JP5935239B2 - Rubber composition for tire - Google Patents
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Description
本発明は、コロイダル特性を制御したカーボンブラックを配合しタイヤの転がり抵抗を小さくしながら、耐摩耗性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ用ゴム組成物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubber composition for tires, which contains carbon black with controlled colloidal characteristics to reduce the rolling resistance of the tire and improve the wear resistance to a conventional level or more.
近年、空気入りタイヤに対する要求性能として、地球環境問題への関心の高まりに伴い燃費性能が優れることが求められている。燃費性能を向上するためには転がり抵抗を低減することが知られている。このため空気入りタイヤを構成するゴム組成物の発熱を抑え、タイヤにしたときの転がり抵抗を小さくすることが行われている。ゴム組成物の発熱性の指標としては一般に動的粘弾性測定による６０℃のｔａｎδが用いられ、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）が小さいほど発熱性が小さくなる。 In recent years, as a required performance for pneumatic tires, it has been demanded that fuel efficiency performance is excellent with increasing interest in global environmental problems. In order to improve fuel efficiency, it is known to reduce rolling resistance. For this reason, heat generation of the rubber composition constituting the pneumatic tire is suppressed to reduce the rolling resistance when the tire is formed. Generally, 60 ° C. tan δ by dynamic viscoelasticity measurement is used as an index of exothermic property of the rubber composition. The smaller the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition, the smaller the exothermic property.
ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくする方法として、例えばカーボンブラックの粒径を大きくしたり、配合量を少なくしたりすることや、シリカを配合することが挙げられる。しかし、このような方法では、タイヤにしたとき耐摩耗性が低下するという問題がある。 Examples of a method for reducing the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition include increasing the particle size of carbon black, reducing the amount of compound, and compounding silica. However, such a method has a problem that the wear resistance is lowered when the tire is formed.
例えば特許文献１は、特定の変性ブタジエンゴムを含むゴム成分に、シリカ及びカーボンブラックを配合したタイヤ用ゴム組成物を提案している。しかし、このゴム組成物では、耐摩耗性を確保しながら発熱性を小さくする効果が必ずしも十分ではなく、しかも特定の変性ブタジエンゴムを使用するためコストが高くなるため、更なる改良が求められていた。 For example, Patent Document 1 proposes a tire rubber composition in which silica and carbon black are blended with a rubber component containing a specific modified butadiene rubber. However, this rubber composition does not necessarily have the effect of reducing the heat build-up while ensuring the wear resistance, and further increases the cost because of the use of a specific modified butadiene rubber. It was.
本発明の目的は、コロイダル特性を制御したカーボンブラックを配合してタイヤにしたときの転がり抵抗を小さくしながら、耐摩耗性を従来レベル以上に向上するようにしたタイヤ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 that is improved in wear resistance to a level higher than the conventional level while reducing rolling resistance when carbon black with controlled colloidal characteristics is blended into a tire. There is.
上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス転移温度が−４０℃以上の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを２０重量％以上含むゴム成分１００重量部に対し、シリカを５〜１００重量部、カーボンブラックを５〜８０重量部を配合し、前記シリカとカーボンブラックの合計を４０〜１２０重量部にすると共に、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡが５５〜８１ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸収量が１２０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、カーボンブラック凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔ（ｎｍ）と前記Ｎ2ＳＡとの関係を下記の式（１）
Ｄｓｔ＝α（Ｎ2ＳＡ）-0.61 （１）
（ただし、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）で１５２ｎｍ以上であり、Ｎ2ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）、αは係数である。）
で表わしたとき、係数αが１９７９以上２２１５以下であることを特徴とする。
The rubber composition for a tire according to the present invention that achieves the above-mentioned object comprises 5 to 10 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of a rubber component containing 20% by weight or more of an aromatic vinyl conjugated diene copolymer having a glass transition temperature of −40 ° C. 100 parts by weight, 5 to 80 parts by weight of carbon black are blended to make the total of silica and
Dst = α (N 2 SA) −0.61 (1)
(However, Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, which is 152 nm or more , N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g), and α is a coefficient.)
The coefficient α is 1979 or more and 2215 or less.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ガラス転移温度が−４０℃以上の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを２０重量％以上含むゴム成分１００重量部に対し、シリカを５〜１００重量部、カーボンブラックを５〜８０重量部、シリカとカーボンブラックの合計が４０〜１２０重量部になるように配合すると共に、カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡが５５〜８１ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸収量が１２０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、かつ前記式（１）の関係で表わしたときの係数αが１９７９以上２２１５以下であるようにしたので、ゴム組成物の発熱性を小さくしタイヤにしたときの転がり抵抗を小さくしながら、耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。 The rubber composition for tires of the present invention comprises 5 to 100 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of a rubber component containing 20% by weight or more of an aromatic vinyl conjugated diene copolymer having a glass transition temperature of −40 ° C. or higher. 5 to 80 parts by weight of black and the total amount of silica and carbon black are 40 to 120 parts by weight, and the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of carbon black is 55 to 81 m 2 / g, DBP absorption amount Is 120 to 150 ml / 100 g, and the coefficient α when expressed by the relationship of the above formula (1) is 1979 or more and 2215 or less, so that the rolling resistance when the heat generation property of the rubber composition is reduced to make a tire is used. The wear resistance can be improved to a level higher than the conventional level while reducing the size.
前記係数αが、１９７９≦α≦２２１５の範囲であることにより、上述した優れた特性を確保しながら生産コストを抑制することができる。 The coefficient alpha is by the range of 1979 ≦ α ≦ 2215, it is possible to suppress the production cost while ensuring excellent properties described above.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、タイヤトレッド部に使用するのが好適である。このタイヤ用ゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良しながら、耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。 The tire rubber composition of the present invention is preferably used for a tire tread portion. A pneumatic tire using the rubber composition for tires can improve wear resistance to a level higher than the conventional level while reducing rolling resistance and improving fuel efficiency.
