JPH1017719A - Rubber composition for tire tread - Google Patents

Rubber composition for tire tread

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JPH1017719A
JPH1017719A JP8176760A JP17676096A JPH1017719A JP H1017719 A JPH1017719 A JP H1017719A JP 8176760 A JP8176760 A JP 8176760A JP 17676096 A JP17676096 A JP 17676096A JP H1017719 A JPH1017719 A JP H1017719A
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carbon black
tire tread
rubber composition
rubber
surface area
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一夫 角丸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rubber composition for a tire tread, having low heat generation and good abrasion resistance at the same time. SOLUTION: This composition is composed of 100 pts.wt. of a rubber component and 30-60 pts.wt. of carbon black, which has properties of a CTBA absorption specific surface area of >=140m<2> /g, a DBP oil absorption of >=140ml/100g, a CDBP oil absorption of >=115ml/100g, TINT of >=140%, ΔD50 of <=50nm and a nitrogen absorption specific surface area of >=150m<2> /g.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤトレッド用
ゴム組成物に関する。
[0001] The present invention relates to a rubber composition for a tire tread.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、トラックやバスに用いられるタイ
ヤのトレッドには、かなり高い耐摩耗性が要求されるた
め、原料のゴム成分に、ISAFクラスの高補強性のカ
ーボンブラックが配合されてきた。近年、この耐摩耗性
向上の市場要求は、ますます高いものとなっており、耐
摩耗性能を向上させるために、配合カーボンブラックの
増量、SAFクラスのカーボンブラックの使用が行われ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, treads of tires used for trucks and buses are required to have considerably high abrasion resistance. Therefore, rubber black as a raw material has been blended with carbon black having high reinforcement of ISAF class. . In recent years, the market demand for the improvement of abrasion resistance has been more and more increased. In order to improve the abrasion resistance performance, an increase in the amount of compounded carbon black and the use of SAF class carbon black have been performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、配合カーボン
ブラックの増量による耐摩耗性能の向上には限界がある
だけでなく、この限界を超えると、耐摩耗性能向上の効
果は減少し、しかもタイヤトレッド使用時における発熱
量が大きくなって、発熱性が著しく悪化してしまう。
However, there is a limit to the improvement of the wear resistance by increasing the amount of the compounded carbon black. When the limit is exceeded, the effect of the improvement of the wear resistance is reduced, and the tire tread is reduced. The amount of heat generated during use is increased, and the heat generation is significantly deteriorated.

【0004】また、SAFクラスのカーボンブラックを
使用すれば、耐摩耗性能の向上が期待されるが、この場
合には、カーボンブラックの粒子径が小さくなり、カー
ボンブラックの配合ゴム中への分散性が低下するため、
期待された程の耐摩耗性向上効果を示さないのみなら
ず、タイヤトレッド使用時における発熱性が悪化する。
そこで、本発明は、耐摩耗性向上に伴う上記問題を解決
し、発熱性能の悪化を伴うことなく耐摩耗性の向上した
タイヤトレッド用ゴム組成物を提供することを課題とす
る。
[0004] The use of SAF class carbon black is expected to improve the abrasion resistance. In this case, however, the particle size of the carbon black is reduced, and the dispersibility of the carbon black in the compounded rubber is reduced. Decreases,
Not only does not exhibit the expected effect of improving the wear resistance, but also the heat generation during use of the tire tread deteriorates.
Therefore, an object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire tread which solves the above-mentioned problems associated with improvement in wear resistance and has improved wear resistance without deterioration of heat generation performance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】カーボンブラックの基本
特性としては、一般に、粒子径と、粒子の凝集体の大き
さが挙げられ、粒子径が小さくなる程、補強性および耐
摩耗性が向上する反面、前記問題点、すなわち、発熱性
の悪化と分散性の低下を伴うことが知られている。他
方、カーボンブラック粒子の凝集体の大きさを大きくす
ることにより、耐摩耗性の向上が図れることが知られて
いる(特開平5−25325号公報、特開平6−279
624号公報等)。
Means for Solving the Problems In general, the basic characteristics of carbon black include the particle size and the size of agglomerates of the particles. The smaller the particle size, the more the reinforcing property and the wear resistance are improved. On the other hand, it is known that the above problems, that is, deterioration of heat buildup and deterioration of dispersibility are involved. On the other hand, it is known that abrasion resistance can be improved by increasing the size of the aggregate of carbon black particles (JP-A-5-25325, JP-A-6-279).
624).

