JP5776356B2 - Rubber composition for tire tread - Google Patents

Rubber composition for tire tread Download PDF

Info

Publication number
JP5776356B2
JP5776356B2 JP2011134132A JP2011134132A JP5776356B2 JP 5776356 B2 JP5776356 B2 JP 5776356B2 JP 2011134132 A JP2011134132 A JP 2011134132A JP 2011134132 A JP2011134132 A JP 2011134132A JP 5776356 B2 JP5776356 B2 JP 5776356B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
sbr
group
silica
rubber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011134132A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013001795A (en
Inventor
佐藤 正樹
正樹 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP2011134132A priority Critical patent/JP5776356B2/en
Publication of JP2013001795A publication Critical patent/JP2013001795A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5776356B2 publication Critical patent/JP5776356B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Description

本発明は、タイヤトレッド用ゴム組成物に関し、更に詳しくは、低転がり抵抗性、操縦安定性及び加工性を向上するようにした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 a tire tread, and more particularly to a rubber composition for a tire tread that is improved in low rolling resistance, steering stability, and processability.

一般に、空気入りタイヤには、燃費性能及び操縦安定性が優れることが求められている。このため、トレッド部を構成するタイヤトレッド用ゴム組成物に、シリカを配合することにより、転がり抵抗を低くして燃費性能を改良することが行われている。また、操縦安定性を改良するため、タイヤトレッド用ゴム組成物の充填剤による補強性を高くしてタイヤ剛性を高くする必要がある。   In general, a pneumatic tire is required to have excellent fuel efficiency and steering stability. For this reason, by adding silica to the rubber composition for a tire tread constituting the tread portion, rolling resistance is lowered to improve fuel efficiency. In addition, in order to improve steering stability, it is necessary to increase the tire rigidity by increasing the reinforcing property of the rubber composition for a tire tread with a filler.

シリカでゴムに対する補強性能を高くするには、小粒子径のシリカを配合したり、配合量を多くしたりする必要がある。しかし、小粒子径のシリカは、凝集力が強いためジエン系ゴムに良好に分散させることが難しく、更にゴム組成物の粘度が増大して加工性が悪化するという問題があった。また操縦安定性を改良するためにオイル等の軟化剤の配合量を減らしてゴム硬度を高くすることが考えられるが、この場合にもゴム組成物の粘度が増大して加工性が悪化するという問題があった。   In order to increase the reinforcement performance of rubber with silica, it is necessary to add silica having a small particle diameter or increase the amount of the silica. However, since silica having a small particle diameter has a strong cohesive force, it is difficult to disperse it well in a diene rubber, and there is a problem that the viscosity of the rubber composition increases and processability deteriorates. In order to improve steering stability, it is conceivable to increase the rubber hardness by reducing the blending amount of a softening agent such as oil, but in this case also, the viscosity of the rubber composition increases and the processability deteriorates. There was a problem.

特許文献1は、末端をポリオルガノシロキサン等で変性した末端変性溶液重合スチレンブタジエンゴムにシリカを配合したゴム組成物によりシリカの分散性を改良して、転がり抵抗(60℃のtanδ)を低減することを提案している。このゴム組成物は転がり抵抗を低減する効果が認められるものの、バウンドラバー量が多くなり過ぎるとゴム組成物の粘度が増大して加工性が悪化するという問題があった。   Patent Document 1 improves rolling dispersibility (tan δ at 60 ° C.) by improving the dispersibility of silica by using a rubber composition in which silica is blended with terminal-modified solution-polymerized styrene butadiene rubber whose terminal is modified with polyorganosiloxane or the like. Propose that. Although this rubber composition has an effect of reducing rolling resistance, there is a problem that when the amount of bound rubber is excessive, the viscosity of the rubber composition increases and processability deteriorates.

このため、低転がり抵抗性、操縦安定性及び加工性の三者をいずれも従来レベル以上に向上することは達成されていない。   For this reason, it has not been achieved that all of the three factors of low rolling resistance, steering stability and workability are improved beyond the conventional level.

特開2009−91498号公報JP 2009-91498 A

本発明の目的は、低転がり抵抗性、操縦安定性及び加工性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤトレッド用ゴム組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire tread in which low rolling resistance, steering stability and processability are improved to a level higher than that of the conventional level.

上記目的を達成する本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、末端変性溶液重合スチレンブタジエンゴム(変性S−SBR)を20〜45重量%、未変性の溶液重合スチレンブタジエンゴム(S−SBR)を30〜70重量%、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E−SBR)を10〜25重量%からなるゴム成分100重量部に対し、総オイル量が30重量部以下、シリカ及びカーボンブラックを共に配合しその合計が60〜120重量部であるゴム組成物であって、前記変性S−SBRの官能基がシリカ表面のシラノール基と反応性を有するとともにヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基から選ばれる少なくとも1種であり、前記変性S−SBRの重量平均分子量が30万〜60万、前記S−SBRの重量平均分子量が90万〜130万、前記E−SBRの重量平均分子量が70万〜130万であると共に、前記シリカとカーボンブラックの合計中のシリカ比率が85重量%以上、前記シリカのDBP吸収量が190ml/100g以上、窒素吸着比表面積(N2SA)が194〜225m2/g、CTAB比表面積(CTAB)が170〜210m2/g、前記N2SAとCTABの比(N2SA/CTAB)が0.9〜1.4であることを特徴とする。 The rubber composition for a tire tread of the present invention that achieves the above object comprises 20-45% by weight of a terminal-modified solution-polymerized styrene-butadiene rubber (modified S-SBR) and an unmodified solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR). 30 to 70% by weight, emulsion polymerized styrene butadiene rubber (E-SBR) 10 parts by weight to 100 parts by weight of rubber component, total oil amount is 30 parts by weight or less, silica and carbon black are blended together total a rubber composition is 60 to 120 parts by weight, hydroxyl group-containing polyorganosiloxane structure with functional groups of the modified S-SBR is closed reactive with the silanol groups of the silica surface, alkoxysilyl group, hydroxyl is at least one selected from the group, the modified weight average molecular weight of S-SBR is 300,000 to 600,000, before The weight average molecular weight of S-SBR is 900,000 to 1.3 million, the weight average molecular weight of E-SBR is 700,000 to 1.3 million, and the silica ratio in the total of the silica and carbon black is 85% by weight or more, Silica has a DBP absorption of 190 ml / 100 g or more, a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 194 to 225 m 2 / g, a CTAB specific surface area (CTAB) of 170 to 210 m 2 / g, and the ratio of N 2 SA to CTAB. (N 2 SA / CTAB) is 0.9 to 1.4.

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、上述した特定の粒子性状を有する小粒子径のシリカを、カーボンブラックとの合計が60〜120重量になるように配合すると共に、ゴム組成物中の総オイル量を30重量部以下にしたので、ゴム硬度を高くし操縦安定性を向上可能にする。また、シリカ表面のシラノール基と反応性がありヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基から選ばれる官能基を有し、かつ重量平均分子量が30万〜60万の変性S−SBRを20〜45重量%配合するようにしたので、小粒子径のシリカとの親和性を高くすることによりシリカの分散性を向上し、かつ分子量を低めにしたことにより、分子末端に有する官能基の濃度が高くなることから、その効果を高く発揮することができる。また、配合量を20〜45重量%に留めたため、バウンドラバー量が高くなりすぎてゴム組成物の粘度が増大し過ぎることも防ぐことができる。さらに、その他のゴム成分としてはシリカと親和性の高い官能基を有していないものの、重量平均分子量が90万〜130万のS−SBRを30〜70重量%、重量平均分子量が70万〜130万のE−SBRを10〜25重量%というように、高い分子量を有するSBRをそれぞれ配合したので、ゴム分子の末端の密度を低くすることで発熱性を小さくして燃費性能を改良すると共に、ゴム成分をすべてスチレンブタジエンゴムで組成したので操縦安定性を向上することができる。特にE−SBRを配合することによりゴム硬度を高くして操縦安定性を一層向上することができる。 The rubber composition for a tire tread of the present invention is prepared by blending the above-mentioned small particle size silica having the specific particle properties so that the total amount with the carbon black is 60 to 120 wt. Since the amount of oil is 30 parts by weight or less, the rubber hardness is increased and the steering stability can be improved. Further, reactivity there with silanol groups Ri hydroxyl group-containing polyorganosiloxane structure of the silica surface, an alkoxysilyl group, a functional group which Ru is selected from hydroxyl groups and a weight average molecular weight of 300000 to 600000 of the modified S -Since SBR is blended in an amount of 20 to 45% by weight, the dispersibility of silica is improved by increasing the affinity with silica having a small particle diameter, and the molecular weight is lowered. Since the concentration of the functional group is increased, the effect can be exhibited highly. Moreover, since the compounding quantity was kept to 20 to 45 weight%, it can also prevent that the amount of bound rubber becomes high too much and the viscosity of a rubber composition increases too much. Further, as other rubber components, although they do not have a functional group having high affinity with silica, 30 to 70% by weight of S-SBR having a weight average molecular weight of 900,000 to 1,300,000 and a weight average molecular weight of 700,000 to Since 1.3 million E-SBR is blended with SBR having a high molecular weight such as 10 to 25% by weight, the exothermic property is reduced by reducing the density of the end of the rubber molecule and the fuel efficiency is improved. Since the rubber component is composed entirely of styrene butadiene rubber, the handling stability can be improved. In particular, by adding E-SBR, the rubber hardness can be increased to further improve the steering stability.