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ゴム成分はガラス転移温度が−４０℃以上の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを必ず含む。芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーの含有量は、ゴム成分１００重量％中、２０重量％以上、好ましくは５０〜１００重量％である。芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーの含有量が、２０重量％未満であると耐摩耗性を改良することができない。またタイヤにしたとき操縦安定性が低下する虞がある。 In the rubber composition for tires of the present invention, the rubber component necessarily contains an aromatic vinyl conjugated diene copolymer having a glass transition temperature of −40 ° C. or higher. The content of the aromatic vinyl conjugated diene copolymer is 20% by weight or more, preferably 50 to 100% by weight in 100% by weight of the rubber component. When the content of the aromatic vinyl conjugated diene copolymer is less than 20% by weight, the wear resistance cannot be improved. Further, when the tire is used, there is a possibility that the steering stability is lowered.
本発明で使用する芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーは、ガラス転移温度が−４０℃以上である。ガラス転移温度は、好ましくは−４０〜−２０℃、より好ましくは−３５℃〜−２５℃であるとよい。ガラス転移温度が−４０℃未満であると、耐摩耗性能には優れるが、低温領域、特に−１０℃付近のｔａｎδが下がりすぎてウェットグリップ性能が低下する。このためタイヤトレッド部に使用したとき耐摩耗性能とグリップ性能とを両立できない。芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーのガラス転移温度は、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、低温側のベースラインと転移域の傾き（傾斜直線）とのそれぞれの延長線の交点の温度とする。また、芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマー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芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーのガラス転移温度とする。 The aromatic vinyl conjugated diene copolymer used in the present invention has a glass transition temperature of −40 ° C. or higher. The glass transition temperature is preferably −40 to −20 ° C., more preferably −35 ° C. to −25 ° C. When the glass transition temperature is less than −40 ° C., the wear resistance is excellent, but the tan δ in the low temperature region, particularly around −10 ° C., is too low, and the wet grip performance is deteriorated. For this reason, when used for a tire tread portion, it is impossible to achieve both wear resistance and grip performance. The glass transition temperature of the aromatic vinyl conjugated diene copolymer is measured by differential scanning calorimetry (DSC) with a thermogram measured at a temperature increase rate of 20 ° C./min. The temperature at the intersection of each extension line with a straight line). Further, when the aromatic vinyl conjugated diene copolymer is an oil-extended product, the glass transition temperature of the aromatic vinyl conjugated diene copolymer in a state not containing an oil-extended component (oil) is set.
芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーとしては、例えばガラス転移温度が−４０℃以上のスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を例示することができる。スチレンブタジエンゴムの種類としては、上述したガラス転移温度を有するものであれば、溶液重合スチレンブタジエンゴム、乳化重合スチレンブタジエンゴムのいずれでもよい。 Examples of the aromatic vinyl conjugated diene copolymer include styrene butadiene rubber (SBR) having a glass transition temperature of −40 ° C. or higher. As a kind of styrene butadiene rubber, any of solution polymerization styrene butadiene rubber and emulsion polymerization styrene butadiene rubber may be used as long as it has the glass transition temperature described above.
本発明において、ゴム成分として芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマー以外の他のゴム成分を配合することができる。他のゴム成分としては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等を例示することができる。なかでも天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ハロゲン化ブチルゴムがよい。また本発明が解決すべき課題の達成を妨げない範囲内であればガラス転移温度が−４０℃未満の芳香族ビニル共役ジエン共重合ポリマーを配合することができる。このようなゴム成分は、単独又は複数のブレンドとして使用することができる。 In the present invention, rubber components other than the aromatic vinyl conjugated diene copolymer can be blended as the rubber component. Examples of other rubber components include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, butyl rubber, and halogenated butyl rubber. Of these, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and halogenated butyl rubber are preferable. In addition, an aromatic vinyl conjugated diene copolymer having a glass transition temperature of less than −40 ° C. can be blended within a range that does not hinder the achievement of the problems to be solved by the present invention. Such rubber components can be used alone or as a blend.
本発明のゴム組成物において、シリカ及びカーボンブラックを必ず配合する。シリカ及びカーボンブラックの配合量の合計は、ゴム成分１００重量部に対し４０〜１２０重量部、好ましくは５０〜１００重量部配合する。シリカ及びカーボンブラックの合計量をこのような範囲にすることにより、ゴム組成物の低転がり抵抗と耐摩耗性及び操縦安定性とをより高いレベルでバランスさせることができる。シリカ及びカーボンブラックの合計が４０重量部未満であると、耐摩耗性及び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合計が１２０重量部を超えると、発熱性が大きくなり転がり抵抗が悪化する。 In the rubber composition of the present invention, silica and carbon black are always blended. The total amount of silica and carbon black is 40 to 120 parts by weight, preferably 50 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber component. By setting the total amount of silica and carbon black in such a range, the low rolling resistance, wear resistance and steering stability of the rubber composition can be balanced at a higher level. When the total of silica and carbon black is less than 40 parts by weight, it is not possible to ensure wear resistance and steering stability. When the total of silica and carbon black exceeds 120 parts by weight, the exothermicity increases and the rolling resistance deteriorates.
またシリカの配合量はゴム成分１００重量部に対し５〜１００重量部、好ましくは２０〜９０重量部配合する。シリカの配合量をこのような範囲にすることにより、ゴム組成物の低転がり抵抗と耐摩耗性及び操縦安定性とを両立する。シリカの配合量が５重量部未満であると、タイヤにしたときの転がり抵抗を十分に小さくすることができない。シリカの配合量が１００重量部を超えると耐摩耗性が低下する。 The amount of silica is 5 to 100 parts by weight, preferably 20 to 90 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component. By setting the blending amount of silica in such a range, the rubber composition has both low rolling resistance, wear resistance, and steering stability. When the blending amount of silica is less than 5 parts by weight, the rolling resistance when used as a tire cannot be sufficiently reduced. When the amount of silica exceeds 100 parts by weight, the wear resistance is lowered.
