WO2023106081A1 - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents

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rubber
rubber composition
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隆太郎 中川
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横浜ゴム株式会社
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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K5/372Sulfides, e.g. R-(S)x-R'
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a rubber composition for tires that achieves both dry grip performance and steering stability over a wide temperature range and wear resistance.
  • the performance required for high-performance tires includes steering stability, dry grip, and wear resistance.
  • dry grip performance is required to be excellent in a wide temperature range from normal temperature to high temperature.
  • Patent Literature 1 discloses that a tire tread rubber composition that defines a blend of a thermoplastic resin, a specific cyclic polysulfide, and carbon black improves dry grip and wear resistance.
  • the performance demanded by consumers for high-performance type tires has further increased, and further improvements are required for the tire tread rubber composition described in Patent Document 1 as well.
  • An object of the present invention is to provide a rubber composition for tires that achieves both dry grip performance and steering stability over a wide temperature range and wear resistance at a higher level than before.
  • the rubber composition for tires of the present invention that achieves the above objects comprises 100 parts by mass of a diene rubber containing 30% by mass or more of a styrene-butadiene rubber having a glass transition temperature of ⁇ 40° C. or higher, a white filler and carbon black in total.
  • thermoplastic resin 100 parts by mass or more, 0.3 to 10 parts by mass of a cyclic polysulfide, and 8 to 50 parts by mass of a thermoplastic resin, wherein the diene rubber and the thermoplastic resin are blended at a mass ratio of 1:1,
  • the difference Tga ⁇ Tgm between the theoretical value Tga of the glass transition temperature of the mixture calculated from the glass transition temperatures of the diene rubber and the thermoplastic resin and the measured value Tgm of the glass transition temperature of the mixture is 10° C. or more. It is characterized by
  • a mixture obtained by blending a diene rubber and a thermoplastic resin at a mass ratio of 1:1 has a theoretical value Tga of the glass transition temperature of the mixture and a measured value Tgm of the glass transition temperature of the mixture.
  • a diene rubber and a thermoplastic resin are selected so that the difference Tga-Tgm between the By blending a predetermined amount of a thermoplastic resin, both dry grip performance and steering stability in a wide temperature range and wear resistance can be achieved at a higher level than before.
  • the styrene-butadiene rubber preferably has a styrene content of 30 to 40% by mass and has a modifying group at its end.
  • the thermoplastic resin is a resin comprising at least one selected from terpene, terpene phenol, rosin, rosin ester, C5 component, and C9 component, and preferably has a softening point of 100 to 180°C.
  • the rubber composition for tires contains another thermoplastic resin different from the above thermoplastic resin, and the softening point of the other thermoplastic resin is 0.00% in terms of the softening point of the thermoplastic resin. It is preferably less than 9 and more than 1.1, and the other thermoplastic resin is preferably 10% by mass or more with respect to the thermoplastic resin.
  • the tire rubber composition described above can suitably constitute the tread portion of a tire.
  • a tire having a tread portion made of the rubber composition for a tire of the present invention can achieve both dry grip performance and steering stability in a wide temperature range, and wear resistance at a higher level than before.
  • the rubber composition for tires contains diene rubber as a rubber component, and the diene rubber contains styrene-butadiene rubber having a glass transition temperature (hereinafter sometimes referred to as "Tg") of -40°C or higher.
  • Tg glass transition temperature
  • the Tg of the styrene-butadiene rubber is preferably -40°C to -10°C, more preferably -30°C to -10°C.
  • the Tg of the diene rubber can be defined as the temperature at the midpoint of the transition zone by measuring a thermogram with a temperature increase rate of 20° C./min by differential scanning calorimetry (DSC).
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the styrene-butadiene rubber having a Tg of -40°C or higher accounts for 30% by mass or more, preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more in 100% by mass of the diene rubber.
  • the styrene-butadiene rubber having a Tg of ⁇ 40° C. or higher accounts for 100% by mass or less, preferably 85% by mass or less, more preferably 70% by mass or less in 100% by mass of the diene rubber.
  • the styrene-butadiene rubber having a Tg of ⁇ 40° C. or higher preferably has a styrene content of 30 to 40% by mass and has a modifying group at its end.
  • the styrene content of the styrene-butadiene rubber having a Tg of ⁇ 40° C. or higher is 30 to 40% by mass, preferably 31 to 39% by mass.