前記変性S−SBRの官能基としては、ヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基から選ばれる少なくとも1種であり、シリカ表面のシラノール基と反応性が優れる。 The functional group of the modified S-SBR, hydroxyl group-containing polyorganosiloxane structure, an alkoxysilyl group, Ri least 1 Tanedea selected hydroxyl group or al, is reactive with silanol groups of the silica surface excellent.

前記E−SBRとしては、該E−SBR100重量部に対し油展オイルを37.5重量部含有したときの粘度が65以上であることが好ましい。これによりゴム強度を一層高くすることができる。   The E-SBR preferably has a viscosity of 65 or more when 37.5 parts by weight of oil-extended oil is contained with respect to 100 parts by weight of the E-SBR. Thereby, the rubber strength can be further increased.

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、低転がり抵抗性、操縦安定性及び加工性を従来レベルよりも向上することができる。   The pneumatic tire using the rubber composition for a tire tread of the present invention can improve the low rolling resistance, the steering stability and the workability from the conventional level.

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物において、ゴム成分はスチレンブタジエンゴムで組成される。そのスチレンブタジエンゴムは末端変性溶液重合スチレンブタジエンゴム(以下、「変性S−SBR」という。)、変性されていない溶液重合スチレンブタジエンゴム(以下、「S−SBR」という。)及び乳化重合スチレンブタジエンゴム(以下、「E−SBR」という。)の3種のゴムの合計が100重量%になるようにする。   In the rubber composition for a tire tread of the present invention, the rubber component is composed of styrene butadiene rubber. The styrene-butadiene rubber is a terminal-modified solution-polymerized styrene-butadiene rubber (hereinafter referred to as “modified S-SBR”), an unmodified solution-polymerized styrene-butadiene rubber (hereinafter referred to as “S-SBR”), and an emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber. The total of the three types of rubber (hereinafter referred to as “E-SBR”) is 100% by weight.

本発明において、変性S−SBRを配合することにより、小粒子径のシリカを配合したとき、シリカとの親和性を高くして分散性を良好にすることにより、ゴム組成物の発熱性を小さくして転がり抵抗を低減することができる。変性S−SBRは、その分子末端の両方又は片方をシリカ表面のシラノール基と反応性を有する官能基で変性した溶液重合スチレンブタジエンゴムである。シラノール基と反応する官能基としては、ヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基から選ばれる少なくとも1種である。 In the present invention, when modified S-SBR is blended, when silica having a small particle diameter is blended, the exothermic property of the rubber composition is reduced by increasing the affinity with silica and improving the dispersibility. Thus, rolling resistance can be reduced. Modified S-SBR is a solution-polymerized styrene butadiene rubber in which both or one of its molecular ends is modified with a functional group reactive with silanol groups on the silica surface. The functional group capable of reacting with silanol groups is at least one heat Dorokishiru group-containing polyorganosiloxane structure, an alkoxysilyl group, selected hydroxyl group or al.

本発明において、変性S−SBRとしては、上述した変性基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴムであり、炭化水素溶媒中、有機活性金属化合物を開始剤として用いて共役ジエン系単量体と芳香族ビニル単量体とを共重合させた活性共役ジエン系重合体鎖に、その重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基を有する少なくとも1種類の化合物を反応させた末端変性基を有し、この末端変性基がシリカとの相互作用を有する官能基を含むものである。   In the present invention, the modified S-SBR is a solution-polymerized styrene butadiene rubber having the above-described modifying group, and a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl using an organic active metal compound as an initiator in a hydrocarbon solvent. An active conjugated diene polymer chain copolymerized with a monomer has a terminal-modified group obtained by reacting at least one compound having a functional group capable of reacting with the active terminal of the polymer chain; The terminal modification group includes a functional group having an interaction with silica.

共役ジエン系重合体は、上述した共役ジエン系単量体及び芳香族ビニル単量体を、炭化水素溶媒中で有機活性金属化合物を開始剤として共重合して調製する。炭化水素溶媒としては、通常使用される溶媒であればよく、例えばシクロヘキサン、n−ヘキサン、ベンゼン、トルエン等が例示される。   The conjugated diene polymer is prepared by copolymerizing the conjugated diene monomer and the aromatic vinyl monomer described above in a hydrocarbon solvent using an organic active metal compound as an initiator. As a hydrocarbon solvent, what is necessary is just a solvent used normally, for example, cyclohexane, n-hexane, benzene, toluene etc. are illustrated.

使用する有機活性金属触媒としては、有機アルカリ金属化合物が好ましく使用され、例えばn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウムなどの有機モノリチウム化合物;ジリチオメタン、1,4−ジリチオブタン、1,4−ジリチオ−2−エチルシクロヘキサン、1,3,5−トリリチオベンゼンなどの有機多価リチウム化合物;ナトリウムナフタレンなどの有機ナトリウム化合物;カリウムナフタレンなどの有機カリウム化合物が挙げられる。また、3,3−(N,N−ジエメチルアミノ)−1−プロピルリチウム、3−(N,N−ジエチルアミノ)−1−プロピルリチウム、3−(N,N−ジプロピルアミノ)−1−プロピルリチウム、3−モルホリノ−1−プロピルリチウム、3−イミダゾール−1−プロピルリチウム及びこれらをブタジエン、イソプレン又はスチレン1〜10ユニットにより鎖延長した有機リチウム化合物なども使用することができる。   As the organic active metal catalyst to be used, an organic alkali metal compound is preferably used. Organic polyvalent lithium compounds such as 1,4-dilithiobutane, 1,4-dilithio-2-ethylcyclohexane, 1,3,5-trilithiobenzene; organic sodium compounds such as sodium naphthalene; organic potassium compounds such as potassium naphthalene Is mentioned. In addition, 3,3- (N, N-dimethylamino) -1-propyllithium, 3- (N, N-diethylamino) -1-propyllithium, 3- (N, N-dipropylamino) -1- Propyllithium, 3-morpholino-1-propyllithium, 3-imidazole-1-propyllithium and organolithium compounds in which these are chain-extended with 1 to 10 units of butadiene, isoprene or styrene can also be used.

また、重合反応において、芳香族ビニル単量体を共役ジエン系単量体とランダムに共重合する目的で、ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラハイドロフラン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン等のエーテル類、トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン等のアミン類等の非プロトン性極性化合物を添加することも実施可能である。   Also, in the polymerization reaction, diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, etc. for the purpose of randomly copolymerizing aromatic vinyl monomers with conjugated diene monomers. It is also possible to add aprotic polar compounds such as amines such as ethers, triethylamine and tetramethylethylenediamine.

共役ジエン系単量体及び芳香族ビニル単量体を共重合して得られた活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端に、反応可能な官能基を有する化合物を少なくとも1種結合させることにより、末端変性基を生成することができる。ここで、活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端に反応可能な官能基を有する化合物は、少なくとも一つの活性共役ジエン系重合体鎖と結合すればよく、一つの化合物に一つ以上の活性共役ジエン系重合体鎖が結合することができる。すなわち、変性スチレンブタジエンゴムは、共役ジエン系重合体の両末端に変性基を有した変性ゴム、任意にその変性基が1以上の他の共役ジエン系重合体と結合した変性ゴム及びこれら複数の変性ゴムの混合物を含むことができる。また、活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端とこの活性末端に反応可能な官能基を有する化合物との反応は、一段或いは多段に反応させることができる。また同一或いは異なる化合物を、逐次的に反応させることができる。   By binding at least one compound having a reactive functional group to the active end of an active conjugated diene polymer chain obtained by copolymerizing a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl monomer, Terminally modified groups can be generated. Here, the compound having a functional group capable of reacting with the active terminal of the active conjugated diene polymer chain may be bonded to at least one active conjugated diene polymer chain, and one or more active conjugates may be bonded to one compound. Diene polymer chains can be bonded. That is, a modified styrene butadiene rubber is a modified rubber having modified groups at both ends of a conjugated diene polymer, a modified rubber in which the modified group is bonded to one or more other conjugated diene polymers, and a plurality of these A mixture of modified rubbers can be included. In addition, the reaction between the active terminal of the active conjugated diene polymer chain and the compound having a functional group capable of reacting with this active terminal can be reacted in one stage or multiple stages. The same or different compounds can be reacted sequentially.