シリカとしてはＣＴＡＢ比表面積が好ましくは８０〜２２０ｍ2／ｇにするとよい。シリカのＣＴＡＢが８０ｍ2／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耐摩耗性及び操縦安定性が不足する。またシリカのＣＴＡＢが２２０ｍ2／ｇを超えると、転がり抵抗が大きくなる。なおシリカのＣＴＡＢ比表面積は、ＩＳＯ ９２７７に準拠して求めるものとする。 Silica preferably has a CTAB specific surface area of 80 to 220 m 2 / g. When the CTAB of silica is less than 80 m 2 / g, the reinforcing property for the rubber composition is insufficient, and the wear resistance and steering stability are insufficient. On the other hand, when the CTAB of silica exceeds 220 m 2 / g, the rolling resistance increases. Note that the CTAB specific surface area of silica is determined according to ISO 9277.
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。 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.
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ゴム成分との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３〜２０重量％、より好ましくは５〜１５重量％配合するとよい。シランカップリング剤の配合量がシリカ重量の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の配合量が２０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 mix a silane coupling agent with silica, so that the dispersibility of silica can be improved and the reinforcement with the rubber component can be further enhanced. The silane coupling agent is preferably added in an amount of 3 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight, based on the amount of silica. When the compounding amount of the silane coupling agent is less than 3% by weight of the silica weight, the effect of improving the dispersibility of the silica cannot be sufficiently obtained. Moreover, when the compounding quantity of a silane coupling agent exceeds 20 weight%, silane coupling agents will condense and it will become impossible to acquire a desired effect.
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.
本発明のタイヤ用ゴム組成物では、特定の窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡ及びＤＢＰ吸収量を有し、かつＮ2ＳＡと凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔとの関係を限定した新規のカーボンブラックを配合することにより、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくしながら、耐摩耗性を維持・向上することができる。カーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００重量部に対し５〜８０重量部、好ましくは１０〜８０重量部、より好ましくは１５〜７０重量部にする。カーボンブラックの配合量が５重量部未満であると、ゴム組成物の耐摩耗性が悪化する。またカーボンブラックの配合量が８０重量部を超えるとｔａｎδ（６０℃）が大きくなる。また耐摩耗性が却って悪化する。 The tire rubber composition of the present invention has a specific nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA and DBP absorption, and limits the relationship between the N 2 SA and the mode diameter Dst in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate. By blending the new carbon black, the wear resistance can be maintained and improved while reducing the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition. The compounding amount of carbon black is 5 to 80 parts by weight, preferably 10 to 80 parts by weight, and more preferably 15 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the blending amount of carbon black is less than 5 parts by weight, the wear resistance of the rubber composition is deteriorated. When the blending amount of carbon black exceeds 80 parts by weight, tan δ (60 ° C.) increases. In addition, the wear resistance deteriorates.
本発明で使用するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡが５５〜８１ｍ2／ｇである。Ｎ2ＳＡが５５ｍ2／ｇ未満であると、ゴム組成物の耐摩耗性が低下する。Ｎ2ＳＡが８１ｍ2／ｇを超えると、ｔａｎδ（６０℃）が大きくなる。Ｎ2ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に準拠して、測定するものとする。 The carbon black used in the present invention has a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of 55 to 81 m 2 / g. When N 2 SA is less than 55 m 2 / g, the wear resistance of the rubber composition is lowered. When N 2 SA exceeds 81 m 2 / g, tan δ (60 ° C.) increases. N 2 SA shall be measured according to JIS K6217-2.
また、カーボンブラックのＤＢＰ吸収量は、１２０〜１５０ｍｌ／１００ｇである。ＤＢＰ吸収量が１２０ｍｌ／１００ｇ未満であるとｔａｎδ（６０℃）が大きくなると共に、耐摩耗性が低下する。またゴム組成物の成形加工性が低下しカーボンブラックの分散性が悪化するのでカーボンブラックの補強性能が十分に得られない。ＤＢＰ吸収量が１５０ｍｌ／１００ｇを超えると、耐摩耗性が却って悪化する。また粘度の上昇により加工性が悪化する。ＤＢＰ吸収量は、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して、測定するものとする。 Further, DBP absorption amount of carbon black is 1 20~150ml / 100g. When the DBP absorption is less than 120 ml / 100 g, tan δ (60 ° C.) increases and wear resistance decreases. Further, since the molding processability of the rubber composition is lowered and the dispersibility of the carbon black is deteriorated, the reinforcing performance of the carbon black cannot be sufficiently obtained. When the DBP absorption exceeds 150 ml / 100 g, the wear resistance deteriorates. In addition, workability deteriorates due to an increase in viscosity. The DBP absorption amount shall be measured according to JIS K6217-4 oil absorption amount A method.
本発明で使用するカーボンブラックは、上述したコロイダル特性を有すると共に、凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔと窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡとを下記の式（１）の関係式で表わしたとき、係数αが１９７９以上２２１５以下である。
Ｄｓｔ＝α（Ｎ2ＳＡ）-0.61 （１）
（ただし、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）で１５２ｎｍ以上であり、Ｎ2ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）、αは係数である。）
The carbon black used in the present invention has the above-mentioned colloidal characteristics, and the mode diameter Dst and the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate are expressed by the following equation (1). When expressed, the coefficient α is 1979 or more and 2215 or less.
Dst = α (N 2 SA) −0.61 (1)
(However, Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, which is 152 nm or more , N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g), and α is a coefficient.)
