JPH11269331A - Rubber composition for tire tread - Google Patents

Rubber composition for tire tread

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JPH11269331A
JPH11269331A JP11000421A JP42199A JPH11269331A JP H11269331 A JPH11269331 A JP H11269331A JP 11000421 A JP11000421 A JP 11000421A JP 42199 A JP42199 A JP 42199A JP H11269331 A JPH11269331 A JP H11269331A
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formula
weight
group
rubber composition
carbon atoms
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Seiji Hara
誠治 原
Kiyoyuki Muraoka
清潔 村岡
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject composition capable of improving the wet-grip performance of a tire and realizing excellent high-speed stability by compounding a rubber component containing a brominated isobutylene/p- methylstyrene copolymer with a specific wet-process silica. SOLUTION: The objective composition is produced by compounding (A) 100 pts.wt. of a polymer containing >=30 wt.% of a brominated isobutylene/p- methylstyrene copolymer with (B) 50-200 pts.wt. of wet-process silica having a BET specific surface area of 100-250 m<2> /g after leaving in nitrogen atmosphere at 150 deg.C for 0.5 hr and (C) 1-15 wt.% (based on the component B) of a silane compound of formula Z-R-Sn -R-Z [R is a bivalent group of a 1-18C hydrocarbon; Z is a group of formula Si (R<1> )2 R<2> (R<1> is a 1-4C alkyl or the like; R<2> is a 1-8C alkoxy or the like) or the like; (n) is 2-8], formula Z-R-SH, formula Z-R-NH2 , formula Z-CH=CH2 or formula Z-R-X (X is a halogen).

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、ウェットグリップ
性に優れたタイヤのトレッドに好適なゴム組成物に関す
る。
The present invention relates to a rubber composition suitable for a tire tread excellent in wet grip performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の高速道路網の発達により、タイヤ
には高度な高速安定性が要求され、特にウェット路面上
でのグリップ特性の向上が課題とされている。
2. Description of the Related Art Due to the recent development of a highway network, tires are required to have a high level of high-speed stability, and there is a need to improve grip characteristics particularly on wet road surfaces.

【0003】ここで、たとえば特開平6−1882号、
特開平6−240050号、特開平9−241430号
および特開平9−241426号各公報においては、主
としてウェットスキッド特性や耐オゾン性、耐屈曲疲労
性を向上させるという点から、ゴム成分としてハロゲン
化ブチルゴムやイソモノオレフィンとパラメチルスチレ
ンとの共重合体の臭素化物を用い、補強材としてカーボ
ンブラックを配合している。
Here, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H6-11882,
JP-A-6-240050, JP-A-9-241430 and JP-A-9-241426 disclose halogenated rubber as a rubber component mainly from the viewpoint of improving wet skid characteristics, ozone resistance and bending fatigue resistance. It uses butyl rubber or a bromide of a copolymer of isomonoolefin and paramethylstyrene, and contains carbon black as a reinforcing material.

【0004】しかし、近年は、ウェットグリップ性を向
上させるという点からカーボンブラックの一部または全
部に代えてシリカを配合している。
However, in recent years, silica has been compounded in place of part or all of carbon black from the viewpoint of improving wet grip properties.

【0005】このばあい、シリカを配合してなるゴム組
成物においてはシリカの分散性に劣ることから、耐摩耗
性、ウェットグリップ性などを向上させるというシリカ
の特性を充分に発揮することができないという問題があ
った。
[0005] In this case, the rubber composition containing silica is inferior in silica dispersibility, so that the silica characteristics such as improvement of abrasion resistance and wet gripping property cannot be sufficiently exhibited. There was a problem.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、イソブチレン/パラメチルスチレン共重合体の臭素
化物を含むゴム成分と特定の湿式シリカとを配合してな
るゴム組成物であって、ウェットグリップ性の向上した
タイヤトレッド用ゴム組成物をうることにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubber composition comprising a rubber component containing bromide of isobutylene / paramethylstyrene copolymer and a specific wet silica, An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire tread having improved wet grip properties.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、イソブチレン
/パラメチルスチレン共重合体の臭素化物を30重量%
以上含むポリマー100重量部に対し、150℃で0.
5時間チッ素雰囲気下で放置したのちのBET比表面積
が100〜250m2/gである湿式シリカを50〜2
00重量部、ならびに、式(1):Z−R−Sn−R−
Z、式(2):Z−R−SH、式(3):Z−R−NH
3、式(4):Z−CH=CH2または式(5):Z−R
−X(式中、Rは炭素数1〜18の2価の炭化水素基、
nは2〜8の整数、Zは−Si(R122、−SiR1
(R22、もしくは−Si(R23(ただし、R1は炭
素数1〜4のアルキル基、シクロヘキシル基もしくはフ
ェニル基、R2は炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数
5〜8のシクロアルコキシ基もしくは炭素数6〜8のア
リールオキシ基、Xはハロゲン原子)である)で示され
る湿式シリカ量の1〜15重量%に相当する量のシラン
化合物を配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物に関
する。
According to the present invention, a bromide of isobutylene / paramethylstyrene copolymer is contained in an amount of 30% by weight.
With respect to 100 parts by weight of the polymer contained above, 0.1 at 150 ° C.
Wet silica having a BET specific surface area of 100 to 250 m 2 / g after being left in a nitrogen atmosphere for
00 parts by weight, and formula (1): Z—R—S n —R—
Z, Formula (2): ZR-SH, Formula (3): ZR-NH
3, equation (4): Z-CH = CH 2 or formula (5): Z-R
-X (wherein, R is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms,
n is an integer of 2 to 8, Z is —Si (R 1 ) 2 R 2 , —SiR 1
(R 2 ) 2 or —Si (R 2 ) 3 (where R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyclohexyl group or a phenyl group, R 2 is an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, 5 carbon atoms) Is a cycloalkoxy group or an aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, X is a halogen atom), and a silane compound in an amount corresponding to 1 to 15% by weight of the wet silica amount of The present invention relates to a rubber composition for a tread.