活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基を有する化合物としては、例えばスズ化合物、ケイ素化合物、シラン化合物、アミド化合物および/またはイミド化合物、イソシアネートおよび/またはイソチオシアネート化合物、ケトン化合物、エステル化合物、ビニル化合物、オキシラン化合物、チイラン化合物、オキセタン化合物、ポリスルフィド化合物、ポリシロキサン化合物、ポリオルガノシロキサン化合物、ポリエーテル化合物、ポリエン化合物、ハロゲン化合物、フラーレン類などを有する化合物を挙げることができる。なかでもポリオルガノシロキサン化合物が好ましい。これら化合物は一種類の化合物、或いは複数の化合物を組み合わせて、重合体に結合させることができる。   Examples of the compound having a functional group capable of reacting with the active terminal of the active conjugated diene polymer chain include a tin compound, a silicon compound, a silane compound, an amide compound and / or an imide compound, an isocyanate and / or an isothiocyanate compound, and a ketone compound. , Ester compounds, vinyl compounds, oxirane compounds, thiirane compounds, oxetane compounds, polysulfide compounds, polysiloxane compounds, polyorganosiloxane compounds, polyether compounds, polyene compounds, halogen compounds, and fullerenes. Of these, polyorganosiloxane compounds are preferred. These compounds can be bonded to a polymer by combining one type of compound or a plurality of compounds.

ポリオルガノシロキサン化合物としては、下記一般式(I)〜(III)で表される化合物が好ましい。すなわち、活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応可能な官能基を有する化合物は、これらのポリオルガノシロキサン化合物から選ばれる少なくとも1種類を含むとよく、複数の種類を組み合わせてもよい。またこれらのポリオルガノシロキサン化合物と、活性末端と反応可能な官能基を有する他の化合物とを組み合わせてもよい。
一般式(I)

Figure 0005776356
(上記式(I)において、R1〜R8は、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基であり、これらは互いに同一であっても相違してもよい。X1およびX4は、活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応する官能基を有する基、または炭素数1〜6のアルキル基もしくは炭素数6〜12のアリール基であり、X1およびX4は互いに同一であっても相違してもよい。X2は、活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応する官能基を有する基である。X3は、2〜20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基であり、X3の一部は2〜20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基から導かれる基であってもよい。mは3〜200の整数、nは0〜200の整数、kは0〜200の整数である。)
一般式(II)
Figure 0005776356
(上記式(II)において、R9〜R16は、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基であり、これらは互いに同一であっても相違してもよい。X5〜X8は、活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応する官能基を有する基である。)
一般式(III):
Figure 0005776356
(上記式(III)において、R17〜R19は、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基であり、これらは互いに同一であっても相違してもよい。X9〜X11は、活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端と反応する官能基を有する基である。)
上記一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、R1〜R8、X1およびX4を構成する炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。炭素数6〜12のアリール基としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基などが挙げられる。これらのアルキル基およびアリール基の中では、メチル基が特に好ましい。 As the polyorganosiloxane compound, compounds represented by the following general formulas (I) to (III) are preferable. That is, the compound having a functional group capable of reacting with the active terminal of the active conjugated diene polymer chain may contain at least one selected from these polyorganosiloxane compounds, and a plurality of types may be combined. Moreover, you may combine these polyorganosiloxane compounds and the other compound which has a functional group which can react with an active terminal.
Formula (I)
Figure 0005776356
(In the above formula (I), R 1 to R 8 are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and these may be the same or different from each other. X 1 and X 4 are the active conjugated diene polymer chain groups having a functional group capable of reacting with the active terminal of an alkyl group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms,, X 1 and X 4 may be the same as or different from each other, X 2 is a group having a functional group that reacts with the active end of the active conjugated diene polymer chain, and X 3 is an alkylene glycol of 2 to 20 It is a group containing a repeating unit, and a part of X 3 may be a group derived from a group containing a repeating unit of 2 to 20 alkylene glycol, m is an integer of 3 to 200, and n is 0 to 0. 200 is an integer, and k is an integer of 0 to 200.)
Formula (II)
Figure 0005776356
(In the above formula (II), R 9 to R 16 are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and these may be the same as or different from each other. 5 to X 8 are groups having a functional group that reacts with the active terminal of the active conjugated diene polymer chain.
General formula (III):
Figure 0005776356
(In the above formula (III), R 17 to R 19 are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and these may be the same as or different from each other. 9 to X 11 are groups having a functional group that reacts with the active terminal of the active conjugated diene polymer chain.
In the polyorganosiloxane represented by the above general formula (I), examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms constituting R 1 to R 8 , X 1 and X 4 include, for example, methyl group, ethyl group, n- Examples include propyl group, isopropyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group and the like. Examples of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms include a phenyl group and a methylphenyl group. Among these alkyl groups and aryl groups, a methyl group is particularly preferable.

一般式(I)のポリオルガノシロキサンにおいて、X1、X2およびX4を構成する重合体鎖の活性末端と反応する官能基を有する基としては、炭素数1〜5のアルコキシル基、2−ピロリドニル基を含有する炭化水素基、およびエポキシ基を含有する炭素数4〜12の基が好ましい。 In the polyorganosiloxane of the general formula (I), the group having a functional group that reacts with the active terminal of the polymer chain constituting X 1 , X 2 and X 4 includes an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms, 2- A hydrocarbon group containing a pyrrolidonyl group and a group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group are preferred.

1、X2およびX4を構成する炭素数1〜5のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。なかでも、メトキシ基が好ましい。X1、X2およびX4の少なくとも一つが炭素数1〜5のアルコキシル基の場合、活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端にアルコキシル基を有するポリオルガノシロキサンを反応させると、ケイ素原子とアルコキシル基の酸素原子との結合が開裂して、そのケイ素原子に活性共役ジエン系重合体鎖が直接結合して単結合を形成する。 The alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms constituting the X 1, X 2 and X 4, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, isopropoxy group, butoxy group. Of these, a methoxy group is preferable. When at least one of X 1 , X 2 and X 4 is an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms, when a polyorganosiloxane having an alkoxyl group at the active end of the active conjugated diene polymer chain is reacted, a silicon atom and an alkoxyl The bond with the oxygen atom of the group is cleaved, and the active conjugated diene polymer chain is directly bonded to the silicon atom to form a single bond.

1、X2およびX4を構成する2−ピロリドニル基を含有する炭化水素基としては、下記一般式(IV)で表される基が好ましく挙げられる。

Figure 0005776356
(式(IV)中、jは2〜10の整数である。特にjは2であることが好ましい。) Preferred examples of the hydrocarbon group containing a 2-pyrrolidonyl group constituting X 1 , X 2 and X 4 include groups represented by the following general formula (IV).
Figure 0005776356
(In the formula (IV), j is an integer of 2 to 10. In particular, j is preferably 2.)

このようにX1,X2及びX4の少なくとも一つが2−ピロリドニル基を含有する炭化水素基を含むポリオルガノシロキサンを、活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端に反応させると、2−ピロリドニル基を構成するカルボニル基の炭素−酸素結合が開裂して、その炭素原子に重合体鎖が結合した構造を形成する。 When polyorganosiloxane containing a hydrocarbon group in which at least one of X 1 , X 2 and X 4 contains a 2-pyrrolidonyl group is reacted with the active end of the active conjugated diene polymer chain, 2-pyrrolidonyl is obtained. The carbon-oxygen bond of the carbonyl group constituting the group is cleaved to form a structure in which the polymer chain is bonded to the carbon atom.

1、X2およびX4を構成するエポキシ基を有する炭素数4〜12の基としては、下記一般式(V)で表される基が好ましく挙げられる。
一般式(V): ZYE
Preferred examples of the group having 4 to 12 carbon atoms having an epoxy group constituting X 1 , X 2 and X 4 include groups represented by the following general formula (V).
Formula (V): ZYE

上記式(V)中、Zは炭素数1〜10のアルキレン基またはアルキルアリーレン基であり、Yはメチレン基、硫黄原子または酸素原子であり、Eはエポキシ基を有する炭素数2〜10の炭化水素基である。これらの中でも、Yが酸素原子であるものが好ましく、Yが酸素原子かつEがグリシジル基であるものがより好ましく、Zが炭素数3のアルキレン基、Yが酸素原子かつEがグリシジル基であるものが特に好ましい。   In said formula (V), Z is a C1-C10 alkylene group or alkylarylene group, Y is a methylene group, a sulfur atom, or an oxygen atom, E is carbon number C2-C10 which has an epoxy group. It is a hydrogen group. Among these, Y is preferably an oxygen atom, more preferably Y is an oxygen atom and E is a glycidyl group, Z is an alkylene group having 3 carbon atoms, Y is an oxygen atom, and E is a glycidyl group. Those are particularly preferred.

一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X1、X2およびX4の少なくとも一つがエポキシ基を含有する炭素数4〜12の基の場合、活性共役ジエン系重合体鎖の活性末端にポリオルガノシロキサンを反応させると、エポキシ環を構成する炭素−酸素結合が開裂して、その炭素原子に重合体鎖が結合した構造を形成する。 In the polyorganosiloxane represented by the general formula (I), when at least one of X 1 , X 2 and X 4 is a group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group, the activity of the active conjugated diene polymer chain When polyorganosiloxane is reacted at the terminal, the carbon-oxygen bond constituting the epoxy ring is cleaved to form a structure in which a polymer chain is bonded to the carbon atom.

一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X1およびX4としては、上記の中でも、エポキシ基を含有する炭素数4〜12の基または炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、また、X2としては、エポキシ基を含有する炭素数4〜12の基が好ましい。 In the polyorganosiloxane represented by the general formula (I), X 1 and X 4 are preferably an epoxy group-containing group having 4 to 12 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X 2 is preferably a group having 4 to 12 carbon atoms containing an epoxy group.