カーボンブラックが上述したＮ2ＳＡ及びＤＢＰ吸収量を有し、かつ係数αを１９７９以上にすることにより、ゴム組成物のｔａｎδ（６０℃）を小さくしながら、耐摩耗性を維持・向上することができる。また係数αの上限はカーボンブラックの収率やコストなどの生産性の観点から２２１５以下にする。本発明において、凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径Ｄｓｔとは、カーボンブラックを遠心沈降させ、光学的に得た凝集体のストークス径の質量分布曲線における最大頻度のモード径をいう。本発明において、ＤｓｔはＪＩＳ Ｋ６２１７−６ディスク遠心光沈降法による凝集体分布の求め方に準拠して、測定するものとする。 Maintaining and improving the wear resistance while reducing the tan δ (60 ° C.) of the rubber composition by making the carbon black have the above-mentioned N 2 SA and DBP absorption and the coefficient α is 1979 or more. Can do. The upper limit of the coefficient α is you view of productivity such as yield and cost mosquitoes over carbon black in 2215 below. In the present invention, the mode diameter Dst in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate refers to the mode diameter of the maximum frequency in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate obtained by centrifugal sedimentation of carbon black. In the present invention, Dst is measured according to the method for obtaining the aggregate distribution by JIS K6217-6 disc centrifugal light sedimentation method.
図１は、本発明で使用するカーボンブラックのＤｓｔとＮ2ＳＡの関係を示すグラフである。図１において、横軸はＮ2ＳＡ（ｍ2／ｇ）、縦軸はＤｓｔ（ｎｍ）である。ＡＳＴＭ規格番号を有する代表的なカーボンブラックを四角印でプロットし、試作により得られたカーボンブラックを丸印及び三角印でプロットした。ここで各プロットに、後述する実施例及び比較例で使用したカーボンブラックＣＢ１〜ＣＢ１３をそれぞれ参照する数字１〜１３を付している。図１に示す通り、従来の規格化されたカーボンブラックブラックのＤｓｔとＮ2ＳＡは、概ね下記式（２）の関係を満たす。
Ｄｓｔ＝１６５０×（Ｎ2ＳＡ）-0.61 （２）
（ただし、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）、Ｎ2ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）を表わす。）
図１では、上記式（２）の関係を点線の曲線で表わした。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between Dst and N 2 SA of carbon black used in the present invention. In FIG. 1, the horizontal axis represents N 2 SA (m 2 / g), and the vertical axis represents Dst (nm). Representative carbon black having the ASTM standard number was plotted with square marks, and carbon black obtained by trial production was plotted with circle marks and triangle marks. Here, numbers 1 to 13 that refer to carbon blacks CB1 to CB13 used in Examples and Comparative Examples described later are attached to the plots, respectively. As shown in FIG. 1, Dst and N 2 SA of conventional standardized carbon black black generally satisfy the relationship of the following formula (2).
Dst = 1650 × (N 2 SA) −0.61 (2)
(However, Dst represents the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, and N 2 SA represents the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g).)
In FIG. 1, the relationship of the above formula (2) is represented by a dotted curve.
これに対し、本発明で使用するカーボンブラックでは、Ｄｓｔ及びＮ2ＳＡは、下記式（３）の曲線（実線）より右上にプロットされる。
Ｄｓｔ＝１９７９×（Ｎ2ＳＡ）-0.61 （３）
（ただし、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）で１５２ｎｍ以上であり、Ｎ2ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）を表わす。）
On the other hand, in the carbon black used in the present invention, Dst and N 2 SA are plotted on the upper right from the curve (solid line) of the following formula (3).
Dst = 1979 × (N 2 SA) −0.61 (3)
(However, Dst is a mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate and is 152 nm or more, and N 2 SA represents a nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g).)
すなわち本発明では、Ｎ2ＳＡが５５〜８１ｍ2／ｇの範囲において、Ｄｓｔが従来のカーボンブラックのＤｓｔより大きくした新規のカーボンブラックを使用する。このようなカーボンブラックは、従来のカーボンブラックと比べ、Ｎ2ＳＡが同レベルであっても、凝集体のストークス径が大きく、凝集体の形態が球形に近いことを意味する。これにより、ゴムに対する補強性能を高くするため、ゴム組成物の耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。 That is, in the present invention, a new carbon black in which Dst is larger than Dst of conventional carbon black is used in the range of N 2 SA of 55 to 81 m 2 / g. Such carbon black means that the Stokes diameter of the aggregate is large and the form of the aggregate is close to a sphere even when N 2 SA is at the same level as conventional carbon black. Thereby, since the reinforcement performance with respect to rubber | gum is made high, the abrasion resistance of a rubber composition can be improved more than the conventional level.
上述したコロイダル特性を有するカーボンブラックは、例えば、カーボンブラック製造炉における原料油導入条件、燃料油及び原料油の供給量、燃料油燃焼率、反応時間（最終原料油導入位置から反応停止までの燃焼ガスの滞留時間）などの製造条件を調整して製造することができる。 Carbon black having the colloidal characteristics described above is, for example, feedstock introduction conditions, fuel oil and feedstock supply rate, fuel oil combustion rate, reaction time (combustion from the last feedstock introduction position to reaction stoppage) in the carbon black production furnace. The production conditions such as gas residence time) can be adjusted.