  • a styrene-butadiene rubber with a Tg of -40°C or higher preferably has a modifying group at its end. Having a modifying group at the terminal is preferable because silica disperses better.
  • the type of modifying group is not particularly limited, but for example epoxy group, carboxy group, amino group, hydroxy group, alkoxy group, silyl group, alkoxysilyl group, amide group, oxysilyl group, silanol group, isocyanate group, An isothiocyanate group, a carbonyl group, an aldehyde group, and the like are preferably mentioned.
  • the rubber component constituting the rubber composition for tires may contain other diene-based rubbers in addition to the styrene-butadiene rubber having a Tg of -40°C or higher.
  • diene rubbers include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber having a Tg of less than -40°C, styrene-isoprene rubber, isoprene-butadiene rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile butadiene. rubber, and the like.
  • natural rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber having a Tg of less than -40°C, and the like are preferable.
  • Abrasion resistance can be improved by containing other diene rubbers.
  • Other diene-based rubbers may have modifying groups, and the types of modifying groups can be exemplified by those described above. good too.
  • One or more other diene rubbers may be blended, and the total content is the remaining amount obtained by subtracting the content of styrene-butadiene rubber having a Tg of ⁇ 40° C. or higher from 100% by mass of the diene rubber. If it is
  • Natural rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber having a Tg of less than -40°C are not particularly limited as long as they are commonly used in rubber compositions for tires. By blending natural rubber, the wear resistance of the tire can be ensured. In addition, by compounding butadiene rubber, it is possible to ensure wear resistance performance of the tire. Furthermore, by blending a styrene-butadiene rubber having a Tg of less than -40°C, wet grip properties of the tire can be ensured.
  • the rubber composition for tires contains a white filler and carbon black.
  • the total amount of the white filler and carbon black compounded is 100 parts by mass or more, preferably 100 to 300 parts by mass, more preferably 110 to 150 parts by mass, per 100 parts by mass of the diene rubber.
  • white fillers include silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, clay, alumina, aluminum hydroxide, titanium oxide and calcium sulfate. Among them, silica is preferred. You may use these white fillers individually or in combination of 2 or more types.
  • Carbon black is not particularly limited as long as it is commonly used in rubber compositions for tires.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is preferably 80 to 250 m 2 /g, more preferably 90 to 230 m 2 /g, still more preferably 95 to 220 m 2 /g.
  • the nitrogen adsorption specific surface area is 80 m 2 /g or more, dry grip performance and tire durability can be ensured. Further, by making it 250 m 2 /g or less, it is possible to suppress excessive heat build-up. You may use carbon black in combination of 2 or more types.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black can be determined according to JIS K6217-2.
  • Carbon black can be compounded in an amount of preferably 5 to 100 parts by mass, more preferably 7 to 80 parts by mass, per 100 parts by mass of the diene rubber. Tire durability can be ensured by blending 5 parts by mass or more of carbon black. In addition, it is possible to ensure rigidity and ensure steering stability. Excessive exothermicity can be suppressed by setting the amount of carbon black to 100 parts by mass or less.
  • silica examples include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, aluminum silicate, etc. These may be used alone or in combination of two or more. Alternatively, surface-treated silica obtained by treating the surface of silica with a silane coupling agent may be used.
  • the rubber composition for tires preferably contains a silane coupling agent together with silica, so that the dispersibility of silica can be improved.
  • a silane coupling agent a type that is usually blended with silica can be used.
  • the silane coupling agent is preferably blended in an amount of 5 to 15% by mass, more preferably 8 to 12% by mass of the amount of silica.
  • the rubber composition for tires contains 100 parts by mass of diene rubber and 0.3 to 10 parts by mass of cyclic polysulfide.
  • the tensile strength at break of the rubber composition especially at high temperatures, can be increased, and the abrasion resistance can be improved. That is, even with a rubber composition for tires containing a relatively large amount of a thermoplastic resin, which will be described later, the tensile strength at break at high temperatures can be increased and wear resistance can be ensured.
  • cyclic polysulfides include compounds represented by the following formula (I). By blending such a cyclic polysulfide, excellent dry grip performance can be maintained for a long time. In addition, since the cyclic polysulfide increases the strength of the rubber at high temperatures, it is possible to minimize deterioration of the abrasion resistance of the rubber composition when the thermoplastic resin is blended.