一般式(I)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、X3は、2〜20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基である。2〜20のアルキレングリコールの繰返し単位を含有する基としては、下記一般式(VI)で表される基が好ましい。

Figure 0005776356
In the polyorganosiloxane represented by the general formula (I), X 3 is a group containing 2 to 20 alkylene glycol repeating units. The group containing 2 to 20 alkylene glycol repeating units is preferably a group represented by the following general formula (VI).
Figure 0005776356

式(VI)中、tは2〜20の整数であり、R1は炭素数2〜10のアルキレン基またはアルキルアリーレン基であり、R3は水素原子またはメチル基であり、R2は炭素数1〜10のアルコキシル基またはアリーロキシ基である。これらの中でも、tが2〜8の整数であり、R1が炭素数3のアルキレン基であり、R3が水素原子であり、かつR2がメトキシ基であるものが好ましい。 In the formula (VI), t is an integer of 2 to 20, R 1 is an alkylene group or alkylarylene group having 2 to 10 carbon atoms, R 3 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 is a carbon number. 1-10 alkoxyl groups or aryloxy groups. Among these, it is preferable that t is an integer of 2 to 8, R 1 is an alkylene group having 3 carbon atoms, R 3 is a hydrogen atom, and R 2 is a methoxy group.

上記一般式(II)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、R9〜R16は炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基であり、これらは互いに同一であっても相違していてもよい。X5〜X8は、重合体鎖の活性末端と反応する官能基を有する基である。 In the polyorganosiloxane represented by the general formula (II), R 9 to R 16 are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and these may be the same or different from each other. You may do it. X 5 to X 8 are groups having a functional group that reacts with the active end of the polymer chain.

上記一般式(III)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、R17〜R19は炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基であり、これらは互いに同一であっても相違していてもよい。X9〜X11は、重合体鎖の活性末端と反応する官能基を有する基である。sは1〜18の整数である。 In the polyorganosiloxane represented by the general formula (III), R 17 to R 19 are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and these may be the same or different from each other. You may do it. X 9 to X 11 are groups having a functional group that reacts with the active end of the polymer chain. s is an integer of 1-18.

上記一般式(II)および上記一般式(III)で表されるポリオルガノシロキサンにおいて、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、ならびに重合体鎖の活性末端と反応する官能基を有する基は、一般式(I)のポリオルガノシロキサンについて説明したものと同様である。   In the polyorganosiloxane represented by the general formula (II) and the general formula (III), it reacts with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and an active end of a polymer chain. The group having a functional group is the same as that described for the polyorganosiloxane of the general formula (I).

さらに、上記反応により生成した末端変性基は、シリカとの相互作用を有する官能基を有する。このシリカとの相互作用を有する官能基は、上述した化合物の構造に含まれた官能基でよい。また、上記化合物と活性末端との反応により生じ得た官能基でもよい。シリカとの相互作用を有する官能基としては、特に制限されるものではないが、例えばオルガノシロキサン基、ヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、アミド基、チオール基、エーテル基等が例示される。なかでもオルガノシロキサン基、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造が好ましい。このように末端変性基がシリカとの相互作用を有する官能基を含むことにより、シリカとの親和性をより高くし、分散性を大幅に改良することができる。   Furthermore, the terminal modified group produced | generated by the said reaction has a functional group which has an interaction with a silica. The functional group having an interaction with silica may be a functional group included in the structure of the compound described above. Moreover, the functional group which could be produced by reaction with the said compound and active terminal may be sufficient. The functional group having an interaction with silica is not particularly limited. For example, an organosiloxane group, a hydroxyl group-containing polyorganosiloxane structure, an alkoxysilyl group, a hydroxyl group, an aldehyde group, a carboxyl group, an amino group, Examples include imino group, epoxy group, amide group, thiol group, ether group and the like. Of these, an organosiloxane group, an alkoxysilyl group, and a hydroxyl group-containing polyorganosiloxane structure are preferable. Thus, when a terminal modification group contains the functional group which has an interaction with a silica, affinity with a silica can be made higher and a dispersibility can be improved significantly.

変性S−SBRが有する末端変性基の濃度は、変性S−SBRの重量平均分子量(Mw)との関係で決められる。変性S−SBRの重量平均分子量は30万〜60万、好ましくは35万〜55万である。変性S−SBRの重量平均分子量が30万未満であると、変性S−SBRの分子量が低いために、強度、剛性を改良する効果が十分に得られず、タイヤにしたとき操縦安定性が不足してしまうことがある。また変性S−SBRの重量平均分子量が60万を超えると、分子末端の官能基の濃度が低くなり小粒子径のシリカとの親和性が小さくなってしまう。なお変性S−SBRの重量平均分子量(Mw)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。   The concentration of the terminal modifying group possessed by the modified S-SBR is determined in relation to the weight average molecular weight (Mw) of the modified S-SBR. The weight average molecular weight of the modified S-SBR is 300,000 to 600,000, preferably 350,000 to 550,000. If the weight average molecular weight of the modified S-SBR is less than 300,000, the molecular weight of the modified S-SBR is low, so that the effect of improving the strength and rigidity cannot be sufficiently obtained, and the steering stability is insufficient when the tire is used. May end up. On the other hand, if the weight average molecular weight of the modified S-SBR exceeds 600,000, the concentration of the functional group at the molecular end will be low and the affinity with silica having a small particle diameter will be low. The weight average molecular weight (Mw) of the modified S-SBR is measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of standard polystyrene.

変性S−SBRの配合量は、ゴム成分100重量%中20〜45重量%、好ましくは25〜40重量%にする。上述した重量平均分子量をもつ変性S−SBRの配合量をこの範囲内にすることにより、総オイル量が30重量部以下のゴム組成物中の末端変性基の濃度が適性化され、シリカとの良好な親和性を有しながら、バウンドラバー量が増えすぎることもなく、良好な加工性を有することができる。   The blending amount of the modified S-SBR is 20 to 45% by weight, preferably 25 to 40% by weight, based on 100% by weight of the rubber component. By setting the blending amount of the modified S-SBR having the above-mentioned weight average molecular weight within this range, the concentration of terminal modified groups in the rubber composition having a total oil amount of 30 parts by weight or less is optimized, and While having good affinity, the amount of bound rubber does not increase too much and good workability can be obtained.

変性S−SBRは、スチレン単位含有量が好ましくは10〜40重量%、より好ましくは15〜35重量%、更に好ましくは15〜30重量%であるとよい。変性S−SBRのスチレン単位含有量をこのような範囲内にすることにより、粘弾性特性のバランスをグリップ性能と転がり抵抗性能の両面から見て最適な領域に持っていくことができる。なお変性S−SBRのスチレン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。   The modified S-SBR preferably has a styrene unit content of 10 to 40% by weight, more preferably 15 to 35% by weight, and still more preferably 15 to 30% by weight. By setting the styrene unit content of the modified S-SBR within such a range, it is possible to bring the balance of viscoelastic properties to an optimum region in terms of both grip performance and rolling resistance performance. The styrene unit content of the modified S-SBR is measured by infrared spectroscopic analysis (Hampton method).

変性S−SBRのガラス転移温度(Tg)は、特に限定されるものではないが、好ましくは−80〜−10℃にするとよい。変性S−SBRのTgをこのような範囲内にすることにより、操縦安定性を確保すると共に、転がり抵抗を低減することができる。変性S−SBRのガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量測定(DSC)により20℃/分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、転移域の中点の温度とする。また、変性S−SBRが油展品であるときは、油展成分(オイル)を含まない状態における変性S−SBRのガラス転移温度とする。   The glass transition temperature (Tg) of the modified S-SBR is not particularly limited, but is preferably -80 to -10 ° C. By setting the Tg of the modified S-SBR within such a range, the steering stability can be ensured and the rolling resistance can be reduced. The glass transition temperature (Tg) of the modified S-SBR is determined by differential scanning calorimetry (DSC) with a thermogram measured at a temperature increase rate of 20 ° C./min to obtain the temperature at the midpoint of the transition region. Moreover, when modified | denatured S-SBR is an oil-extended article, it is set as the glass transition temperature of modified | denatured S-SBR in the state which does not contain an oil-extended component (oil).

本発明では、変性されていない分子量の高いS−SBRを配合することによりゴム硬度を高くし、タイヤの操縦安定性を高くすることができる。また使用するS−SBRは、その重量平均分子量を90万〜130万、好ましくは95万〜120万にする。S−SBRの重量平均分子量が90万未満であると、ゴム分子の末端部の濃度が高くなるため発熱性が大きくなりタイヤにしたときの転がり抵抗が大きくなる。またS−SBRの重量平均分子量が130万を超えると、ゴム組成物のゴム粘度が大きくなり加工性が悪化する。S−SBRの重量平均分子量は、上述した変性S−SBRの重量平均分子量と同様に測定するものとする。   In the present invention, the rubber hardness can be increased and the steering stability of the tire can be increased by blending unmodified S-SBR having a high molecular weight. The S-SBR used has a weight average molecular weight of 900,000 to 1,300,000, preferably 950,000 to 1,200,000. If the weight average molecular weight of S-SBR is less than 900,000, the concentration at the end of the rubber molecules increases, so the heat build-up increases and the rolling resistance when tires are increased. On the other hand, if the weight average molecular weight of S-SBR exceeds 1.3 million, the rubber viscosity of the rubber composition increases and the processability deteriorates. The weight average molecular weight of S-SBR is measured in the same manner as the weight average molecular weight of the modified S-SBR described above.