タイヤ用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、各種無機充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ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。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、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。 Various additives commonly used in tire rubber compositions, such as vulcanization or crosslinking agents, vulcanization accelerators, various inorganic fillers, various oils, anti-aging agents, and plasticizers, for tire rubber compositions These 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. The rubber composition for tires of the present invention can be produced by mixing the above components using a normal rubber kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤのキャップトレッド部、アンダートレッド部、サイドウォール部、ビードフィラー部、カーカス層、ベルト層、ベルトカバー層などのコード用被覆ゴム、ランフラットタイヤにおける断面三日月型のサイド補強ゴム層、リムクッション部などに好適に使用することができる。とりわけトレッド部に使用することが好ましく、特にキャップトレッドに使用するのがよい。これらの部材に本発明のゴム組成物を使用した空気入りタイヤ、特にタイヤトレッド部を本発明のゴム組成物で構成した空気入りタイヤは、走行時の発熱性が小さくなるので、転がり抵抗を小さくし燃費性能を改良することができる。同時に、耐摩耗性及び操縦安定性が優れ、従来レベル以上に向上することができる。 The rubber composition for a tire according to the present invention is used for a cord covering rubber such as a cap tread portion, an under tread portion, a sidewall portion, a bead filler portion, a carcass layer, a belt layer, and a belt cover layer of a pneumatic tire. It can be suitably used for a side-reinforcing rubber layer having a crescent-shaped cross section, a rim cushion portion, and the like. In particular, it is preferably used for the tread portion, and particularly preferably used for the cap tread. A pneumatic tire using the rubber composition of the present invention for these members, particularly a pneumatic tire in which the tire tread portion is composed of the rubber composition of the present invention has a low heat resistance during running, and therefore has a low rolling resistance. The fuel efficiency can be improved. At the same time, the wear resistance and steering stability are excellent and can be improved to a level higher than the conventional level.
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、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.
１３種類のカーボンブラック（ＣＢ１〜ＣＢ１３）を使用して２１種類のゴム組成物（実施例１，３〜１０、参照例１、比較例１〜１１）を調製した。このうち８種類のカーボンブラック（ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ８〜ＣＢ１３）は市販グレード、５種類のカーボンブラック（ＣＢ３〜ＣＢ７）は試作品であり、それぞれのコロイダル特性を表１，２に示した。また図１において、各カーボンブラックＣＢ１〜ＣＢ１３のＤｓｔとＮ2ＳＡの関係をプロットすると共に、それぞれのカーボンブラックを参照する番号を付した。 21 types of rubber compositions (Examples 1 and 3 to 10 , Reference Example 1 and Comparative Examples 1 to 11) were prepared using 13 types of carbon black (CB1 to CB13). Of these, eight types of carbon black (CB1, CB2, CB8 to CB13) are commercially available grades, and five types of carbon black (CB3 to CB7) are prototypes. Tables 1 and 2 show their colloidal characteristics. Further, in FIG. 1, the relationship between Dst and N 2 SA of each of the carbon blacks CB1 to CB13 is plotted, and numbers for referring to the respective carbon blacks are attached.
表１，２において、各略号はそれぞれ下記のコロイダル特性を表わす。
・Ｎ2ＳＡ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−２に基づいて測定された窒素吸着比表面積
・ＩＡ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−１に基づいて測定されたよう素吸着量
・ＣＴＡＢ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−３に基づいて測定されたＣＴＡＢ吸着比表面積
・ＤＢＰ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−４（非圧縮試料）に基づいて測定されたＤＢＰ吸収量
・２４Ｍ４：ＪＩＳ Ｋ６２１７−４（圧縮試料）に基づいて測定された２４Ｍ４−ＤＢＰ吸収量
・ＴＩＮＴ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−５に基づいて測定された比着色力
・Ｄｓｔ：ＪＩＳ Ｋ６２１７−６に基づいて測定されたディスク遠心光沈降法による凝集体のストークス径の質量分布曲線の最大値であるモード径
・△Ｄ５０：ＪＩＳ Ｋ６２１７−６に基づいて測定されたディスク遠心光沈降法による凝集体のストークス径の質量分布曲線において、その質量頻度が最大点の半分の高さのときの分布の幅（半値幅）
・α：Ｄｓｔ及びＮ2ＳＡを上述した式（１）の関係に当てはめたときの係数α
また表１，２において、カーボンブラックＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ８〜ＣＢ１３は、それぞれ以下の市販グレードを表わす。
・ＣＢ１：東海カーボン社製シーストＫＨＰ
・ＣＢ２：東海カーボン社製シーストＫＨ
・ＣＢ８：東海カーボン社製シースト３００
・ＣＢ９：キャボットジャパン社製ショウブラック３３０Ｔ
・ＣＢ１０：新日化カーボン社製ニテロン＃１０Ｎ
・ＣＢ１１：東海カーボン社製シースト３
・ＣＢ１２：東海カーボン社製シーストＮＨ
・ＣＢ１３：東海カーボン社製シースト６
In Tables 1 and 2, each abbreviation represents the following colloidal characteristics.
N 2 SA: Nitrogen adsorption specific surface area measured based on JIS K6217-2 IA: Iodine adsorption amount measured based on JIS K6217-1 CTAB: CTAB measured based on JIS K6217-3 Adsorption specific surface area DBP: DBP absorption measured based on JIS K6217-4 (uncompressed sample) 24M4: 24M4-DBP absorption measured based on JIS K6217-4 (compressed sample) TINT: JIS Specific tinting strength measured based on K6217-5, Dst: Mode diameter, ΔD50, which is the maximum value of the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate by the disc centrifugal light sedimentation method measured based on JIS K6217-6 : Mass fraction of the Stokes diameter of the aggregate measured by the disc centrifugal light sedimentation method measured based on JIS K6217-6 In curves, the width of the distribution when its mass frequency is half height of the maximum point (half-width)
· Alpha: coefficient when the Dst and N 2 SA fit to the relationship of the formula (1) described above alpha
In Tables 1 and 2, carbon blacks CB1, CB2, and CB8 to CB13 represent the following commercial grades, respectively.
・ CB1: Seest KHP made by Tokai Carbon
・ CB2: Toast Carbon Co., Ltd. Seast KH
・ CB8: Tokai Carbon Co., Ltd. Seest 300
・ CB9: Show Black 330T manufactured by Cabot Japan
-CB10: Niteron # 10N manufactured by Nippon Kayaku Carbon
・ CB11: Tokai Carbon Co., Ltd. Seest 3
・ CB12: Tokai Carbon Co., Ltd. Seest NH
CB13: Tokai Carbon Co.
