト9 SAF):50重量部、アロマ系プロセスオイル:3重量部、1号亜鉛華:3重量部、ステアリン酸:2重量部、老化防止剤6C(大内新興化学工業(株)ノクラック6C):2重量部、老化防止剤NS(大内新興化学工業(株)ノクセラーNS):1重量部、硫黄:1.5重量部。   Compounding ingredients other than rubber components and compounding amount (parts by weight) Carbon black (Tokai Carbon Co., Ltd. Seest 9 SAF): 50 parts by weight, aroma-based process oil: 3 parts by weight, No. 1 zinc white: 3 parts by weight, stearic acid : 2 parts by weight, anti-aging agent 6C (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Nocrack 6C): 2 parts by weight, anti-aging agent NS (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Noxeller NS): 1 part by weight, sulfur: 1 .5 parts by weight.

Figure 0005504549
Figure 0005504549

表3に示すように、本発明の各実施例は耐摩耗性を維持しながら氷上性能が大幅に向上されており、且つ発熱特性も向上している。実施例1と実施例2を比較すると、実施例1は、特定のミクロ構造を有しているBR−2を含んでいるため、氷上性能と発熱特性の向上効果が大きくなっている。   As shown in Table 3, in each example of the present invention, the performance on ice is greatly improved while maintaining the wear resistance, and the heat generation characteristics are also improved. Comparing Example 1 and Example 2, since Example 1 includes BR-2 having a specific microstructure, the effect of improving on-ice performance and heat generation characteristics is increased.

一方、ブタジエンゴム組成物を構成内容について、結晶化を示すブタジエンゴムであるBR−1の割合が多すぎる比較例1や、特定のブタジエンゴム組成物(A)の割合が少なすぎる比較例2では、前者は氷上性能の改良が得られず、また後者では耐摩耗性が大きく低下してしまう。   On the other hand, regarding the content of the butadiene rubber composition, Comparative Example 1 in which the proportion of BR-1 which is a butadiene rubber exhibiting crystallization is too large and Comparative Example 2 in which the proportion of the specific butadiene rubber composition (A) is too small In the former, the improvement in performance on ice cannot be obtained, and in the latter, the wear resistance is greatly reduced.

なお、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、他の氷上性能を向上する手段、例えば発泡ゴム、有機物や無機物からなる微小粒状体の添加、軟化剤やシリカ系充填剤の配合などと併用することができる。
The rubber composition for a tire tread of the present invention is used in combination with other means for improving the performance on ice, for example, foamed rubber, addition of fine particles made of organic or inorganic substances, blending of a softening agent or a silica-based filler. be able to.

Claims (5)

(A)結晶化を示すブタジエンゴム(a)に、ミクロ構造が、シス−1,4結合含有量が65〜95%及び1,2結合含有量が4〜15%である結晶化を示さないブタジエンゴム(b)が1〜60重量%含まれる特定のブタジエンゴム組成物(a)+(b)15〜80重量部と、(B)他のジエン系ゴム85〜20重量部とをゴム成分として含むことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。 (A) a butadiene rubber (a) showing a crystallization, microstructure, cis-1,4 bond content of not exhibit crystallization is 65 to 95% and 1,2-bond content of 4-15% specific butadiene rubber composition which butadiene rubber (b) is included through 603 wt% (a) + (b) 15 to 80 parts by weight, (B) a rubber component and other diene rubber 85 to 20 parts by weight A rubber composition for a tire tread, characterized by comprising: 前記結晶化を示すブタジエンゴム(a)のシス−1,4結合含有量が90%以上であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire tread according to claim 1, wherein the cis-1,4 bond content of the butadiene rubber (a) exhibiting crystallization is 90% or more. 前記結晶化を示さないブタジエンゴム(b)のム−ニ−粘度(ML1+4)が25〜100であることを特徴とする請求項1又は2に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。 The rubber composition for a tire tread according to claim 1 or 2, wherein the butadiene rubber (b) not showing crystallization has a Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) of 25 to 100. 前記(B)他のジエン系ゴムが天然ゴムであることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。The rubber composition for a tire tread according to any one of claims 1 to 3, wherein (B) the other diene rubber is natural rubber. 請求項1乃至いずれか記載のタイヤトレッド用ゴム組成物を基材として用いることを特徴とする自動車用タイヤ。
An automotive tire comprising the rubber composition for a tire tread according to any one of claims 1 to 4 as a base material.
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