S−SBRのガラス転移温度(Tg)は、特に限定されるものではないが、好ましくは−40〜−15℃にするとよい。S−SBRのTgをこのような範囲内にすることにより、操縦安定性を確保すると共に、転がり抵抗を低減することができる。S−SBRのTgは、上述した変性S−SBRのTgと同様に測定するものとする。   The glass transition temperature (Tg) of S-SBR is not particularly limited, but is preferably -40 to -15 ° C. By making the Tg of the S-SBR within such a range, it is possible to ensure steering stability and reduce rolling resistance. The Tg of S-SBR is measured in the same manner as the Tg of the modified S-SBR described above.

S−SBRの配合量は、ゴム成分100重量%中30〜70重量%、好ましくは35〜60重量%にする。S−SBRの配合量が30重量%未満であると、ゴムの強度が不足し高い操縦安定性を発揮することができない。またS−SBRの配合量が70重量%を超えると、相対的に他のSBRの比率が減ってしまうことから、良好な性能と加工性のバランスをとることができなくなる。   The amount of S-SBR is 30 to 70% by weight, preferably 35 to 60% by weight, based on 100% by weight of the rubber component. When the blending amount of S-SBR is less than 30% by weight, the strength of the rubber is insufficient and high steering stability cannot be exhibited. On the other hand, if the blending amount of S-SBR exceeds 70% by weight, the ratio of other SBRs is relatively reduced, and it becomes impossible to balance good performance and workability.

本発明では、E−SBRを配合することによりゴム強度を高くし、タイヤの操縦安定性を高くすることができる。使用するE−SBRは重量平均分子量を70万〜130万、好ましくは70万〜120万にする。E−SBRの重量平均分子量が70万未満であると、ゴム強度を十分に高くすることができない。またゴム分子の末端部の濃度が高くなるため発熱性が大きくなりタイヤにしたときの転がり抵抗が大きくなる。E−SBRの重量平均分子量が130万を超えると、ゴム組成物のゴム粘度が大きくなり加工性が悪化する。   In this invention, rubber | gum intensity | strength can be made high by mix | blending E-SBR, and the steering stability of a tire can be made high. The E-SBR used has a weight average molecular weight of 700,000 to 1,300,000, preferably 700,000 to 1,200,000. If the weight average molecular weight of E-SBR is less than 700,000, the rubber strength cannot be sufficiently increased. In addition, since the concentration of the end portion of the rubber molecule is increased, the heat generation is increased and the rolling resistance when the tire is formed is increased. When the weight average molecular weight of E-SBR exceeds 1.3 million, the rubber viscosity of the rubber composition increases and the processability deteriorates.

E−SBRとしては、E−SBR100重量部に対し油展オイルを37.5重量部含有したときの粘度が65以上であることが好ましい。E−SBRの粘度を65以上にすることによりゴム組成物のゴム強度を一層高くすることができ、タイヤにしたときの操縦安定性を一層高くすることができる。本発明においてE−SBRの粘度は、JIS K 6300に基づき100℃で測定したムーニー粘度とする。   E-SBR preferably has a viscosity of 65 or more when 37.5 parts by weight of oil-extended oil is contained with respect to 100 parts by weight of E-SBR. By setting the viscosity of E-SBR to 65 or more, the rubber strength of the rubber composition can be further increased, and the steering stability when the tire is formed can be further increased. In the present invention, the viscosity of E-SBR is the Mooney viscosity measured at 100 ° C. based on JIS K 6300.

本発明で使用するE−SBRは、乳化重合で製造されたスチレンブタジエンゴムであり、スチレン含有量が好ましくは25〜50重量%、より好ましくは30〜45重量%であるとよい。E−SBRのスチレン含有量をこのような範囲内にすることにより、ゴム硬度を高くしタイヤにしたときの操縦安定性を高くすることができる。また、E−SBRは、Tgが好ましくは−50〜−20℃、より好ましくは−45〜−25℃であるとよい。なお、重量平均分子量、スチレン含有量、ガラス転移温度(Tg)は、それぞれ上述した変性S−SBRと同様の方法で測定するものとする。   E-SBR used in the present invention is a styrene butadiene rubber produced by emulsion polymerization, and the styrene content is preferably 25 to 50% by weight, more preferably 30 to 45% by weight. By setting the styrene content of E-SBR within such a range, it is possible to increase the rubber hardness and improve the steering stability when the tire is made. E-SBR has a Tg of preferably −50 to −20 ° C., more preferably −45 to −25 ° C. In addition, a weight average molecular weight, a styrene content, and a glass transition temperature (Tg) shall each be measured by the method similar to modified | denatured S-SBR mentioned above.

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、シリカを配合することによりゴム組成物の発熱性を抑制し、タイヤにしたときの転がり抵抗を低減する。特に後述する特定の粒子性状を有する小粒子径のシリカを配合することにより、ゴム組成物の補強性を高くして操縦安定性を確保する。更にカーボンブラックを配合することにより、ゴム硬度を高くして操縦安定性を確保する。   The rubber composition for a tire tread of the present invention suppresses the exothermic property of the rubber composition by blending silica and reduces rolling resistance when formed into a tire. In particular, by incorporating silica having a small particle diameter having a specific particle property, which will be described later, the reinforcing property of the rubber composition is increased to ensure steering stability. Further, by blending carbon black, the rubber hardness is increased to ensure steering stability.

本発明において、シリカ及びカーボンブラックの配合量の合計は、上述した変性S−SBR、S−SBR、E−SBRの合計からなるゴム成分100重量部に対し60〜120重量部、好ましくは70〜100重量部にする。シリカ及びカーボンブラックの配合量が60重量部未満であると、ゴム強度が不足するためタイヤにしたときの操縦安定性を確保することができない。シリカ及びカーボンブラックの配合量が120重量部を超えるとゴム粘度が増大し加工性が悪化すると同時に、燃費性能も不十分となってしまう。   In the present invention, the total amount of silica and carbon black is 60 to 120 parts by weight, preferably 70 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component consisting of the total of the above-described modified S-SBR, S-SBR and E-SBR. 100 parts by weight. When the blending amount of silica and carbon black is less than 60 parts by weight, the rubber strength is insufficient, so that the steering stability when the tire is made cannot be ensured. If the blending amount of silica and carbon black exceeds 120 parts by weight, the rubber viscosity increases and the processability deteriorates, and at the same time, the fuel efficiency becomes insufficient.

シリカ及びカーボンブラックの合計に対するシリカの比率は85重量%以上、好ましくは90〜98重量%にする。シリカの比率が85重量%未満であると、転がり抵抗を低減することができない。   The ratio of silica to the total of silica and carbon black is 85% by weight or more, preferably 90 to 98% by weight. When the ratio of silica is less than 85% by weight, rolling resistance cannot be reduced.

本発明で使用するシリカとしては、DBP吸収量が190ml/100g以上のものを使用する。シリカのDBP吸収量が190ml/100g未満であると、シリカの分散性が悪化し、加工性とゴムの強度が悪化する。なお、シリカのDBP吸収量は、JIS K6217−4吸油量A法に準拠して求めるものとする。   As the silica used in the present invention, those having a DBP absorption of 190 ml / 100 g or more are used. When the DBP absorption amount of silica is less than 190 ml / 100 g, the dispersibility of silica deteriorates, and the workability and the strength of rubber deteriorate. In addition, the DBP absorption amount of silica shall be calculated | required based on JISK6217-4 oil absorption amount A method.

シリカの窒素吸着比表面積は194〜225m2/gにする。シリカの窒素吸着比表面積が194m2/g未満であると、ゴム組成物に対する補強性が不十分となり操縦安定性が不足する。またシリカの窒素吸着比表面積が225m2/gを超えると、シリカの分散性が低下し転がり抵抗が大きくなる。なおシリカの窒素吸着比表面積はJIS K6217−2に準拠して求めるものとする。 Silica has a nitrogen adsorption specific surface area of 194 to 225 m 2 / g. When the nitrogen adsorption specific surface area of silica is less than 194 m 2 / g, the reinforcing property for the rubber composition is insufficient and the steering stability is insufficient. On the other hand, when the nitrogen adsorption specific surface area of silica exceeds 225 m 2 / g, the dispersibility of silica is lowered and rolling resistance is increased. In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of a silica shall be calculated | required based on JISK6217-2.

シリカのCTAB比表面積(CTAB)は170〜210m2/g、好ましくは185〜205m2/gにする。シリカのCTABが170m2/g未満であると、ゴム組成物に対する補強性が不十分となり操縦安定性が不足する。またシリカのCTABが210m2/gを超えると、シリカの分散性が低下し転がり抵抗が大きくなる。なおシリカのCTABはJIS K6217−3に準拠して求めるものとする。 Silica has a CTAB specific surface area (CTAB) of 170 to 210 m 2 / g, preferably 185 to 205 m 2 / g. When the CTAB of silica is less than 170 m 2 / g, the reinforcing property for the rubber composition is insufficient and the steering stability is insufficient. On the other hand, when the CTAB of silica exceeds 210 m 2 / g, the dispersibility of silica is lowered and the rolling resistance is increased. In addition, CTAB of a silica shall be calculated | required based on JISK6217-3.