【0006】本発明者らは、これらの基本特性の中で、
凝集体の大きさを大きくすることで分散性が向上するこ
とに着目し、これら従来の基本特性以外に、凝集体径の
分布および大きさが特定の範囲内にあるカーボンブラッ
クを特定量配合することで前記問題点を一挙に解決でき
ることを実験で確認して、本発明を完成するに至った。
[0006] Among these basic characteristics, the present inventors:
Focusing on improving the dispersibility by increasing the size of the aggregate, in addition to these conventional basic characteristics, blending a specific amount of carbon black whose distribution and size of the aggregate diameter are within a specific range It was confirmed through experiments that the above problems could be solved at once, and the present invention was completed.

【0007】すなわち、本発明にかかるタイヤトレッド
用ゴム組成物は、ゴム成分100重量部と、CTAB吸
着比表面積が140m2/g以上、DBP吸油量が140ml
/100g以上、CDBP吸油量が115ml/100g
以上、TINTが140%以上、ΔD50が50nm以
下、かつ、窒素吸着比表面積が150m2/g以上である特
性を有するカーボンブラック30〜60重量部と、を含
む。
That is, the rubber composition for a tire tread according to the present invention has a rubber component of 100 parts by weight, a CTAB adsorption specific surface area of 140 m 2 / g or more, and a DBP oil absorption of 140 ml.
/ 100g or more, CDBP oil absorption is 115ml / 100g
As described above, 30 to 60 parts by weight of carbon black having a TINT of 140% or more, a ΔD50 of 50 nm or less, and a nitrogen adsorption specific surface area of 150 m 2 / g or more.

【0008】前記カーボンブラックの特性中、前記CT
AB吸着比表面積は140〜200m2/g、前記DBP吸
油量は140〜160ml/100g、前記CDBP吸油
量は115〜150ml/100g、前記TINTは14
0〜180%、前記ΔD50は25〜45nm、前記窒素
吸着比表面積は150〜180m2/gであることが好まし
い。
[0008] Among the characteristics of the carbon black, CT
AB adsorption specific surface area is 140-200 m 2 / g, DBP oil absorption is 140-160 ml / 100 g, CDBP oil absorption is 115-150 ml / 100 g, and TINT is 14
0-180%, the ΔD50 is 25~45Nm, the nitrogen adsorption specific surface area is preferably 150~180m 2 / g.

【0009】前記ゴム成分は、少なくとも天然ゴムを含
むことが好ましい。イオウと、前記イオウと同じ重量以
上の加硫促進剤とをさらに含むと好ましい。本発明のタ
イヤトレッド用ゴム組成物は、高荷重用車両のタイヤト
レッドに使用されることが好ましい。
Preferably, the rubber component contains at least natural rubber. It is preferable to further include sulfur and a vulcanization accelerator having the same weight or more as the sulfur. The rubber composition for a tire tread of the present invention is preferably used for a tire tread of a heavy-duty vehicle.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明のタイヤトレッド用ゴム組
成物は、ゴム成分とカーボンブラックとを含んでいる。
以下にタイヤトレッド用ゴム組成物を詳しく説明する。 〔ゴム成分〕本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物に含
まれるゴム成分としては特に限定はなく、たとえば、天
然ゴム、ジエン系合成ゴムの各単独系、または、それら
の併用系のいずれでもよいが、この組成物を高荷重用車
両のタイヤトレッドに用いる場合は、ゴム成分として
は、少なくとも天然ゴムを含むことが好ましい。上記ジ
エン系合成ゴムとしては特に限定はないが、たとえば、
イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、ス
チレンブタジエンゴム(SBR)等が挙げられ、1種ま
たは2種以上を用いることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The rubber composition for a tire tread of the present invention contains a rubber component and carbon black.
Hereinafter, the rubber composition for a tire tread will be described in detail. [Rubber component] The rubber component contained in the rubber composition for a tire tread of the present invention is not particularly limited, and may be, for example, any one of a natural rubber, a diene-based synthetic rubber alone, or a combination thereof. When this composition is used for a tire tread of a heavy-duty vehicle, it is preferable that the rubber component contains at least natural rubber. The diene-based synthetic rubber is not particularly limited, for example,
Examples include isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), and styrene butadiene rubber (SBR), and one or more kinds can be used.