  • R is a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted oxyalkylene group having 2 to 20 carbon atoms or an alkylene group containing an aromatic ring
  • x is an average of 2 to 6
  • the number n is an integer from 1 to 20.
  • R is an alkylene group or an oxyalkylene group
  • the number of carbon atoms is preferably 2-18, more preferably 4-8.
  • substituents for the alkylene group and oxyalkylene group include phenyl group, benzyl group, methyl group, epoxy group, isocyanate group, vinyl group and silyl group.
  • x is preferably 3 to 5 on average, more preferably 3.5 to 4.5 on average.
  • n is preferably an integer of 1-15, more preferably 1-10, and even more preferably 1-5.
  • Such a cyclic polysulfide can be produced by a conventional method, for example, the production method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-92086.
  • the amount of the cyclic polysulfide compounded is preferably 0.3 to 10 parts by mass, preferably 1.0 to 7.5 parts by mass, per 100 parts by mass of the diene rubber. If the amount of the cyclic polysulfide compounded is less than 0.3 parts by mass, the effect of improving the effect of maintaining a high level of dry grip performance for a long time cannot be obtained. In addition, it is not possible to sufficiently suppress deterioration in wear resistance of a rubber composition containing a thermoplastic resin. If the amount of the cyclic polysulfide compounded exceeds 10 parts by mass, the dry grip performance at the initial stage of running deteriorates.
  • a rubber composition for tires is made by blending 8 to 50 parts by mass of a specific thermoplastic resin with 100 parts by mass of diene rubber.
  • a specific thermoplastic resin By blending a specific thermoplastic resin, it is possible to exhibit excellent steering stability and excellent dry grip in a wide temperature range from normal temperature conditions to high temperature conditions.
  • cyclic polysulfide By using the above-mentioned cyclic polysulfide together, abrasion resistance can also be improved.
  • the specific thermoplastic resin shall satisfy the following relationship with the diene rubber. That is, in a mixture in which a diene rubber and a thermoplastic resin are blended at a mass ratio of 1:1, the theoretical value Tga of the glass transition temperature of the mixture calculated from the glass transition temperatures of the diene rubber and the thermoplastic resin, and the glass of the mixture
  • the difference Tga-Tgm from the transition temperature measured value Tgm is set to 10° C. or more (hereinafter, the specific thermoplastic resin satisfying this relationship is sometimes referred to as "thermoplastic resin A").
  • thermoplastic resin A the specific thermoplastic resin satisfying this relationship
  • both dry grip performance and steering stability in a wide temperature range and wear resistance can be achieved at a higher level than before.
  • the difference Tga-Tgm is preferably 10-30°C, more preferably 12-25°C. If the difference Tga-Tgm is 10° C. or more, it is considered that the diene rubber and the thermoplastic resin are in an incompatible relationship, and the hardness of the thermoplastic resin remains, and steering stability and grip performance at high temperatures are maintained. It is thought that it will contribute to the improvement of In this specification, the theoretical value Tga of the glass transition temperature of the mixture can be calculated as a weighted average value from the glass transition temperatures and mass ratios of the diene rubber and the thermoplastic resin.
  • the glass transition temperature of the diene rubber and the thermoplastic resin, and the glass transition temperature Tgm of the mixture are measured by differential scanning calorimetry (DSC) under the condition of a temperature increase rate of 20° C./min. It shall be measured as the midpoint temperature.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • thermoplastic resin is a resin that is usually blended into a rubber composition for tires. It has a molecular weight of several hundred to several thousand, and has the effect of imparting adhesiveness to the rubber composition for tires.
  • a resin composed of at least one selected from terpene, terpenephenol, rosin, rosin ester, C5 component, and C9 component is preferable. Examples thereof include natural resins such as terpene-based resins, rosin-based resins, and rosin-ester-based resins, and synthetic resins such as petroleum-based resins, coal-based resins, phenol-based resins, and xylene-based resins.
  • terpene resins include ⁇ -pinene resin, ⁇ -pinene resin, limonene resin, hydrogenated limonene resin, dipentene resin, terpene phenol resin, terpene styrene resin, aromatic modified terpene resin, and hydrogenated terpene resin.
  • rosin resins include modified rosins such as gum rosin, tall oil rosin, wood rosin, hydrogenated rosin, disproportionated rosin, polymerized rosin, maleated rosin and fumarated rosin, glycerol esters of these rosins, pentaerythritol esters, Examples include ester derivatives such as methyl ester and triethylene glycol ester, and rosin-modified phenol resin.