また上述したN2SAとCTABの比(N2SA/CTAB)が0.9〜1.4にする。シリカの特性比(N2SA/CTAB)が0.9未満であると、ゴム組成物に対する補強性が不十分となり操縦安定性が不足する。またシリカの特性比(N2SA/CTAB)が1.4を超えると、シリカの分散性が低下し転がり抵抗が大きくなる。 Further, the above-described ratio of N 2 SA to CTAB (N 2 SA / CTAB) is set to 0.9 to 1.4. When the characteristic ratio of silica (N 2 SA / CTAB) is less than 0.9, the reinforcing property for the rubber composition is insufficient and the steering stability is insufficient. On the other hand, when the characteristic ratio of silica (N 2 SA / CTAB) exceeds 1.4, the dispersibility of silica is lowered and rolling resistance is increased.

本発明で使用するシリカは、上述した特性を有するシリカであればよく、製品化されたもののなかから適宜選択してもよいし、通常の方法で上述した特性を有するように製造してもよい。シリカの種類としては、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを使用することができる。シリカの市販製品としては、例えばRhodia社製Zeosil Premium 200MP、Evonik Degussa社製Ultrasil9000GR、東ソーシリカ社製ニプシルAQ等を例示することができる。   The silica used in the present invention is not limited as long as it has the above-described characteristics, and may be appropriately selected from those manufactured, or may be manufactured to have the above-described characteristics by a normal method. . As the type of silica, for example, wet method silica, dry method silica, or surface-treated silica can be used. Examples of commercially available silica products include Zeosil Premium 200MP manufactured by Rhodia, Ultrasil 9000GR manufactured by Evonik Degussa, and Nipsil AQ manufactured by Tosoh Silica.

本発明のゴム組成物において、シリカと共にシランカップリング剤を配合することが好ましく、シリカの分散性を向上しスチレンブタジエンゴムに対する補強性をより高くすることができる。シランカップリング剤は、シリカ配合量に対して好ましくは3〜15重量%、より好ましくは5〜12重量%配合するとよい。シランカップリング剤がシリカ重量の3重量%未満の場合、シリカの分散性を向上する効果が十分に得られない。また、シランカップリング剤が15重量%を超えると、シランカップリング剤同士が縮合してしまい、所望の効果を得ることができなくなる。   In the rubber composition of the present invention, it is preferable to blend a silane coupling agent together with silica, so that the dispersibility of silica can be improved and the reinforcement to styrene butadiene rubber can be further enhanced. The silane coupling agent is preferably added in an amount of 3 to 15% by weight, more preferably 5 to 12% by weight, based on the amount of silica. When the silane coupling agent is less than 3% by weight of the silica weight, the effect of improving the dispersibility of silica cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the silane coupling agent exceeds 15% by weight, the silane coupling agents are condensed with each other, and a desired effect cannot be obtained.

シランカップリング剤としては、特に制限されるものではないが、硫黄含有シランカップリング剤が好ましく、例えばビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラサルファイド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジサルファイド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。   Although it does not restrict | limit especially as a silane coupling agent, A sulfur containing silane coupling agent is preferable, for example, bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide. , 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane, and the like.

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、シリカ及びカーボンブラック以外の充填剤を配合することによりゴムの強度を高くすることができる。このような充填剤としては、例えばクレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム等が例示される。   The rubber composition for a tire tread of the present invention can increase the rubber strength by blending a filler other than silica and carbon black. Examples of such fillers include clay, mica, talc, calcium carbonate, aluminum hydroxide, and aluminum oxide.

タイヤトレッド用ゴム組成物には、上述した充填剤以外にも、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤などのタイヤトレッド用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加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とすることができる。このようなゴム組成物は、公知のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。   In addition to the fillers described above, the tire tread rubber composition is generally a tire tread rubber composition such as a vulcanization or crosslinking agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a plasticizer, and a processing aid. Various additives to be used can be blended, and such additives can be kneaded by a general method to form a rubber composition, which can be used for vulcanization or crosslinking. As long as the amount of these additives is not contrary to the object of the present invention, a conventional general amount can be used. Such a rubber composition can be produced by mixing each of the above components using a known rubber kneading machine, for example, a Banbury mixer, a kneader, a roll or the like.

本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、空気入りタイヤに好適に使用することができる。この加工性が優れたゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、高い品質で安定的に製造することが可能で、しかも転がり抵抗が低く燃費性能意が優れることに加え、操縦安定性が優れる。   The rubber composition for a tire tread of the present invention can be suitably used for a pneumatic tire. A pneumatic tire using a rubber composition having excellent processability can be stably manufactured with high quality, and in addition to low rolling resistance and excellent fuel efficiency, steering stability is excellent.

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。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, the scope of the present invention is not limited to these Examples.

表1,2に示す配合からなる15種類のタイヤトレッド用ゴム組成物(実施例1〜4、比較例1〜11)を、硫黄、加硫促進剤を除く成分を1.8Lの密閉型ミキサーで5分間混練し放出したマスターバッチに、硫黄、加硫促進剤を加えてオープンロールで混練することにより調製した。なお、表1,2中、変性S−SBR3、S−SBR1,2、E−SBR1,2が37.5重量部の油展オイルを含むゴムであるため、配合量の欄の記載は実際の配合量と共に、括弧内に油展オイルを除いたSBR正味の配合量を示した。また、これらSBRに含まれる油展オイルと、後添加したオイルの合計量を、総オイル量の欄に括弧付きで示した。   15 types of rubber compositions for tire treads (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 11) each having the composition shown in Tables 1 and 2 were combined with 1.8 L of a closed-type mixer excluding sulfur and a vulcanization accelerator. The mixture was prepared by adding sulfur and a vulcanization accelerator to the master batch that was kneaded and released for 5 minutes and kneading with an open roll. In Tables 1 and 2, since the modified S-SBR3, S-SBR1,2 and E-SBR1,2 are rubbers containing 37.5 parts by weight of oil-extended oil, the description in the compounding amount column is actual. Along with the blending amount, the SBR net blending amount excluding the oil-extended oil is shown in parentheses. Further, the total amount of oil-extended oil and post-added oil contained in these SBRs is shown in parentheses in the total oil amount column.

得られた15種類のタイヤトレッド用ゴム組成物のムーニー粘度を下記に示す方法で測定し加工性の指標とした。   The Mooney viscosity of the obtained 15 types of rubber compositions for tire treads was measured by the method shown below and used as an index of workability.

加工性:ムーニー粘度(ML1+4
得られたゴム組成物をJIS K6300に準拠して、ムーニー粘度計にてL型ロータ(38.1mm径、5.5mm厚)を使用し、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、100℃、2rpmの条件で測定した。得られた結果は、比較例1の値を100とする指数で表し表1,2に示した。この指数が小さいほどゴム粘度が小さく、加工性が優れることを意味する。
Processability: Mooney viscosity (ML 1 + 4 )
In accordance with JIS K6300, the obtained rubber composition was subjected to a Mooney viscometer using an L-shaped rotor (38.1 mm diameter, 5.5 mm thickness), preheating time 1 minute, rotor rotation time 4 minutes, 100 The measurement was performed under the conditions of 2 ° C. and ° C. The obtained results are shown in Tables 1 and 2 as an index with the value of Comparative Example 1 as 100. The smaller the index, the smaller the rubber viscosity and the better the workability.

得られた15種類のタイヤトレッド用ゴム組成物を、所定形状の金型中で、160℃、25分間プレス加硫して加硫ゴムサンプルを作製し、下記に示す方法でtanδ(60℃)を測定し、転がり抵抗の指標とした。   The obtained 15 types of rubber compositions for tire treads were press vulcanized at 160 ° C. for 25 minutes in a mold having a predetermined shape to prepare a vulcanized rubber sample, and tan δ (60 ° C.) by the method described below. Was used as an index of rolling resistance.

転がり抵抗:tanδ(60℃)
得られた加硫ゴムサンプルのtanδ(60℃)を、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hzの条件下で、温度60℃の条件で測定した。得られた結果は、比較例1を100とする指数として、表1,2に示した。この指数が小さいほど低発熱で、タイヤにしたときの転がり抵抗が低く、燃費性能が優れることを意味する。
Rolling resistance: tan δ (60 ° C)
Using the viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., tan δ (60 ° C.) of the obtained vulcanized rubber sample was subjected to conditions of an initial strain of 10%, an amplitude of ± 2%, a frequency of 20 Hz, and a temperature of 60 ° C. Measured with The obtained results are shown in Tables 1 and 2 as an index with Comparative Example 1 as 100. The smaller this index is, the lower the heat is generated, the lower the rolling resistance when the tire is made, and the better the fuel efficiency.