【0008】このばあい、tanδ(10Hz、0℃、
0.5%)が0.5以上であり、周波数10Hz、温度
70℃の条件で剪断弾性率Gを5%、25%、50%、
100%、150%の各動的剪断変位で3回ずつ測定し
たときの、3回目の5%変位時の剪断弾性率G(5%)
と100%変位時の剪断弾性率G(100%)が、 式(I):G(5%)/G(100%)≦1.6および 式(II):G(100%)≧0.6 を満たすのが好ましい。
In this case, tan δ (10 Hz, 0 ° C.,
0.5%) is 0.5 or more, and the shear modulus G is 5%, 25%, 50% under the conditions of a frequency of 10 Hz and a temperature of 70 ° C.
Shear modulus G (5%) at the time of the third 5% displacement when measured three times at each of the dynamic shear displacements of 100% and 150%.
And the shear modulus G (100%) at the time of 100% displacement are as follows: Formula (I): G (5%) / G (100%) ≦ 1.6 and Formula (II): G (100%) ≧ 0. 6 is preferably satisfied.

【0009】また、湿式シリカが、5℃/分の昇温速度
で20℃から500℃まで昇温したばあいの100℃に
おける重量に対する400℃における重量の減量の割合
が、0.70重量%以下であるのが好ましい。
When the wet silica is heated from 20 ° C. to 500 ° C. at a rate of 5 ° C./min, the ratio of weight loss at 400 ° C. to 100 ° C. is 0.70% by weight or less. It is preferred that

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明におけるポリマー成分は、
イソブチレン/パラメチルスチレン共重合体の臭素化物
を30重量%以上含むが、各成分の特性を充分に発揮す
るためという点から50〜100重量%含むのが好まし
く、さらに、70〜100重量%含むのが特に好まし
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polymer component in the present invention comprises:
It contains at least 30% by weight of a bromide of isobutylene / paramethylstyrene copolymer, but preferably contains 50 to 100% by weight, more preferably 70 to 100% by weight, in order to sufficiently exhibit the properties of each component. Is particularly preferred.

【0011】また、イソブチレン/パラメチルスチレン
共重合体の臭素化物以外のポリマー成分としては、加硫
した後に常温で弾性を示すものであればよく、たとえば
スチレンブタジエンゴム(SBR)、天然ゴム(N
R)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(B
R)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、エ
チレンプロピレンゴム(EPPM)などのジエン系ゴ
ム、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(II
R)、フッ素ゴム(FKM)、エピクロルヒドリンゴム
などの1種または2種以上があげられるが、なかでも機
械的強度特性が優れ耐疲労性、耐熱性という点から、ス
チレンブタジエンゴム(SBR)、天然ゴム(NR)、
ブチルゴム(IIR)などの1種または2種以上を用い
るのが好ましい。
The polymer component other than the bromide of the isobutylene / paramethylstyrene copolymer may be any one which exhibits elasticity at room temperature after vulcanization. For example, styrene butadiene rubber (SBR), natural rubber (N
R), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (B
R), diene rubbers such as acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPPM), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (II)
R), fluorine rubber (FKM), epichlorohydrin rubber, etc., and one or more of them. Among them, styrene-butadiene rubber (SBR), natural rubber is preferable from the viewpoint of excellent mechanical strength characteristics and fatigue resistance and heat resistance. Rubber (NR),
It is preferable to use one or more kinds such as butyl rubber (IIR).