【0011】〔カーボンブラック〕本発明のタイヤトレ
ッド用ゴム組成物に含まれるカーボンブラックとして
は、その窒素吸着比表面積、DBP吸油量、CDBP吸
油量、TINT、ΔD50およびCTAB吸着比表面積
等の物性が下記に挙げるものであればその種類について
は特に限定はない。
[Carbon Black] The carbon black contained in the rubber composition for a tire tread of the present invention has physical properties such as nitrogen adsorption specific surface area, DBP oil absorption, CDBP oil absorption, TINT, ΔD50 and CTAB adsorption specific surface area. The type is not particularly limited as long as it is listed below.

【0012】カーボンブラックとしては、たとえば、S
AFクラス等の通常品よりも高いストラクチャーのカー
ボンブラックが好ましく、1種または2種以上を用いる
ことができる。以下、カーボンブラックの物性について
説明する。カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2
SA)は、その粒子径の大きさを示すものである。この
比表面積が大きいと粒子径は小さい。窒素吸着比表面積
は150m2/g以上であれば特に限定はなく、150〜1
80m2/gであることが好ましい。150m2/g未満では、
耐摩耗性の向上効果が充分ではない。また、180m2/g
を超えると、凝集体の大きさを大きくすることによって
分散性の向上はみられるが限界がある。
As carbon black, for example, S
Carbon black having a structure higher than that of a normal product such as an AF class is preferable, and one or two or more carbon blacks can be used. Hereinafter, the physical properties of carbon black will be described. Nitrogen adsorption specific surface area of carbon black (N 2
SA) indicates the size of the particle diameter. When the specific surface area is large, the particle size is small. The nitrogen adsorption specific surface area is not particularly limited as long as it is 150 m 2 / g or more.
It is preferably 80 m 2 / g. At less than 150 m 2 / g,
The effect of improving the wear resistance is not sufficient. Also, 180m 2 / g
When it exceeds, the dispersibility is improved by increasing the size of the aggregate, but there is a limit.

【0013】カーボンブラックのDBP吸油量は、スト
ラクチャーの大きさの指標であり、140ml/100g
以上であれば特に限定はなく、好ましくは140〜16
0ml/100gであり、より好ましくは145〜155
ml/100gである。140ml/100g未満では、凝
集体の大きさが小さすぎるため、耐摩耗性の向上や分散
性が充分に得られない。160ml/100gを超える
と、作業性が低下することがある。
The DBP oil absorption of carbon black is an index of the size of the structure, and is 140 ml / 100 g.
There is no particular limitation as long as it is above, preferably 140 to 16
0 ml / 100 g, more preferably 145 to 155
ml / 100 g. If it is less than 140 ml / 100 g, the size of the aggregate is too small, so that the abrasion resistance cannot be improved or the dispersibility cannot be sufficiently obtained. If it exceeds 160 ml / 100 g, workability may be reduced.

【0014】カーボンブラックのCDBP吸油量は、ス
トラクチャーの強さの指標であり、115ml/100g
以上であれば特に限定はなく、好ましくは115〜15
0ml/100gであり、より好ましくは120〜140
ml/100gである。115ml/100g未満では、混
練時の剪断等によりカーボンブラックの凝集体が破壊さ
れやすいため、所定の効果が得にくい。150ml/10
0gを超えると、作業性が低下することがある。
The CDBP oil absorption of carbon black is an indicator of the strength of the structure, and is 115 ml / 100 g.
There is no particular limitation as long as it is above, and preferably 115 to 15
0 ml / 100 g, more preferably 120-140
ml / 100 g. If the amount is less than 115 ml / 100 g, a predetermined effect is hardly obtained because the aggregate of carbon black is easily broken by shearing during kneading or the like. 150ml / 10
If it exceeds 0 g, workability may be reduced.