次に、タイヤサイズが225/50R17の空気入りタイヤを、上述した15種類のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッド部に使用して4本ずつ製作した。得られた15種類の空気入りタイヤの操縦安定性を下記に示す方法により評価した。   Next, four pneumatic tires having a tire size of 225 / 50R17 were manufactured by using the 15 types of rubber compositions for tire treads described above in the tread portion. The steering stability of the obtained 15 types of pneumatic tires was evaluated by the following method.

操縦安定性
得られた空気入りタイヤをリムサイズ7×Jのホイールに組付け、国産2.5リットルクラスの試験車両に装着し、空気圧230kPaの条件で乾燥路面からなる1周2.6kmのテストコースを実車走行させ、そのときの操縦安定性を専門パネラー3名による感応評価により採点した。得られた結果は、10点法の評点で評価し、表1,2に示した。この指数が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。
Steering stability The obtained pneumatic tire is assembled on a wheel with a rim size of 7 x J, mounted on a domestic 2.5 liter class test vehicle, and a test course of 2.6 km per lap consisting of a dry road surface under the condition of air pressure of 230 kPa. The driving stability at that time was scored by a sensitive evaluation by three expert panelists. The obtained results were evaluated by a 10-point method and shown in Tables 1 and 2. The larger this index, the better the steering stability.

Figure 0005776356
Figure 0005776356

Figure 0005776356
Figure 0005776356

なお、表1,2において使用した原材料の種類を下記に示す。
変性S−SBR1:末端にヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造を有する溶液重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol NS616、重量平均分子量が51万、非油展品
変性S−SBR2:末端にN−メチル−2−ピロリドン基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol NS116、重量平均分子量が45万、非油展品
変性S−SBR3:末端にヒドロキシル基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴム、旭化成ケミカルズ社製タフデン E581、重量平均分子量が126万、ゴム成分100重量部に対しオイル分37.5重量部を含む油展品
S−SBR1:未変性の溶液重合スチレンブタジエンゴム、Dow Chemical社製SLR6430、重量平均分子量が101万、ゴム成分100重量部に対しオイル分37.5重量部を含む油展品
S−SBR2:未変性の溶液重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol NS460、重量平均分子量が78万、ゴム成分100重量部に対しオイル分37.5重量部を含む油展品
E−SBR1:乳化重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 1739、重量平均分子量が76万、ゴム成分100重量部に対しオイル分37.5重量部を含む油展品、ムーニー粘度が54
E−SBR2:乳化重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 9548、重量平均分子量が78万、ゴム成分100重量部に対しオイル分37.5重量部を含む油展品、ムーニー粘度が69
E−SBR3:乳化重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 1502、重量平均分子量が40万、非油展品、ゴム成分100重量部に対しオイル分37.5重量部を油展したときのムーニー粘度が50
シリカ1:ローディア社製Zeosil Premium 200MP、DBP吸収量が203ml/100g、窒素吸着比表面積(N2SA)が200m2/g、CTAB比表面積(CTAB)が197m2/g、N2SAとCTABの比(N2SA/CTAB)が1.02
シリカ2:ローディア社製Zeosil 1165MP、DBP吸収量が200ml/100g、窒素吸着比表面積(N2SA)が160m2/g、CTAB比表面積(CTAB)が159m2/g、N2SAとCTABの比(N2SA/CTAB)が1.01
シリカ3:東ソーシリカ社製ニプシルAQ、DBP吸収量が205ml/100g、窒素吸着比表面積が205m2/g、CTAB比表面積が179m2/g、N2SAとCTABの比(N2SA/CTAB)が1.15
カーボンブラック:東海カーボン社製シーストKH
酸化亜鉛:正同化学工業社製酸化亜鉛3種
ステアリン酸:日油社製ビーズステアリン酸YR
老化防止剤:フレキシス社製サントフレックス6PPD
ワックス:大内新興化学工業社製サンノック
加工助剤:SCHILL&SEILACHER Gmbh.&CO.製STRUKTOL A50P
シランカップリング剤:硫黄含有シランカップリング剤、デグサ社製Si69
オイル:昭和シェル石油社製エキストラクト4号S
硫黄:鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
加硫促進剤1:加硫促進剤CBS、大内新興化学工業社製ノクセラーCZ−G
加硫促進剤2:加硫促進剤DPG、大内新興化学工業社製ノクセラーD
The types of raw materials used in Tables 1 and 2 are shown below.
Modified S-SBR1: Solution-polymerized styrene butadiene rubber having a hydroxyl group-containing polyorganosiloxane structure at the end, Nipol NS616, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., weight average molecular weight 510,000, non-oil-extended modified S-SBR2: N-methyl- at the end Solution polymerized styrene butadiene rubber having 2-pyrrolidone group, Nipol NS116 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., weight average molecular weight 450,000, non-oil-extended modified S-SBR3: solution polymerized styrene butadiene rubber having a hydroxyl group at the terminal, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Toughden E581, weight average molecular weight 1.26 million, oil-extended product S-SBR 1 containing 37.5 parts by weight of oil with respect to 100 parts by weight of rubber component, unmodified solution polymerized styrene butadiene rubber, SLR6430 by Dow Chemical Co., weight average molecular weight Is 10.1 million, rubber Oil-extended product S-SBR2 containing 37.5 parts by weight of oil with respect to 100 parts by weight of component: Unmodified solution-polymerized styrene butadiene rubber, Nipol NS460 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. Oil-extended E-SBR containing 37.5 parts by weight of oil: Emulsion-polymerized styrene butadiene rubber, Nipol 1739 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., weight average molecular weight of 760,000, and 37.5 parts by weight of oil for 100 parts by weight of rubber component Oil exhibition, including Mooney viscosity 54
E-SBR2: emulsion-polymerized styrene butadiene rubber, Nipol 9548 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., an oil-extended product containing 37.5 parts by weight of oil with respect to 100 parts by weight of the rubber component, Mooney viscosity of 69
E-SBR3: emulsion polymerized styrene butadiene rubber, Nipol 1502 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., weight average molecular weight of 400,000, non-oil-extended product, Mooney viscosity when 37.5 parts by weight of oil is oil-extended with respect to 100 parts by weight of rubber component 50
Silica 1: Rhodia Zeosil Premium 200MP, DBP absorption 203 ml / 100 g, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) 200 m 2 / g, CTAB specific surface area (CTAB) 197 m 2 / g, N 2 SA and CTAB Ratio (N 2 SA / CTAB) is 1.02.
Silica 2: Rhodia Zeosil 1165MP, DBP absorption 200 ml / 100 g, nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 160 m 2 / g, CTAB specific surface area (CTAB) of 159 m 2 / g, N 2 SA and CTAB The ratio (N 2 SA / CTAB) is 1.01
Silica 3: Nipsil AQ manufactured by Tosoh Silica Corporation, DBP absorption amount is 205 ml / 100 g, nitrogen adsorption specific surface area is 205 m 2 / g, CTAB specific surface area is 179 m 2 / g, and the ratio of N 2 SA to CTAB (N 2 SA / CTAB) is 1.15.
Carbon black: Seast KH made by Tokai Carbon
Zinc oxide: Zendo Chemical Industries, Ltd. Zinc oxide, 3 types of stearic acid: NOF Beads stearic acid YR
Anti-aging agent: Santoflex 6PPD manufactured by Flexis
Wax: Sunnock processing aid manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd .: SCHILL & SEILACHER Gmbh. & CO. STRUKTOL A50P
Silane coupling agent: Sulfur-containing silane coupling agent, Si69 manufactured by Degussa
Oil: Extract 4 S, Showa Shell Sekiyu
Sulfur: Fine powder sulfur vulcanization accelerator containing Jinhua seal oil manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. 1: CBS accelerator, Noxeller CZ-G manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Vulcanization accelerator 2: Vulcanization accelerator DPG, Noxeller D manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

表1から明らかなように実施例1〜4のタイヤトレッド用ゴム組成物は、加工性(ムーニー粘度)、低転がり抵抗性(60℃のtanδ)及び操縦安定性が維持・向上することが確認された。比較例1のゴム組成物は、変性S−SBR1の配合量が45重量部を超えるので、実施例1〜5と比べ操縦安定性が劣る。比較例2のゴム組成物は、変性S−SBR2が有する官能基(末端変性基)が異なるので、転がり抵抗が却って悪化する。比較例3のゴム組成物は、変性S−SBR3の重量平均分子量が60万を超え、かつ総オイル量が30重量部を超えるので、転がり抵抗が増加すると共に操縦安定性が悪化する。   As is apparent from Table 1, it was confirmed that the rubber compositions for tire treads of Examples 1 to 4 maintained and improved processability (Mooney viscosity), low rolling resistance (tan δ at 60 ° C.), and steering stability. It was done. In the rubber composition of Comparative Example 1, the compounding amount of the modified S-SBR1 exceeds 45 parts by weight, so that the steering stability is inferior compared with Examples 1-5. The rubber composition of Comparative Example 2 is different in the functional group (terminal modified group) of the modified S-SBR2, and therefore the rolling resistance is deteriorated. In the rubber composition of Comparative Example 3, since the weight average molecular weight of the modified S-SBR3 exceeds 600,000 and the total oil amount exceeds 30 parts by weight, the rolling resistance increases and the steering stability deteriorates.