【0012】つぎに、本発明のタイヤトレッド用ゴム組
成物は、150℃で0.5時間チッ素雰囲気下で放置し
たのちのBET比表面積が100〜250m2/gであ
る湿式シリカを含む。前記BET比表面積は、加硫後の
ゴム組成物の機械的強度の向上という点から、150〜
250m2/gであるのが好ましい。特に、シリカを比
較的多量に配合してなるゴム組成物においては、BET
比表面積が250m2/gを超えると、シリカをポリマ
ーに配合する際にゴム組成物が硬くなり過ぎて加工性に
劣ることになる。
Next, the rubber composition for a tire tread of the present invention contains wet silica having a BET specific surface area of 100 to 250 m 2 / g after being left in a nitrogen atmosphere at 150 ° C. for 0.5 hour. The BET specific surface area is from 150 to 150 from the viewpoint of improving the mechanical strength of the rubber composition after vulcanization.
It is preferably 250 m 2 / g. In particular, in a rubber composition containing a relatively large amount of silica, the BET
If the specific surface area exceeds 250 m 2 / g, the rubber composition becomes too hard when compounding silica with the polymer, resulting in poor processability.

【0013】かかるシリカとしては、日本シリカ(株)
製の「ニプシルVN3」、デグサ社製の「ウルトラジル
VN3」、(株)トクヤマ製の「トクシールV」、塩野
義製薬(株)製の「カールレックスXR」などがあげら
れる。
As such silica, Nippon Silica Co., Ltd.
“Nipsil VN3” manufactured by Degussa, “Tokusil V” manufactured by Tokuyama Corporation, and “Carl Rex XR” manufactured by Shionogi & Co., Ltd.

【0014】さらに、本発明における湿式シリカは、5
℃/分の昇温速度で20℃から500℃まで昇温したば
あいの100℃における重量に対する400℃における
重量の減量の割合(以下、「重量減量割合」ともい
う。)が、0.70重量%以下である湿式シリカである
のが好ましい。さらに、シラン化合物がシリカと化学結
合する際に少量の水が必要であるという点から、重量減
量割合は0.20〜0.70重量%であるのが好まし
い。
Further, the wet silica according to the present invention comprises 5
When the temperature was raised from 20 ° C. to 500 ° C. at a temperature rising rate of ° C./min, the ratio of weight loss at 400 ° C. to weight at 100 ° C. (hereinafter also referred to as “weight loss ratio”) was 0.70 weight. % Or less. Furthermore, the weight loss ratio is preferably 0.20 to 0.70% by weight because a small amount of water is required when the silane compound chemically bonds to silica.

【0015】重量減量割合0.70重量%以下である湿
式シリカは、特願平9−345972号明細書記載の方
法によってうることができ、具体的には、BET比表面
積が前記範囲にある湿式シリカを5〜20mmHgの圧
力下130〜180℃で60〜120分間加熱処理すれ
ばよい。
The wet silica having a weight loss ratio of 0.70% by weight or less can be obtained by the method described in Japanese Patent Application No. 9-345972. Specifically, a wet silica having a BET specific surface area within the above range can be obtained. The silica may be heat-treated at 130 to 180 ° C. under a pressure of 5 to 20 mmHg for 60 to 120 minutes.

【0016】本発明におけるシリカの配合量としては、
前記ポリマー成分100重量部に対して50〜200重
量部であればよいが、加硫ゴムの強度を維持し、かつ混
練時の加工性が良いという点から50〜150重量部で
あるのが好ましく、さらに、60〜120重量部である
のが特に好ましい。
In the present invention, the amount of silica is as follows:
The amount may be 50 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer component, but is preferably 50 to 150 parts by weight from the viewpoint that the strength of the vulcanized rubber is maintained and the processability during kneading is good. And more preferably 60 to 120 parts by weight.

【0017】つぎに、本発明においては、式(1):Z
−R−Sn−R−Z、式(2):Z−R−SH、式
(3):Z−R−NH3、式(4):Z−CH=CH2
たは式(5):Z−R−X(式中、Rは炭素数1〜18
の2価の炭化水素基、nは2〜8の整数、Zは−Si
(R122、−SiR1(R22、もしくは−Si(R
23(ただし、R1は炭素数1〜4のアルキル基、シク
ロヘキシル基もしくはフェニル基、R2は炭素数1〜8
のアルコキシ基、炭素数5〜8のシクロアルコキシ基も
しくは炭素数6〜8のアリールオキシ基、Xはハロゲン
原子)である)で示されるシラン化合物を配合する。
Next, in the present invention, the formula (1): Z
-R-S n -R-Z, wherein (2): Z-R- SH, wherein (3): Z-R- NH 3, equation (4): Z-CH = CH 2 or formula (5): Z—R—X (wherein, R represents 1 to 18 carbon atoms)
A is a divalent hydrocarbon group, n is an integer of 2 to 8, and Z is -Si
(R 1 ) 2 R 2 , —SiR 1 (R 2 ) 2 , or —Si (R
2 ) 3 (where R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, cyclohexyl group or phenyl group, R 2 is 1 to 8 carbon atoms)
Is an alkoxy group, a cycloalkoxy group having 5 to 8 carbon atoms or an aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, and X is a halogen atom).