【0015】カーボンブラックのTINT(着色力)
は、ゴム成分に対する高摩耗性を付与するための1つの
要因であり、140%以上であれば特に限定はなく、好
ましくは140〜180%であり、より好ましくは15
0〜180%である。140%未満だと、耐摩耗性の向
上が充分でない。180%を超えると、製造上の問題が
あり、その他要件を満たすことが困難となり、実質的に
製造ができなくなることがある。
TINT (coloring power) of carbon black
Is one factor for imparting high abrasion to the rubber component, and is not particularly limited as long as it is 140% or more, preferably 140 to 180%, more preferably 15 to 180%.
0 to 180%. If it is less than 140%, the abrasion resistance cannot be sufficiently improved. If it exceeds 180%, there is a problem in production, it is difficult to satisfy other requirements, and production may not be possible substantially.

【0016】カーボンブラックの凝集体径の分布はシャ
ープであることが好ましい。そのため、カーボンブラッ
クのΔD50は、50nm以下であれば特に限定はなく、
好ましくは25〜45nmであり、より好ましくは30〜
40nmである。ΔD50が25nm未満では、発熱性の悪
化が大きい。ΔD50が50nmを超えると、耐摩耗性の
向上が充分でない。また、カーボンブラックの最大頻度
のストークス径(Dst)は、70nm以下であることが
好ましく、ストークス径が70nmを超えると、満足する
耐摩耗性が得られない。
The distribution of the aggregate diameter of carbon black is preferably sharp. Therefore, ΔD50 of carbon black is not particularly limited as long as it is 50 nm or less,
It is preferably from 25 to 45 nm, more preferably from 30 to 45 nm.
40 nm. If ΔD50 is less than 25 nm, the exothermicity is greatly deteriorated. If ΔD50 exceeds 50 nm, the abrasion resistance is not sufficiently improved. The maximum frequency Stokes diameter (Dst) of the carbon black is preferably 70 nm or less. If the Stokes diameter exceeds 70 nm, satisfactory wear resistance cannot be obtained.

【0017】カーボンブラックの表面には数オングスト
ローム程度の細孔があり、この細孔にはゴムは浸入でき
ない。そこで、ゴムが浸入できる程度の比表面積の評価
は、大きな吸着分子であるCTAB(セシルトリメチル
アンモニウムブロマイド)の吸着の度合いで表される。
このCTAB値(CTAB吸着比表面積)は、140m2
/g以上であれば特に限定はなく、好ましくは140〜2
00m2/gであり、より好ましくは150〜180m2/gで
ある。140m2/g未満では、耐摩耗性の向上が充分でな
い。200m2/gを超えると、低発熱性と作業性の劣化が
激しいことがある。
The surface of carbon black has pores of about several angstroms, and rubber cannot enter these pores. Therefore, the evaluation of the specific surface area to the extent that rubber can penetrate is expressed by the degree of adsorption of CTAB (cesyltrimethylammonium bromide), which is a large adsorbed molecule.
This CTAB value (CTAB adsorption specific surface area) is 140 m 2.
/ g or more is not particularly limited, preferably 140 to 2
00 m 2 / g, more preferably 150 to 180 m 2 / g. If it is less than 140 m 2 / g, the improvement in wear resistance is not sufficient. If it exceeds 200 m 2 / g, low heat build-up and workability may be significantly deteriorated.

【0018】カーボンブラックの沃素吸着量は、145
〜175mg/gであると好ましく、145〜175mg/gで
あるとより好ましい。145mg/g未満では、耐摩耗性の
向上効果が十分ではなく、175mg/gを超えると、カー
ボンブラックの凝集体の大きさを大きくして、分散性の
向上は見られるが限界がある。 〔タイヤトレッド用ゴム組成物〕本発明のタイヤトレッ
ド用ゴム組成物は、ゴム成分とカーボンブラックとを含
んでおり、ゴム成分とカーボンブラックとの配合量は、
ゴム成分100重量部に対して、カーボンブラック30
〜60重量部の範囲内、好ましくは35〜55重量部の
範囲内である。カーボンブラックの配合量が30重量部
未満であると、前記の特性を有するカーボンブラックを
使用しても充分な耐摩耗性を得ることができない。上記
配合量が60重量部を超えると、作業性が低下し、さら
に耐摩耗性向上の効果は減少し、タイヤトレッド使用時
の発熱性が高くなる。
The iodine adsorption amount of carbon black is 145
175 mg / g, more preferably 145-175 mg / g. If the amount is less than 145 mg / g, the effect of improving the abrasion resistance is not sufficient. If the amount exceeds 175 mg / g, the size of the carbon black aggregates is increased to improve the dispersibility, but there is a limit. (Rubber composition for tire tread) The rubber composition for tire tread of the present invention contains a rubber component and carbon black, and the compounding amount of the rubber component and carbon black is:
Carbon black 30 per 100 parts by weight of rubber component
It is in the range of 6060 parts by weight, preferably in the range of 35〜55 parts by weight. If the compounding amount of the carbon black is less than 30 parts by weight, sufficient wear resistance cannot be obtained even if the carbon black having the above-mentioned properties is used. If the amount is more than 60 parts by weight, the workability is reduced, the effect of improving the wear resistance is reduced, and the heat generation during use of the tire tread is increased.