カーボンブラックＣＢ３〜ＣＢ７の製造
円筒反応炉を使用して、表３に示すように全空気供給量、燃料油導入量、燃料油燃焼率、原料油導入量、反応時間を変えて、カーボンブラックＣＢ３〜ＣＢ７を製造した。
Production of carbon blacks CB3 to CB7 Using a cylindrical reactor, carbon black CB3 was changed by changing the total air supply amount, fuel oil introduction amount, fuel oil combustion rate, feedstock oil introduction amount, reaction time as shown in Table 3. -CB7 was produced.
タイヤ用ゴム組成物の調製及び評価
上述した１３種類のカーボンブラック（ＣＢ１〜ＣＢ１３）を用いて、表４〜６に示す配合からなる２１種類のゴム組成物（実施例１，３〜１０、参照例１、比較例１〜１１）を調製するに当たり、それぞれ硫黄及び加硫促進剤を除く成分を秤量し、５５Ｌのニーダーで１５分間混練した後、そのマスターバッチを放出し室温冷却した。このマスターバッチを５５Ｌのニーダーに供し、硫黄及び加硫促進剤を加え、混合しタイヤ用ゴム組成物を得た。表４〜６において、ＳＢＲ１及びＳＢＲ２が油展品であるため、油展オイルを含むＳＢＲの配合量を記載すると共に、その下の括弧内に油展オイル量を除いた正味のゴム成分の配合量を記載した。
Preparation and Evaluation of Tire Rubber Composition Twenty-one types of carbon black (CB1 to CB13) described above were used, and 21 types of rubber compositions composed of the combinations shown in Tables 4 to 6 (Examples 1 and 3 to 10 , see) In preparing Example 1 and Comparative Examples 1 to 11), components excluding sulfur and a vulcanization accelerator were weighed and kneaded in a 55 L kneader for 15 minutes, and then the master batch was discharged and cooled at room temperature. This master batch was subjected to a 55 L kneader, and sulfur and a vulcanization accelerator were added and mixed to obtain a tire rubber composition. In Tables 4 to 6, since SBR1 and SBR2 are oil-extended products, the amount of SBR containing oil-extended oil is described, and the amount of net rubber component excluding the amount of oil-extended oil is shown in parentheses below the SBR1 and SBR2. Was described.
得られた２１種類のタイヤ用ゴム組成物を使用してタイヤトレッド部を構成するようにして、以下のタイヤサイズの空気入りタイヤを加硫成形した。得られた２１種類の空気入りタイヤの転がり抵抗及び耐摩耗性を下記に示す方法により評価した。また実施例６、比較例１及び１０で得られた空気入りタイヤについて、ウェットグリップ性能を下記に示す方法により評価した。更に実施例９及び１０、比較例１１で得られた空気入りタイヤについて、ドライグリップ性能を下記に示す方法により評価した。 Pneumatic tires having the following tire sizes were vulcanized and molded so as to constitute the tire tread portion using the obtained 21 types of tire rubber compositions. The rolling resistance and wear resistance of the obtained 21 types of pneumatic tires were evaluated by the following methods. Moreover, the wet grip performance of the pneumatic tires obtained in Example 6 and Comparative Examples 1 and 10 was evaluated by the method described below. Furthermore, the dry grip performance of the pneumatic tires obtained in Examples 9 and 10 and Comparative Example 11 was evaluated by the method shown below.
転がり抵抗
タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを加硫成形し、得られたタイヤを標準リム（サイズ１５×６Ｊのホイール）に組み付け、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）に取り付け、ＪＩＳ Ｄ４２３０の「６．４高速性能試験Ａ」に記載される高速耐久性の試験に準拠して高速耐久性試験を実施し、試験荷重２．９４ｋＮ、速度５０ｋｍ／時の抵抗力を測定し、転がり抵抗とした。得られた結果は、表４，５では、比較例１の値の逆数を１００とし、表６では比較例１１の値の逆数を１００とする指数として表４〜６の「転がり抵抗」の欄に示した。この指数が大きいほど転がり抵抗が小さく燃費性能が優れていることを意味する。
Rolling resistance A pneumatic tire with a tire size of 195 / 65R15 is vulcanized and molded, and the resulting tire is assembled to a standard rim (size 15 × 6J wheel), and an indoor drum testing machine (drum diameter 1707 mm) in accordance with JIS D4230. A high-speed durability test is conducted in accordance with the high-speed durability test described in “6.4 High-speed performance test A” of JIS D4230, and a test load of 2.94 kN and a resistance force of 50 km / hour are obtained. Measured and used as rolling resistance. The obtained results are shown in Tables 4 and 5, in which the reciprocal of the value of Comparative Example 1 is 100, and in Table 6, the reciprocal of the value of Comparative Example 11 is 100. It was shown to. The larger this index, the smaller the rolling resistance and the better the fuel efficiency.
耐摩耗性
タイヤサイズが２２５／５０Ｒ１７の空気入りタイヤを加硫成形し、得られたタイヤを標準リム（サイズ１７×７．５Ｊのホイール）に組み付け、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）に取り付け、ＪＩＳ Ｄ４２３０の「６．４高速性能試験Ａ」に記載される高速耐久性の試験に準拠して高速耐久性試験を実施し、試験荷重２．９４ｋＮ、速度５０ｋｍ／時で２００００ｋｍの走行試験を行った。試験後のタイヤ幅方向中央領域の主溝深さの変化から摩耗量を測定した。得られた結果は、表４，５では、比較例１の値の逆数を１００とし、表６では比較例１１の値の逆数を１００とする指数として表４〜６の「耐摩耗性」の欄に示した。この指数が大きいほど耐摩耗性が優れていることを意味する。
Abrasion resistance A pneumatic tire with a tire size of 225 / 50R17 is vulcanized and molded, and the resulting tire is assembled to a standard rim (wheel of size 17 x 7.5J), and an indoor drum testing machine (drum) conforming to JIS D4230 The high-speed durability test was conducted in accordance with the high-speed durability test described in “6.4 High-speed performance test A” of JIS D4230, and the test load was 2.94 kN and the speed was 50 km / hour. A running test of 20000 km was conducted. The amount of wear was measured from the change in the depth of the main groove in the center region in the tire width direction after the test. The obtained results are shown in Tables 4 and 5, in which the reciprocal of the value of Comparative Example 1 is 100, and in Table 6, the reciprocal of the value of Comparative Example 11 is 100. Shown in the column. The larger this index, the better the wear resistance.