【0018】本発明のゴム組成物において前記シラン化
合物は、カップリング剤としてシリカとポリマーの両者
と化学的に結合し、シリカとポリマーを結合させるとい
う機能を果たす。
In the rubber composition of the present invention, the silane compound serves as a coupling agent to chemically bond to both the silica and the polymer, and to function to bond the silica to the polymer.

【0019】前記式(1)〜(5)中、Zは−Si(R
122、−SiR1(R22、または−Si(R23
示されるが、R1はメチル、エチル、プロピル、ブチル
などの炭素数1〜4のアルキル基、シクロヘキシル基ま
たはフェニル基であり、R2はメトキシ、エトキシ、ブ
トキシなどの炭素数1〜8のアルコキシ基、シクロヘキ
シルオキシなどの炭素数5〜8のシクロアルコキシ基ま
たはフェノキシ、ベンジルオキシなどの炭素数6〜8の
アリールオキシ基である。また、Rはエチレン、プロピ
レンなどの炭素数1〜18の2価の炭化水素基である。
In the above formulas (1) to (5), Z is -Si (R
1 ) 2 R 2 , —SiR 1 (R 2 ) 2 , or —Si (R 2 ) 3 , where R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, butyl, etc., cyclohexyl R 2 is a C 1-8 alkoxy group such as methoxy, ethoxy, butoxy, a C 5-8 cycloalkoxy group such as cyclohexyloxy or a C 6-8 carbon atom such as phenoxy, benzyloxy, etc. 8 is an aryloxy group. R is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms such as ethylene and propylene.

【0020】式(1)で示されるシラン化合物として
は、たとえば
As the silane compound represented by the formula (1), for example,

【0021】[0021]

【化1】 Embedded image

【0022】などがあげられる。また市販のものとして
は、デグサ社製のSi69(3,3′−ビス(トリエト
キシシリルプロピル)テトラスルフィド)などがあげら
れる。
And the like. Examples of commercially available products include Si69 (3,3'-bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Degussa.

【0023】また、式(2)で示されるシラン化合物と
しては、たとえば
The silane compound represented by the formula (2) includes, for example,

【0024】[0024]

【化2】 Embedded image

【0025】などがあげられる。また、市販のものとし
ては、東芝シリコーン(株)製のTSL8380または
信越化学(株)製のKBM803(3−メルカプトプロ
ピルトリエトキシシラン)などがあげられる。
And the like. Examples of commercially available products include TSL8380 manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd. and KBM803 (3-mercaptopropyltriethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

【0026】式(3)で示されるシラン化合物として
は、たとえば
As the silane compound represented by the formula (3), for example,

【0027】[0027]

【化3】 Embedded image

【0028】などがあげられ、市販のものとしてはたと
えば信越化学工業(株)製のKBM903(γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン)などがあげられる。
Examples of commercially available products include KBM903 (γ-aminopropyltrimethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

【0029】式(4)で示されるシラン化合物として
は、たとえば
As the silane compound represented by the formula (4), for example,

【0030】[0030]

【化4】 Embedded image

【0031】などがあげられ、市販のものとしてはたと
えば信越化学工業(株)製のKBM1003(ビニルト
リメトキシシラン)などがあげられる。
Examples of commercially available products include KBM1003 (vinyltrimethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

【0032】また、式(5)で示されるシラン化合物と
しては、たとえば
Examples of the silane compound represented by the formula (5) include, for example,

【0033】[0033]

【化5】 Embedded image

【0034】などがあげられ、市販のものとしてはたと
えば信越化学工業(株)製のKBM703(γ−クロロ
プロピルトリメトキシシラン)などがあげられる。
Examples of commercially available products include KBM703 (γ-chloropropyltrimethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

【0035】これらのなかでも、ゴム焼け(スコーチ)
という点から3,3′−ビス(トリエトキシシリルプロ
ピル)テトラスルフィドを用いるのが好ましい。
Of these, rubber scorch (scorch)
In view of this, it is preferable to use 3,3'-bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide.

【0036】前記シラン化合物の配合量としては、前記
含水シリカの1〜15重量%に相当する量であればよい
が、過剰のカップリング剤がゴム表面に析出する現象を
防止し、材料コストの上昇を防止するという点から、1
〜10重量%に相当する量であるのが好ましく、4〜8
重量%に相当する量であるのが特に好ましい。
The compounding amount of the silane compound may be an amount corresponding to 1 to 15% by weight of the hydrated silica. However, the phenomenon that an excessive coupling agent is precipitated on the rubber surface is prevented, and the material cost is reduced. In terms of preventing the rise, 1
Preferably, the amount corresponds to 10 to 10% by weight.
It is particularly preferred that the amount corresponds to% by weight.