【0019】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、
イオウと、前記イオウと同じ重量以上の加硫促進剤とを
さらに含むと、耐熱疲労性に強く、物性変化を起こしに
くいモノサルファイド結合が多くなるため、使用条件が
特に厳しい重荷重用タイヤではこの加硫系が好ましい。
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、必要に応じ
て、シリカ、炭酸カルシウム、クレー等の充填剤や、シ
ランカップリング剤等の添加剤を1種以上含んでいても
よい。
The rubber composition for a tire tread of the present invention comprises:
When sulfur and a vulcanization accelerator having the same weight or more as the sulfur are further contained, monosulfide bonds which are strong in heat fatigue resistance and hardly cause a change in physical properties are increased, and therefore, in heavy load tires which are particularly strict in use conditions, this vulcanization accelerator is used. A sulfur system is preferred.
The rubber composition for a tire tread of the present invention may contain one or more fillers such as silica, calcium carbonate, and clay, and one or more additives such as a silane coupling agent, if necessary.

【0020】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物を製
造する方法としては、特に限定はされず、公知の方法を
適用することができる。具体的には、たとえば、バンバ
リーミキサー等の混練機を用いて、充填剤、可塑剤、加
硫助剤、老化防止剤等のベース薬品を100〜160
℃、4〜6分間、ゴム成分およびカーボンブラックと混
練した後、排出し、イオウ、加硫促進剤等のファイナル
薬品を添加して、80〜100℃、2〜3間混練するこ
とによって得ることができる。
The method for producing the rubber composition for a tire tread of the present invention is not particularly limited, and a known method can be applied. Specifically, for example, using a kneading machine such as a Banbury mixer, the base chemicals such as filler, plasticizer, vulcanization aid, and antioxidant are 100 to 160.
C., kneaded with rubber component and carbon black for 4 to 6 minutes, discharged, added with final chemicals such as sulfur and vulcanization accelerator, and kneaded at 80 to 100.degree. C. for 2 to 3 Can be.

【0021】このようにして得られたタイヤトレッド用
ゴム組成物を成形加硫することによってタイヤトレッド
にすることができる。本発明のタイヤトレッド用ゴム組
成物は、補強剤としてのカーボンブラック等の充填剤が
多量に配合されておらず、むしろ少なめであるため、ゴ
ムの伸びが良いので、このゴム組成物から得られるタイ
ヤトレッドでは、タイヤトレッドの大変形が生じるよう
な悪路に対しても追随性が良く、ゴムのチッピングが起
こりにくい。したがって、悪路用タイヤに使用しても耐
久性に優れている。
The rubber composition for a tire tread thus obtained can be formed into a tire tread by molding and vulcanizing. The rubber composition for a tire tread of the present invention does not contain a large amount of a filler such as carbon black as a reinforcing agent, but rather has a small amount, so that the rubber has good elongation and is obtained from this rubber composition. The tire tread has good followability even on a rough road where large deformation of the tire tread occurs, and rubber chipping hardly occurs. Therefore, it is excellent in durability even when used for tires for rough roads.

【0022】本発明のゴム組成物から得られるタイヤト
レッドは、低発熱性であるため発熱性がよく、ハイウェ
ーでの高速走行にも適しており、従来のトレッドより厚
くしても、蓄熱することはなく、通常のトレッドと同程
度に走行できるので、さらに長寿命のタイヤとなる。本
発明のゴム組成物から得られるタイヤトレッドは、耐摩
耗性に優れているため、厚みをより薄くすることができ
るので、同程度の寿命を保ちつつ、タイヤの軽量化が可
能であり、車の低燃費化につながる。
The tire tread obtained from the rubber composition of the present invention has a low heat build-up and thus has a good heat build-up, is suitable for high-speed running on a highway, and can store heat even if it is thicker than a conventional tread. , And can run on the same level as a normal tread, resulting in a tire with a longer life. The tire tread obtained from the rubber composition of the present invention is excellent in abrasion resistance and can be made thinner.Thus, it is possible to reduce the weight of the tire while maintaining the same life, and Fuel efficiency.