表2から明らかなように、比較例4のゴム組成物は、S−SBR2の重量平均分子量が90万未満であるので、転がり抵抗及び操縦安定性が共に悪化する。比較例5のゴム組成物は、S−SBR1の代わりに変性S−SBR3を配合したので変性されたS−SBRの量が過多になり、加工性が悪化する。比較例6のゴム組成物は、E−SBR1の配合量が25重量部を超えるので、転がり抵抗が増大すると共に、加工性が悪化する。比較例7のゴム組成物は、E−SBR1の重量平均分子量が70万未満であるので、転がり抵抗が増大すると共に、操縦安定性を改良することができない。比較例8のゴム組成物は、E−SBR1の代わりにS−SBR1を配合したので操縦安定性を充分に改良することができない。比較例9のゴム組成物は、S−SBR1の配合量が30重量部未満、E−SBR1の配合量が25重量部を超えるので、転がり抵抗が大幅に悪化してしまう。比較例10のゴム組成物は、シリカとカーボンブラックの合計中のシリカの比率が85重量%未満であるので、転がり抵抗が悪化する。比較例11のゴム組成物は、シリカ2のN2SAが190m2/g未満、CTABが170m2/g未満であるので、転がり抵抗が増加すると共に、操縦安定性を十分に改良することができない。 As is apparent from Table 2, the rubber composition of Comparative Example 4 has both S-SBR2 having a weight average molecular weight of less than 900,000, so both rolling resistance and steering stability are deteriorated. Since the rubber composition of Comparative Example 5 was blended with modified S-SBR3 instead of S-SBR1, the amount of modified S-SBR becomes excessive, and the processability deteriorates. In the rubber composition of Comparative Example 6, since the blending amount of E-SBR1 exceeds 25 parts by weight, the rolling resistance increases and the processability deteriorates. In the rubber composition of Comparative Example 7, the weight average molecular weight of E-SBR1 is less than 700,000, so that the rolling resistance increases and the steering stability cannot be improved. Since the rubber composition of Comparative Example 8 was formulated with S-SBR1 instead of E-SBR1, the steering stability could not be improved sufficiently. In the rubber composition of Comparative Example 9, since the blending amount of S-SBR1 is less than 30 parts by weight and the blending amount of E-SBR1 exceeds 25 parts by weight, the rolling resistance is greatly deteriorated. In the rubber composition of Comparative Example 10, since the ratio of silica in the total of silica and carbon black is less than 85% by weight, rolling resistance is deteriorated. In the rubber composition of Comparative Example 11, since N 2 SA of silica 2 is less than 190 m 2 / g and CTAB is less than 170 m 2 / g, rolling resistance increases and steering stability can be sufficiently improved. Can not.

Claims (3)

末端変性溶液重合スチレンブタジエンゴム(変性S−SBR)を20〜45重量%、未変性の溶液重合スチレンブタジエンゴム(S−SBR)を30〜70重量%、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E−SBR)を10〜25重量%からなるゴム成分100重量部に対し、総オイル量が30重量部以下、シリカ及びカーボンブラックを共に配合しその合計が60〜120重量部であるゴム組成物であって、前記変性S−SBRの官能基がシリカ表面のシラノール基と反応性を有するとともにヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基から選ばれる少なくとも1種であり、前記変性S−SBRの重量平均分子量が30万〜60万、前記S−SBRの重量平均分子量が90万〜130万、前記E−SBRの重量平均分子量が70万〜130万であると共に、前記シリカとカーボンブラックの合計中のシリカ比率が85重量%以上、前記シリカのDBP吸収量が190ml/100g以上、窒素吸着比表面積(N2SA)が194〜225m2/g、CTAB比表面積(CTAB)が170〜210m2/g、前記N2SAとCTABの比(N2SA/CTAB)が0.9〜1.4であることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。 End-modified solution polymerized styrene butadiene rubber (modified S-SBR) 20 to 45 wt%, unmodified solution polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR) 30 to 70 wt%, emulsion polymerized styrene butadiene rubber (E-SBR) 100 parts by weight of a rubber component consisting of 10 to 25% by weight, a total oil amount of 30 parts by weight or less, and a total of 60 to 120 parts by weight of silica and carbon black, hydroxyl group-containing polyorganosiloxane structure with functional groups of the modified S-SBR is closed reactive with the silanol groups of the silica surface, alkoxysilyl group, at least one selected from hydroxyl groups, of the modified S-SBR The weight average molecular weight is 300,000 to 600,000, the weight average molecular weight of the S-SBR is 900,000 to 1.3 million, the E- With a weight average molecular weight of BR is 700,000 to 1,300,000, the silica and silica ratio of the total in the carbon black 85 wt% or more, the DBP absorption amount of silica is 190 ml / 100 g or more, a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is 194 to 225 m 2 / g, CTAB specific surface area (CTAB) is 170 to 210 m 2 / g, and the ratio of N 2 SA to CTAB (N 2 SA / CTAB) is 0.9 to 1.4. A rubber composition for a tire tread characterized by the above. 前記E−SBRが、該E−SBR100重量部に対し油展オイルを37.5重量部含有するときの粘度が65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 E-SBR has a viscosity of 65 or more when 37.5 parts by weight of oil-extended oil is contained with respect to 100 parts by weight of the E-SBR. . 請求項1又は2に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤ。 A pneumatic tire using the rubber composition for a tire tread according to claim 1.
JP2011134132A 2011-06-16 2011-06-16 Rubber composition for tire tread Active JP5776356B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011134132A JP5776356B2 (en) 2011-06-16 2011-06-16 Rubber composition for tire tread

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011134132A JP5776356B2 (en) 2011-06-16 2011-06-16 Rubber composition for tire tread

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013001795A JP2013001795A (en) 2013-01-07
JP5776356B2 true JP5776356B2 (en) 2015-09-09

Family

ID=47670706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011134132A Active JP5776356B2 (en) 2011-06-16 2011-06-16 Rubber composition for tire tread

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5776356B2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630800C2 (en) 2012-06-30 2017-09-13 Бриджстоун Корпорейшн Rubber mixture for tire treads
JP5914216B2 (en) * 2012-06-30 2016-05-11 株式会社ブリヂストン Rubber composition for tire tread
CN105246963B (en) * 2013-02-25 2017-11-21 横滨橡胶株式会社 Rubber composition for tire tread and use its pneumatic tire
JP5719880B2 (en) * 2013-05-31 2015-05-20 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tread and pneumatic tire
JP6252165B2 (en) * 2013-08-26 2017-12-27 横浜ゴム株式会社 Rubber composition and pneumatic tire using the same
JP6064953B2 (en) 2014-08-27 2017-01-25 横浜ゴム株式会社 Rubber composition for tire and pneumatic tire
CN107531950B (en) * 2015-06-12 2020-09-15 横滨橡胶株式会社 Rubber composition and pneumatic tire using the same
WO2016199915A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 横浜ゴム株式会社 Rubber composition and pneumatic tire using same
JP6907466B2 (en) * 2016-05-10 2021-07-21 横浜ゴム株式会社 Rubber composition and pneumatic tires using it
JP6431938B2 (en) * 2017-02-09 2018-11-28 株式会社ブリヂストン Rubber composition for tire tread
KR102251267B1 (en) 2018-05-17 2021-05-12 주식회사 엘지화학 Rubber composition
JP7224196B2 (en) * 2019-02-01 2023-02-17 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tread and pneumatic tire
JP2020143200A (en) * 2019-03-05 2020-09-10 住友ゴム工業株式会社 Tire rubber composition and tire
JP2021028400A (en) * 2020-11-16 2021-02-25 住友ゴム工業株式会社 Tread rubber composition and pneumatic tire

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001214004A (en) * 2000-02-03 2001-08-07 Ohtsu Tire & Rubber Co Ltd :The Rubber composition for tire tread

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013001795A (en) 2013-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5776356B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP5316660B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP5240410B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP5644838B2 (en) Rubber composition for tire tread
KR101582169B1 (en) Rubber composition for tire
JP5447667B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP5240409B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP6019946B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP5789968B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP5569655B2 (en) Rubber composition for tire, pneumatic tire
JP5691456B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP2008214608A (en) Rubber composition
JP5831300B2 (en) Rubber composition for tire tread
JP2015229701A (en) Rubber composition for tire tread
JP2011094012A (en) Rubber composition for tread and pneumatic tire
JP6213091B2 (en) Rubber composition for undertread
JP6471563B2 (en) Rubber composition for tire and pneumatic tire using the same
JP2013166865A (en) Rubber composition for tire tread
JP6686314B2 (en) Rubber composition for tires
JP6604102B2 (en) Rubber composition for tire and pneumatic tire using the same
WO2020158237A1 (en) Tire rubber composition and pneumatic tire using same
JPWO2020110941A1 (en) Rubber composition for tires
JP6305796B2 (en) Process for producing alkoxy-modified diene rubber and rubber composition using the same
JP7372567B1 (en) Rubber composition for tires
JP5466475B2 (en) Rubber composition and studless tire using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140605

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20140708

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141030

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150609

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150622

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5776356

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350