【0037】本発明のゴム組成物には、前記成分のほか
に、たとえば前記湿式シリカを除くシリカ、タルク、ク
レーなどの白色充填剤およびカーボンブラックなどの充
填剤、パラフィン系、アロマ系、ナフテン系のプロセス
オイルなどの軟化剤、クマロンインデン樹脂、ロジン系
樹脂、シクロペンタジエン系樹脂などの粘着付与剤、イ
オウ、過酸化物などの加硫剤、加硫促進剤、ステアリン
酸、酸化亜鉛などの加硫助剤、老化防止剤などを、本発
明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて適宜配合す
ることができる。
In the rubber composition of the present invention, in addition to the above-mentioned components, white fillers such as silica, talc, clay and the like other than the above-mentioned wet silica, fillers such as carbon black, paraffin-based, aroma-based, and naphthene-based Softeners such as process oils, tackifiers such as coumarone indene resins, rosin resins, cyclopentadiene resins, vulcanizing agents such as sulfur and peroxides, vulcanization accelerators, stearic acid, zinc oxide, etc. A vulcanization aid, an antioxidant, and the like can be appropriately compounded as needed as long as the effects of the present invention are not impaired.

【0038】特に、前記湿式シリカを除く充填剤は、2
0〜200重量部、軟化剤は、10〜200重量部、粘
着付与剤は、5〜50重量部の範囲で適宜選択して配合
するのが好ましい。また、加硫剤、加硫促進剤および加
硫助剤は、適正な加硫速度に調節するという点からあわ
せて4〜15重量部、老化防止剤は、耐老化特性を有し
かつ過剰に配合しないという点から1〜10重量部の範
囲で適宜選択して配合するのが好ましい。
In particular, the filler other than the wet silica is 2
It is preferable to mix and select 0 to 200 parts by weight, 10 to 200 parts by weight of the softener and 5 to 50 parts by weight of the tackifier. Further, the vulcanizing agent, the vulcanization accelerator and the vulcanization aid are added in an amount of 4 to 15 parts by weight in view of adjusting the vulcanization rate to an appropriate value, and the antioxidant has aging resistance properties and excessively. From the viewpoint of not blending, it is preferable to appropriately select and blend within the range of 1 to 10 parts by weight.

【0039】本発明のゴム組成物は、バンバリーミキサ
ー、オープンロールなどを用いて、常法によりうること
ができる。
The rubber composition of the present invention can be obtained by a conventional method using a Banbury mixer, an open roll or the like.

【0040】上述のようにしてえられる本発明のゴム組
成物は、tanδ(10Hz、0℃、0.5%)が0.
5以上であり、周波数10Hz、温度70℃の条件で剪
断弾性率Gを5%、25%、50%、100%、150
%の各動的剪断変位で3回ずつ測定したときの、3回目
の5%変位時の剪断弾性率G(5%)と100%変位時
の剪断弾性率G(100%)の比が、 式(I):G(5%)/G(100%)≦1.6および 式(II):G(100%)≧0.6 を満たすのが好ましい。
The rubber composition of the present invention obtained as described above has a tan δ (10 Hz, 0 ° C., 0.5%) of 0.5.
The shear modulus G is 5%, 25%, 50%, 100%, 150 at a frequency of 10 Hz and a temperature of 70 ° C.
% When measured three times at each dynamic shear displacement, the ratio of the shear modulus G (5%) at the third 5% displacement to the shear modulus G (100%) at the 100% displacement is: It is preferable to satisfy the formula (I): G (5%) / G (100%) ≦ 1.6 and the formula (II): G (100%) ≧ 0.6.

【0041】ここで、粘弾性特性を表わすtanδ(1
0Hz、0℃、0.5%)は、ウェットグリップ性の評
価に用いられるものであり、値が大きいほどウェットグ
リップ性に優れ好ましく、特に0.5以上であるのが好
ましい。
Here, tan δ (1
(0 Hz, 0 ° C., 0.5%) is used for evaluation of wet grip properties, and the larger the value, the better the wet grip properties, and the more preferable it is, especially, 0.5 or more.

【0042】つぎに、周波数10Hz、温度70℃の条
件で測定した剪断弾性率Gは、タイヤの走行による発熱
現象も考慮に入れて、実在の試験機で可能な範囲での実
走行に近い測定条件におけるゴムの硬さを示す。なかで
も、動的剪断変位を5%および100%として測定した
ときの剪断弾性率Gは、それぞれ、5%のばあいはタイ
ヤが接地した瞬間(微少歪み)のゴムの硬さを、100
%のばあいはその後タイヤが回転し、大変形を受けた際
のゴムの硬さを示す。
Next, the shear modulus G measured under the conditions of a frequency of 10 Hz and a temperature of 70 ° C. is measured as close to actual running as possible with an actual test machine, taking into account the heat generation phenomenon caused by running of the tire. It shows the hardness of rubber under the conditions. Above all, when the dynamic shear displacement is measured at 5% and 100%, the shear modulus G is 5%, and when 5%, the rubber hardness at the moment when the tire is in contact with the ground (micro strain) is 100%.
% Indicates the hardness of the rubber when the tire subsequently rotates and undergoes large deformation.