【0023】通常、高補強性カーボンブラックを大量に
使用した場合、製造工程における作業性の指標であるム
ーニー粘度が著しく増加して作業性が悪化すると予想さ
れるが、本発明で用いられるカーボンブラックが特異な
凝集体構造を持つので、ムーニー粘度の増加が抑制され
る。
Normally, when a large amount of highly reinforcing carbon black is used, it is expected that the Mooney viscosity, which is an index of workability in the manufacturing process, will be significantly increased and workability will be deteriorated. Has a unique aggregate structure, so that an increase in Mooney viscosity is suppressed.

【0024】[0024]

【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例および比較
例を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。 (実施例1〜2および比較例1〜2)下記表1に示す配
合のタイヤトレッド用ゴム組成物を以下の方法により作
製した。バンバリーミキサーを用いて、ベース薬品とし
て充填剤、可塑剤、加硫助剤、老化防止剤を、150
℃、4分間、カーボンブラックおよびゴム成分と混練し
た後、排出し、ファイナル薬品としてイオウ、加硫促進
剤を、90℃、2分間混練することによって得ることが
できる。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following Examples. (Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2) A rubber composition for a tire tread having the composition shown in Table 1 below was produced by the following method. Using a Banbury mixer, fillers, plasticizers, vulcanization aids and antioxidants were added as base chemicals to 150
After kneading with carbon black and a rubber component at 4 ° C. for 4 minutes, the mixture is discharged, and sulfur and a vulcanization accelerator as final chemicals can be kneaded at 90 ° C. for 2 minutes.

【0025】得られたタイヤトレッド用ゴム組成物は、
80kgf で、150℃、40分間加硫して評価した。
The rubber composition for a tire tread obtained is
It was evaluated by vulcanization at 150 ° C for 40 minutes at 80 kgf.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】ブタジエンゴム:日本合成ゴム社製、BR
10 老化防止剤:N−イソプロピル−N’−フェニル−p−
フェニレンジアミン(住友化学社製、アンチゲン3
C)。 ステアリン酸:日本油脂社製。 亜鉛華:三井金属社製。
Butadiene rubber: BR manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.
10 Anti-aging agent: N-isopropyl-N'-phenyl-p-
Phenylenediamine (Sumitomo Chemical Co., Antigen 3
C). Stearic acid: manufactured by NOF Corporation. Zinc flower: manufactured by Mitsui Kinzoku.

【0028】硫黄:鶴見化学社製。 加硫促進剤:N−第三ブチル−2−ベンゾチアジル・ス
ルフェアミド(大内新興社製、ノクセラーNS)。 カーボンブラック: タイプA:本発明に従うカーボンブラック。
Sulfur: manufactured by Tsurumi Chemical Company. Vulcanization accelerator: N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfamide (Ouchi Shinko, Noxeller NS). Carbon black: Type A: carbon black according to the present invention.

【0029】タイプB:SAFカーボン(東海カーボン
製、シースト9)。 タイプC:ISAFカーボン(東海カーボン製、シース
ト6)。 なお、これらのカーボンブラックの特性は下記表2に示
す通りである。
Type B: SAF carbon (Tokai Carbon, Seast 9). Type C: ISAF carbon (Tokai Carbon, Seast 6). The properties of these carbon blacks are as shown in Table 2 below.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】上記カーボンブラックの特性は、以下の方
法で測定された。窒素吸着比表面積: ASTM D3037−88に準拠
した方法。DBP吸油量: JIS K6221−1982に準拠し
た方法。CDBP吸油量: ASTM D3493に従って粉砕
し、JIS K6221によりDBPを決定した。
The properties of the carbon black were measured by the following methods. Nitrogen adsorption specific surface area: A method based on ASTM D3037-88. DBP oil absorption: A method based on JIS K6221-1982. CDBP oil absorption: Pulverized according to ASTM D3493, and DBP was determined according to JIS K6221.