ウェットグリップ性能
実施例６、比較例１及び１０のタイヤ用ゴム組成物を使用してタイヤサイズが２２５／５０Ｒ１７の空気入りタイヤを加硫成形し、得られた空気入りタイヤをリムサイズ１７×７．５Ｊ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の条件で湿潤路面からなる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。得られた結果を比較例１の値を１００とする指数としたところ、実施例６及び比較例１０の空気入りタイヤはいずれも１０５であり、ウェットグリップ性能が比較例１と比べ優れたものであった。
Wet Grip Performance A pneumatic tire having a tire size of 225 / 50R17 was vulcanized using the rubber compositions for tires of Example 6 and Comparative Examples 1 and 10, and the resulting pneumatic tire was rim size 17 × 7. Installed on a 5J wheel, mounted on a domestic 2.5 liter class test vehicle, run a 2.6km test course consisting of a wet road surface under conditions of air pressure 230kPa, specializing in handling stability at that time Scoring was performed by sensitivity evaluation by three panelists. When the obtained results were indexed with the value of Comparative Example 1 being 100, the pneumatic tires of Example 6 and Comparative Example 10 were both 105, and the wet grip performance was superior to that of Comparative Example 1. there were.
ドライグリップ性能
実施例９及び１０、比較例１１のタイヤ用ゴム組成物を使用してタイヤサイズが２２５／５０Ｒ１７の空気入りタイヤを加硫成形し、得られた空気入りタイヤをリムサイズ１７×７．５Ｊ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、専門パネラー３名による感応評価により採点した。得られた結果を、比較例１１を１００とする指数としたところ、実施例９及び１０の空気入りタイヤはいずれも１１０であり、ドライグリップ性能は比較例１１に比べ優れたものであった。
Dry grip performance Pneumatic tires having a tire size of 225 / 50R17 were vulcanized using the rubber compositions for tires of Examples 9 and 10 and Comparative Example 11, and the resulting pneumatic tires were rim size 17 × 7. Installed on a 5J wheel, mounted on a domestic 2.5 liter class test vehicle, run on a 2.6km test course consisting of a dry road surface under an air pressure of 230kPa, and subjected to sensitivity evaluation by three expert panelists. Scoring. When the obtained results were indexed with Comparative Example 11 taken as 100, the pneumatic tires of Examples 9 and 10 were all 110, and the dry grip performance was superior to that of Comparative Example 11.
なお、表４〜６において使用した原材料の種類を下記に示す。
ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ＃３
ＳＢＲ１：スチレン−ブタジエンゴム、旭化成ケミカルズ社製Ｅ５８０、スチレン含有量＝４０重量％、Ｔｇ＝−２７℃、ゴム成分１００重量部に対しオイル３７．５重量部を配合した油展品
ＳＢＲ２：スチレン−ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ１７３９、スチレン含有量＝４１重量％、Ｔｇ＝−２８℃、ゴム成分１００重量部に対しオイル３７．５重量部を配合した油展品
ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０
Ｂｒ−ＩＩＲ：臭素化ブチルゴム、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ社製ＢｒｏｍｏＢｕｔｙｌ２２５５
シリカ：エボニックデグサ社製Ｕｌｔｒａｓｉｌ７０００ＧＲ
カップリング剤：シランカップリング剤、エボニックデグサ社製Ｓｉ６９
ＣＢ１〜ＣＢ１３：上述した表１，２に示したカーボンブラック
アロマオイル：ジャパンエナジー社製プロセスＸ−１４０
亜鉛華：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
ワックス：大内新興化学工業社製サンノック
老化防止剤：フレキシス社製ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ６ＰＰＤ
加硫促進剤：大内新興化学工業社製ノクセラーＣＺ−Ｇ
硫黄：鶴見化学工業社製油処理硫黄
In addition, the kind of raw material used in Tables 4-6 is shown below.
NR: natural rubber, RSS # 3
SBR1: Styrene-butadiene rubber, E580 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd., Styrene content = 40% by weight, Tg = −27 ° C., Oil-extended product in which 37.5 parts by weight of oil is blended with 100 parts by weight of rubber component SBR2: Styrene-butadiene Rubber, Nipol 1739 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Styrene content = 41% by weight, Tg = −28 ° C., oil-extended product in which 37.5 parts by weight of oil is blended with 100 parts by weight of rubber component: butadiene rubber, Nipol manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. BR1220
Br-IIR: Brominated butyl rubber, BromoButyl2255 manufactured by Exxon-Mobil
Silica: Ultrasil 7000GR manufactured by Evonik Degussa
Coupling agent: Silane coupling agent, Si69 manufactured by Evonik Degussa
CB1 to CB13: Carbon black aroma oils shown in Tables 1 and 2 above: Process X-140 manufactured by Japan Energy
Zinc Hana: Zinc Oxide 3 types manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. Stearic acid: NOF Co., Ltd. Beads stearic acid wax: Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd. Sunnock anti-aging agent: Flexis Corporation SANTOFLEX 6PPD
Vulcanization accelerator: Noxeller CZ-G manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Sulfur: Tsurumi Chemical Industries oil processing sulfur
表４〜６から明らかなように実施例１，３〜１０の空気入りタイヤは、低転がり抵抗及び耐摩耗性が従来レベル以上に向上することが確認された。また実施例６の空気入りタイヤは、トレッド用ゴム組成物に臭素化ブチルゴムを配合したので低転がり抵抗と耐摩耗性を維持しながらウェットグリップ性能を改良することが確認された。実施例９、１０の空気入りタイヤは高スチレンであるＳＢＲ２を配合したので低転がり抵抗性と耐摩耗性を維持しながらドライグリップ力を向上することが確認された。 As is clear from Tables 4 to 6, it was confirmed that the pneumatic tires of Examples 1 and 3 to 10 were improved in low rolling resistance and wear resistance to the conventional level or more. In addition, it was confirmed that the pneumatic tire of Example 6 improved wet grip performance while maintaining low rolling resistance and wear resistance because brominated butyl rubber was blended with the rubber composition for tread. Since the pneumatic tires of Examples 9 and 10 were blended with SBR2, which is high styrene, it was confirmed that the dry grip force was improved while maintaining low rolling resistance and wear resistance.