【0043】そして、本発明においては、小さい変形を
受けた際にやわらかく、大きい変形を受けた際に硬くな
るゴムがウェットグリップを向上させるという点から、
3回測定したばあいの3回目の5%変位時の剪断弾性率
G(5%)と100%変位時の剪断弾性率G(100
%)が、 式(I):G(5%)/G(100%)≦1.6および 式(II):G(100%)≧0.6 を満たすのが好ましい。
In the present invention, the rubber that is soft when subjected to small deformation and hardens when subjected to large deformation improves wet grip.
When measured three times, the shear modulus G (5%) at the third 5% displacement and the shear modulus G (100%) at the 100% displacement are measured.
%) Preferably satisfies the formula (I): G (5%) / G (100%) ≦ 1.6 and the formula (II): G (100%) ≧ 0.6.

【0044】つぎに示すような混練条件により上述した
配合割合で各成分を混練することにより、このような特
性を有する加硫ゴムがえられる。
By kneading the components at the above-described mixing ratios under the following kneading conditions, a vulcanized rubber having such properties can be obtained.

【0045】密閉式混練機によりつぎのように2段階に
わけて混練する方法、すなわち第1段階で、槽温度70
℃以下で5分以上混練し、第2段階で、槽温度90〜1
40℃で5分以上混練するという方法により、G(5
%)、G(100%)、tanδを前記範囲となるよう
に制御することができる。
A method of kneading in two stages using a closed kneader as follows:
And kneading for 5 minutes or more at a temperature of not more than 90 ° C.
By a method of kneading at 40 ° C. for 5 minutes or more, G (5
%), G (100%), and tan δ can be controlled to fall within the above ranges.

【0046】本発明のゴム組成物は、タイヤのトレッド
に好適に適用することができる。
The rubber composition of the present invention can be suitably applied to a tread of a tire.

【0047】以下に、実施例を用いて本発明をさらに詳
細に説明するが、本発明はこれらのみに制限されるもの
ではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0048】[0048]

【実施例】まず、実施例において用いた各成分を表1に
まとめて示す。
EXAMPLES First, the components used in the examples are shown in Table 1.

【0049】実施例1〜6 表2に示す配合割合にしたがい、まず、イオウおよび加
硫促進剤以外の各成分を森山製作所(株)製の3リット
ルニーダーで混合し、ついでえられた混合物とイオウを
1重量部、加硫促進剤Aを1.5重量部および加硫促進
剤Bを2重量部とをオープンロールで混合したのち、1
70℃で30分間加硫することによって、加硫後の本発
明のゴム組成物1〜6をえた。
Examples 1 to 6 First, according to the mixing ratios shown in Table 2, components other than sulfur and a vulcanization accelerator were mixed in a 3-liter kneader manufactured by Moriyama Seisakusho Co., Ltd. After mixing 1 part by weight of sulfur, 1.5 parts by weight of vulcanization accelerator A and 2 parts by weight of vulcanization accelerator B with an open roll,
By vulcanizing at 70 ° C. for 30 minutes, rubber compositions 1 to 6 of the present invention after vulcanization were obtained.

【0050】なお、すべてのゴム組成物に、ワックスを
1.5重量部、老化防止剤Aを2重量部、老化防止剤B
を1重量部、亜鉛華を4重量部、ステアリン酸を2重量
部配合した。
Incidentally, in all rubber compositions, 1.5 parts by weight of wax, 2 parts by weight of antioxidant A, and antioxidant B
1 part by weight, zinc white 4 parts by weight, and stearic acid 2 parts by weight.

【0051】[試験方法] 引張試験:JIS K6301に準拠してM100,
M300,TBおよびEBを測定した。M300は4.1
MPa以上であればよい。
[Test Method] Tensile test: M100, according to JIS K6301
M300, was measured T B and E B. M300 is 4.1
It suffices if it is at least MPa.

【0052】微少歪みの粘弾性試験:島津製作所
(株)製のDVA−200動的粘弾性試験機を用い、周
波数10Hz、温度0℃、動歪み0.5%(予備伸張1
0%)の条件で、引張変形により、tanδ(10H
z、0℃、0.5%)を測定した。tanδ(10H
z、0℃、0.5%)は0.5以上であるのが好まし
い。
Viscoelasticity test of micro-strain: Using a DVA-200 dynamic visco-elasticity tester manufactured by Shimadzu Corporation, frequency: 10 Hz, temperature: 0 ° C., dynamic strain: 0.5% (pre-expansion 1
0%), tan δ (10H
z, 0 ° C., 0.5%). tan δ (10H
(z, 0 ° C., 0.5%) is preferably 0.5 or more.