【0032】TINT:ASTM D3265−85に
準拠した方法。最大頻度のストークス径(Dst)、ΔD50: レーブ
ル社製ディスク・セントリフュージを使用し、遠心沈降
法を利用した以下の方法により、カーボンブラックの凝
集体径の分布を測定した。カーボンブラックを約10mg
精秤し、少量の界面活性剤を加えた20%エタノール水
溶液に加え、カーボンブラック濃度を約0.02重量%
にした後、超音波で分散させ、これを試料溶液とした。
ディスク・セントリフュージの回転速度を8000rp
mに設定し、スピン液(純水)14mlを加えた。その
後、バッファー液(20%エタノール水溶液)1mlを注
入し、一斉に遠心沈降を開始させた。光電沈降法によ
り、図1に示すような凝集体径分布曲線を作成し、スト
ークス径(Dst)、と半値幅(ΔD50)を求めた。
TINT: A method based on ASTM D3265-85. Stokes diameter (Dst) at the maximum frequency, ΔD50: The distribution of the aggregate diameter of carbon black was measured by the following method using a centrifugal sedimentation method using a disk centrifuge manufactured by Lebre . About 10mg of carbon black
Accurately weigh and add to a 20% aqueous ethanol solution to which a small amount of surfactant is added, and adjust the carbon black concentration to about 0.02% by weight.
After that, the mixture was dispersed by ultrasonic waves to obtain a sample solution.
Rotation speed of disk centrifuge is 8000 rpm
m, and 14 ml of spin solution (pure water) was added. Thereafter, 1 ml of a buffer solution (20% aqueous ethanol solution) was injected, and centrifugal sedimentation was started all at once. Aggregate diameter distribution curves as shown in FIG. 1 were created by the photoprecipitation method, and the Stokes diameter (Dst) and the half width (ΔD50) were determined.

【0033】CTAB吸着比表面積:ASTM D37
65−85に準拠した方法。沃素吸着量: ASTM 1510−81に準拠した方
法。 前記実施例および比較例で得られた各ゴム組成物から得
られるタイヤトレッドの諸物性を以下の方法により評価
した。 ムーニー粘度:JIS K6299に準じて130℃で
ML(1+4)を測定した。
CTAB adsorption specific surface area: ASTM D37
65-85. Iodine adsorption amount: A method based on ASTM 1510-81. Various physical properties of the tire tread obtained from each of the rubber compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods. Mooney viscosity: ML (1 + 4) was measured at 130 ° C. according to JIS K6299.

【0034】硬度:加硫後のJIS−A硬度を20℃で
測定した。 E* :岩本製作所(株)製の粘弾性スペクトロメーター
で、70℃、10Hz、歪み0.2%のE* 、tanδ
を測定した。 ランボーン:岩本製作所(株)製のランボーン摩耗試験
機を用い、荷重5kg、スリップ率60%の条件下で試
験片の摩耗を測定した。実施例1を100として指数が
大きいほど耐摩耗性能が良好である。
Hardness: JIS-A hardness after vulcanization was measured at 20 ° C. E * : Viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd., E * , tan δ at 70 ° C., 10 Hz, 0.2% strain.
Was measured. Lambourn: The wear of the test piece was measured using a Lambourn abrasion tester manufactured by Iwamoto Seisakusho under the conditions of a load of 5 kg and a slip ratio of 60%. The wear resistance is better as the index is larger, with the value of Example 1 being 100.

【0035】評価結果を下記表3に示す。The evaluation results are shown in Table 3 below.

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】表3にみるように、本発明で規定した物性
を有するカーボンブラックを使用した実施例1のゴム組
成物は、従来のカーボンブラックを使用した比較例1の
ゴム組成物と比べると、加硫後のタイヤトレッドにおい
て、硬度は同一であるが、カーボンブラックの低発熱性
により、発熱性の指標であるLC(損失係数・ロスコン
プライアイス、E''/(E* 2 が低減しているととも
に、カーボンブラックの高補強性により、耐摩耗性の指
標であるランボーンの摩耗指数が向上している。
As shown in Table 3, the rubber composition of Example 1 using the carbon black having the physical properties specified in the present invention is different from the rubber composition of Comparative Example 1 using the conventional carbon black. In the tire tread after vulcanization, the hardness is the same, but due to the low heat build-up of carbon black, LC (loss coefficient / loss compliant ice, E ″ / (E * ) 2 ), which is an index of heat build-up, is reduced. In addition, due to the high reinforcing property of carbon black, the wear index of Lambourn, which is an index of wear resistance, is improved.