表４から明らかなように、比較例１，２のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ１，ＣＢ２の式（１）の係数αが１９７９未満であるため、実施例１，３，４のタイヤ用ゴム組成物に比べ低転がり抵抗が劣る。比較例３のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ３のＤＢＰ吸収量が１６０ｍｌ／１００ｇを超えかつ係数αが１９７９未満であるため、耐摩耗性が低下する。 As it is clear from Table 4, the rubber composition of Comparative Examples 1 and 2, since the coefficient of the formula carbon black CB1, CB2 (1) alpha is less than 1979, Example 1, 3, 4 of the rubber tire Low rolling resistance is inferior to the composition. In the rubber composition of Comparative Example 3, since the DBP absorption amount of carbon black CB3 exceeds 160 ml / 100 g and the coefficient α is less than 1979, the wear resistance decreases.
表５から明らかなように、比較例４，５及び７のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ８，ＣＢ９及びＣＢ１１のＤＢＰ吸収量が１１０ｍｌ／１００ｇ未満かつ係数αが１９７９未満であるため、低転がり抵抗を小さくすることができず更に耐摩耗性が低下する。比較例６のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ１０のＮ2ＳＡが５５ｍ2／ｇ未満かつ係数αが１９７９未満であるため、耐摩耗性が低下する。比較例８のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ１２の係数αが１９７９未満であるため、耐摩耗性が低下する。比較例９のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ１３のＮ2ＳＡが９５ｍ2／ｇを超えかつ係数αが１９７９未満であるため、低転がり抵抗を小さくすることができない。比較例１０のゴム組成物は、上述した通りトレッド用ゴム組成物に臭素化ブチルゴムを配合したのでウェットグリップ性能が改良されたが、カーボンブラックＣＢ１の係数αが１９７９未満であるため、実施例６のタイヤ用ゴム組成物に比べ低転がり抵抗性及び耐摩耗性が劣る。 As is apparent from Table 5, the rubber compositions of Comparative Examples 4, 5 and 7 have low rolling resistance because the DBP absorption amount of carbon black CB8, CB9 and CB11 is less than 110 ml / 100 g and the coefficient α is less than 1979. Cannot be reduced, and wear resistance is further reduced. The rubber composition of Comparative Example 6 has low wear resistance because N 2 SA of the carbon black CB10 is less than 55 m 2 / g and the coefficient α is less than 1979. In the rubber composition of Comparative Example 8, since the coefficient α of the carbon black CB12 is less than 1979, the wear resistance decreases. In the rubber composition of Comparative Example 9, since N 2 SA of carbon black CB13 exceeds 95 m 2 / g and the coefficient α is less than 1979, the low rolling resistance cannot be reduced. The rubber composition of Comparative Example 10 was improved in wet grip performance because brominated butyl rubber was blended with the tread rubber composition as described above. However, since the coefficient α of the carbon black CB1 was less than 1979, Example 6 Low rolling resistance and wear resistance are inferior to the rubber composition for tires.
表６から明らかなように、比較例１１のゴム組成物は、カーボンブラックＣＢ１の係数αが１９７９未満であるため、実施例７〜１０のタイヤ用ゴム組成物に比べ低転がり抵抗性及び耐摩耗性が劣る。 As is apparent from Table 6, the rubber composition of Comparative Example 11 has a low rolling resistance and wear resistance compared to the rubber compositions for tires of Examples 7 to 10 because the coefficient α of carbon black CB1 is less than 1979. Inferior.
Claims (3)
Ｄｓｔ＝α（Ｎ2ＳＡ）-0.61 （１）
（ただし、Ｄｓｔは凝集体のストークス径の質量分布曲線におけるモード径（ｎｍ）で１５２ｎｍ以上であり、Ｎ2ＳＡは窒素吸着比表面積（ｍ2／ｇ）、αは係数である。）
で表わしたとき、係数αが１９７９以上２２１５以下であることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。 5 to 100 parts by weight of silica and 5 to 80 parts by weight of carbon black are blended with 100 parts by weight of a rubber component containing 20% by weight or more of an aromatic vinyl conjugated diene copolymer having a glass transition temperature of −40 ° C. or higher. The total amount of silica and carbon black is 40 to 120 parts by weight, the nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of the carbon black is 55 to 81 m 2 / g, the DBP absorption is 120 to 150 ml / 100 g, carbon black The relationship between the mode diameter Dst (nm) and the N 2 SA in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate is expressed by the following formula (1).
Dst = α (N 2 SA) −0.61 (1)
(However, Dst is the mode diameter (nm) in the mass distribution curve of the Stokes diameter of the aggregate, which is 152 nm or more , N 2 SA is the nitrogen adsorption specific surface area (m 2 / g), and α is a coefficient.)
A rubber composition for tires, wherein the coefficient α is 1979 or more and 2215 or less.
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