【0053】大変形粘弾性試験:東京衡機(株)製の
1.5トン動的剪断試験機を用いて、周波数10Hz、
温度70℃の条件で、5%、25%、50%、100
%、150%の各動的剪断変位で3回ずつ剪断弾性率G
を測定した。3回目の5%変位時の剪断弾性率G(5
%)と100%変位時の剪断弾性率G(100%)につ
いて、G(100%)およびG(5%)/G(100
%)の値を求めてウェットグリップ性を評価した。た。
G(100%)が0.6以上であり、G(5%)/G
(100%)が1.6以下であるのが好ましい。
Large deformation viscoelasticity test: Using a 1.5-ton dynamic shear tester manufactured by Tokyo Koki Co., Ltd.
5%, 25%, 50%, 100% at a temperature of 70 ° C.
%, 150% each time the shear modulus G is changed three times at each dynamic shear displacement.
Was measured. The shear modulus G (5
%) And the shear modulus G at 100% displacement (100%), G (100%) and G (5%) / G (100
%), And the wet grip property was evaluated. Was.
G (100%) is 0.6 or more, and G (5%) / G
(100%) is preferably 1.6 or less.

【0054】ウェット路面におけるグリップ特性:常
法により前記ゴム組成物からなるトレッドを有するタイ
ヤを作製し、自動車によって走行することによって、タ
イムおよびドライバーのフィーリングからドライグリッ
プ特性を評価した。走行試験は、同一ドライバーにより
一定距離のコースを5周づつ各タイヤで走行一周ごとの
タイムを測定し、短いタイム3回の平均値を各タイヤに
ついて算出し、後述する比較例1の平均値を100とし
て指数で示した。指数が大きいほどドライグリップ特性
に優れる。また、ドライバーのフィーリングは、比較例
1を2として、比較例1よりよいと感じたものほど数字
が大きく、比較例1より劣ると感じたものほど数字が小
さくなるよう5段階で評価した。
Grip property on wet road surface: A tire having a tread made of the rubber composition was prepared by a conventional method, and the tire was driven by a car. The dry grip property was evaluated based on time and driver's feeling. In the driving test, the same driver measures the time for each lap of the tire for each lap of a fixed distance course of five laps, calculates the average value of three short times for each tire, and calculates the average value of Comparative Example 1 described later. It was indicated by an index as 100. The higher the index, the better the dry grip characteristics. In addition, the driver's feeling was evaluated on a scale of 5 such that the number of the driver felt better than that of Comparative Example 1 was 2, and the value of the driver felt lower than that of Comparative Example 1 was smaller.

【0055】前記試験の結果を表2にまとめて示す。The results of the above test are summarized in Table 2.

【0056】比較例1〜6 表2に示す配合割合にかえたほかは、実施例1と同様に
して比較ゴム組成物1および6を製造し、実施例と同様
の試験を行なった。結果を表2に示す。
Comparative Examples 1 to 6 Comparative rubber compositions 1 and 6 were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios were changed as shown in Table 2, and the same tests as those in Examples were performed. Table 2 shows the results.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】[0058]

【表2】 [Table 2]

【0059】実施例1〜4と比較例1〜4から、請求項
1の範囲内のゴム組成物からなるトレッドを有するタイ
ヤは、ウェット路面上でのグリップ特性が非常に優れて
いる。請求項1の範囲内のゴム組成物でも、特に請求項
2に示す粘弾性特性(tanδ)および剪断弾性率の歪
み依存性(G(5%)/(G400%))を示すゴム組
成物(実施例1および2)は、特にすぐれているという
ことがわかる。
From Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, tires having a tread made of the rubber composition within the scope of claim 1 have extremely excellent grip characteristics on wet road surfaces. The rubber composition within the scope of claim 1 also exhibits a viscoelastic property (tan δ) and a strain dependence of shear modulus (G (5%) / (G400%)) as described in claim 2 (G (5%) / (G400%)). Examples 1 and 2) prove to be particularly good.

【0060】実施例1と比較例5、実施例5と比較例6
の比較から、カーボンブラックをシリカのかわりに配合
したばあい、tanδが小さくなり、微少歪みの弾性率
(=G(5%))が大きくなり、剪断弾性率の歪み依存
性(=G(5%)/G(100%))が大きくなってし
まう。すなわち微少歪みの弾性率が大きくかつtanδ
(10Hz、0℃、0.5%)が小さいので、グリップ
性能が低下してしまうことがわかる。
Example 1 and Comparative Example 5, Example 5 and Comparative Example 6
From the comparison of the above, when carbon black was blended in place of silica, tan δ was reduced, the elastic modulus of micro-strain (= G (5%)) was increased, and the strain dependence of shear modulus (= G (5 %) / G (100%)). That is, the elastic modulus of micro strain is large and tan δ
Since (10 Hz, 0 ° C., 0.5%) is small, it can be seen that grip performance is reduced.