【0038】また、実施例2のゴム組成物は、従来のカ
ーボンブラックを使用した比較例2のゴム組成物と比べ
て、転がり抵抗の指標である tanδは同一レベルである
が、ランボーンの摩耗指数が向上している。通常、上記
実施例のように高補強性カーボンブラックを多量に使用
した場合、製造工程における作業性の指標であるムーニ
ー粘度が著しく増加して作業性が悪化すると予想される
が、本発明のゴム組成物では、用いられるカーボンブラ
ックが特異な凝集体構造を持つので、ムーニー粘度の増
加が抑制される。
The rubber composition of Example 2 has the same level of tan δ as an index of rolling resistance as compared with the rubber composition of Comparative Example 2 using conventional carbon black, but has a Lambourn abrasion index. Is improving. Normally, when a large amount of high reinforcing carbon black is used as in the above examples, it is expected that the Mooney viscosity, which is an index of workability in the manufacturing process, will significantly increase and workability will deteriorate. In the composition, since the carbon black used has a unique aggregate structure, an increase in Mooney viscosity is suppressed.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物
は、発熱性能の悪化を伴うことなく耐摩耗性の向上した
タイヤトレッド用ゴム組成物を提供することができる。
The rubber composition for a tire tread of the present invention can provide a rubber composition for a tire tread having improved abrasion resistance without deteriorating heat generation performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】カーボンブラックの最大頻度のストークス径
(Dst)と半値幅(ΔD50)を求めるために用いら
れる凝集体径分布曲線の一例を表すグラフ。
FIG. 1 is a graph showing an example of an aggregate diameter distribution curve used for obtaining the maximum frequency Stokes diameter (Dst) and half width (ΔD50) of carbon black.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ゴム成分100重量部と、 CTAB吸着比表面積が140m2/g以上、DBP吸油量
が140ml/100g以上、CDBP吸油量が115ml
/100g以上、TINTが140%以上、ΔD50が
50nm以下、かつ、窒素吸着比表面積が150m2/g以上
である特性を有するカーボンブラック30〜60重量部
と、を含むタイヤトレッド用ゴム組成物。
1. A rubber component having 100 parts by weight, a CTAB adsorption specific surface area of 140 m 2 / g or more, a DBP oil absorption of 140 ml / 100 g or more, and a CDBP oil absorption of 115 ml
/ 100 g or more, TINT is 140% or more, ΔD50 is 50 nm or less, and a carbon composition having a nitrogen adsorption specific surface area of 150 m 2 / g or more is 30 to 60 parts by weight.
【請求項2】前記カーボンブラックの特性中、前記CT
AB吸着比表面積は140〜200m2/g、前記DBP吸
油量は140〜160ml/100g、前記CDBP吸油
量は115〜150ml/100g、前記TINTは14
0〜180%、前記ΔD50は25〜45nm、前記窒素
吸着比表面積は150〜180m2/gである請求項1に記
載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
2. The characteristics of the carbon black,
AB adsorption specific surface area is 140-200 m 2 / g, DBP oil absorption is 140-160 ml / 100 g, CDBP oil absorption is 115-150 ml / 100 g, and TINT is 14
0-180%, the ΔD50 is 25~45Nm, the nitrogen adsorption specific surface area for a tire tread rubber composition according to claim 1 which is 150~180m 2 / g.
【請求項3】前記ゴム成分は少なくとも天然ゴムを含む
請求項1または2に記載のタイヤトレッド用ゴム組成
物。
3. The rubber composition for a tire tread according to claim 1, wherein the rubber component contains at least natural rubber.
【請求項4】イオウと、前記イオウと同じ重量以上の加
硫促進剤とをさらに含む請求項1から3までのいずれか
に記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
4. The rubber composition for a tire tread according to claim 1, further comprising sulfur and a vulcanization accelerator having the same weight or more as the sulfur.
【請求項5】高荷重用車両のタイヤトレッドに使用され
る請求項1から4までのいずれかに記載のタイヤトレッ
ド用ゴム組成物。
5. The rubber composition for a tire tread according to claim 1, which is used for a tire tread of a vehicle for heavy load.
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