【0061】また、実施例6は、請求項3に示す範囲内
のシリカを使用したばあいの請求項1に示すゴム組成物
からなるトレッドを有するタイヤであるが、ウェット路
面上でのグリップ特性が最も優れているということがわ
かる。
Further, Example 6 is a tire having a tread made of the rubber composition according to claim 1 when silica in the range described in claim 3 is used, but has a grip characteristic on a wet road surface. It turns out that it is the best.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によれば、イソブチレン/パラメ
チルスチレン共重合体の臭素化物を含むゴム成分と特定
の湿式シリカとを配合してなるゴム組成物であって、ウ
ェットグリップ性の向上したタイヤトレッド用ゴム組成
物をうることができる。
According to the present invention, there is provided a rubber composition comprising a rubber component containing a bromide of isobutylene / paramethylstyrene copolymer and a specific wet silica, which has improved wet grip properties. A rubber composition for a tire tread can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08K 13/02 3:36 5:54) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // (C08K 13/02 3:36 5:54)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 イソブチレン/パラメチルスチレン共重
合体の臭素化物を30重量%以上含むポリマー100重
量部に対し、150℃で0.5時間チッ素雰囲気下で放
置したのちのBET比表面積が100〜250m2/g
である湿式シリカを50〜200重量部、ならびに、式
(1):Z−R−Sn−R−Z、式(2):Z−R−S
H、式(3):Z−R−NH3、式(4):Z−CH=
CH2または式(5):Z−R−X(式中、Rは炭素数
1〜18の2価の炭化水素基、nは2〜8の整数、Zは
−Si(R122、−SiR1(R22、もしくは−S
i(R23(ただし、R1は炭素数1〜4のアルキル
基、シクロヘキシル基もしくはフェニル基、R2は炭素
数1〜8のアルコキシ基、炭素数5〜8のシクロアルコ
キシ基もしくは炭素数6〜8のアリールオキシ基、Xは
ハロゲン原子)である)で示される湿式シリカ量の1〜
15重量%に相当する量のシラン化合物を配合してなる
タイヤトレッド用ゴム組成物。
1. A BET specific surface area of 100 parts by weight of a polymer containing 30% by weight or more of a bromide of isobutylene / paramethylstyrene copolymer after leaving the mixture at 150 ° C. for 0.5 hours in a nitrogen atmosphere. ~250m 2 / g
50 to 200 parts by weight of wet silica is as well, equation (1): Z-R- S n -R-Z, wherein (2): Z-R- S
H, Formula (3): ZR-NH 3 , Formula (4): Z-CH =
CH 2 or formula (5): Z—R—X (where R is a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, n is an integer of 2 to 8, and Z is —Si (R 1 ) 2 R 2 , -SiR 1 (R 2 ) 2 , or -S
i (R 2 ) 3 (where R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyclohexyl group or a phenyl group, R 2 is an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkoxy group having 5 to 8 carbon atoms or carbon Is an aryloxy group of the formulas 6 to 8, and X is a halogen atom).
A rubber composition for a tire tread, comprising a silane compound in an amount corresponding to 15% by weight.
【請求項2】 tanδ(10Hz、0℃、0.5%)
が0.5以上であり、周波数10Hz、温度70℃の条
件で剪断弾性率Gを5%、25%、50%、100%、
150%の各動的剪断変位で3回ずつ測定したときの、
3回目の5%変位時の剪断弾性率G(5%)と100%
変位時の剪断弾性率G(100%)が、 式(I):G(5%)/G(100%)≦1.6および 式(II):G(100%)≧0.6 を満たす請求項1記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。
2. Tan δ (10 Hz, 0 ° C., 0.5%)
Is 0.5 or more, and the shear modulus G is 5%, 25%, 50%, 100% under the conditions of a frequency of 10 Hz and a temperature of 70 ° C.
When measured three times at each dynamic shear displacement of 150%,
Shear modulus G (5%) at the time of the third 5% displacement and 100%
The shear modulus G (100%) at the time of displacement satisfies the formula (I): G (5%) / G (100%) ≦ 1.6 and the formula (II): G (100%) ≧ 0.6. The rubber composition for a tire tread according to claim 1.
【請求項3】 湿式シリカが、5℃/分の昇温速度で2
0℃から500℃まで昇温したばあいの100℃におけ
る重量に対する400℃における重量の減量の割合が、
0.70重量%以下である請求項1のタイヤトレッド用
ゴム組成物。
3. The wet silica is heated at a rate of 5 ° C./min.
When the temperature is raised from 0 ° C to 500 ° C, the ratio of the weight loss at 400 ° C to the weight at 100 ° C is
The rubber composition for a tire tread according to claim 1, which is not more than 0.70% by weight.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007291331A (en) * 2006-03-30 2007-11-08 Tokai Rubber Ind Ltd Rubber composition for conductive roll and conductive roll using the same

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