  • the thermoplastic resin A preferably has a softening point of 100 to 180°C, more preferably 120 to 165°C. If the softening point of the thermoplastic resin is less than 100°C, the effect of improving the dry grip performance cannot be obtained. Further, when the softening point of the thermoplastic resin exceeds 180°C, the operability of the tire may be affected.
  • the softening point of the thermoplastic resin is the value measured according to JIS K5902.
  • the rubber composition for tires may contain another thermoplastic resin B different from the thermoplastic resin A described above.
  • the other thermoplastic resin B refers to a thermoplastic resin having a difference Tga-Tgm of less than 10° C. and having compatibility with the diene rubber.
  • the type of the other thermoplastic resin B is not particularly limited, and is appropriately selected from the thermoplastic resins described above so that the difference Tga ⁇ Tgm is less than 10° C. in relation to the diene rubber. be able to.
  • the softening point of the other thermoplastic resin B is not particularly limited, but the softening point value of the other thermoplastic resin B is preferably 0.9 times the softening point value of the thermoplastic resin A. It is preferable that it is less than 1.1 times. That is, the softening point of the other thermoplastic resin B is preferably outside the range of ⁇ 10% of the softening point of the thermoplastic resin A. More preferably, the softening point value of the other thermoplastic resin B is less than 0.9 times the softening point value of the thermoplastic resin A.
  • the blending amount of the other thermoplastic resin B is preferably 10% by mass or more with respect to the blending amount of the thermoplastic resin A, and more It is preferably 10 to 250% by mass, more preferably 25 to 100% by mass.
  • Tire rubber compositions are generally used in tire rubber compositions such as vulcanizing or cross-linking agents, vulcanization accelerators, antioxidants, plasticizers, processing aids, liquid polymers, and thermosetting resins.
  • Various additives can be blended within a range that does not impair the object of the present invention.
  • such additives can be kneaded by a common method to form a rubber composition for tires and used for vulcanization or crosslinking.
  • the blending amount of these additives can be a conventional general blending amount as long as it does not contradict the object of the present invention.
  • the tire rubber composition can suitably constitute the tread portion of the tire.
  • the tires may be pneumatic or non-pneumatic.
  • a tire having a tread portion made of the rubber composition for tires described above can achieve both dry grip performance and steering stability in a wide temperature range, and wear resistance at a higher level than ever before.
  • tire rubber compositions (Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 5) having the compoundings shown in Tables 1 and 2 were prepared without sulfur and vulcanization accelerators.
  • 1.7 L internal Banbury mixer for 5 minutes, then discharged from the mixer and allowed to cool to room temperature.
  • a rubber composition for tires was prepared by putting this into the above-mentioned 1.7 L internal Banbury mixer, adding sulfur and a vulcanization accelerator, and mixing.
  • the compounding amounts of the compounding agents shown in Table 3 are shown in parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubbers shown in Tables 1 and 2.
  • each tire rubber composition regarding a mixture in which each diene rubber and thermoplastic resin are blended at a mass ratio of 1: 1, the weighted average value from the glass transition temperature and mass ratio of each diene rubber and thermoplastic resin was calculated as the theoretical value Tga of the glass transition temperature of the mixture.
  • the measured value Tgm of the glass transition temperature of the mixture was obtained as the temperature at the midpoint of the transition region from a thermogram measured by differential scanning calorimetry (DSC) under the condition of a temperature increase rate of 20°C/min. When the thermogram had multiple transition regions, the midpoint of the largest transition region was taken as the glass transition temperature Tgm of the mixture.
  • the difference Tga-Tgm between the theoretical value Tga and the measured value Tgm of the glass transition temperature of the resulting mixture was calculated and shown in Tables 1 and 2.
  • vulcanization was performed at 160° C. for 20 minutes in a mold of 15 cm ⁇ 15 cm ⁇ 0.2 cm to prepare a vulcanized rubber sheet.
  • the elasticity was measured and used as an index of the temperature dependence of steering stability and dry grip performance, and a tensile test was performed under high temperature as an index of wear resistance.
  • the storage elastic modulus E' at 20°C obtained above is an index with the value of Comparative Example 1 set to 100, and is shown in the "steering stability" column of Tables 1 and 2. The larger the index, the larger the storage modulus E' at 20°C and the better the steering stability.
  • the loss compliance LC at 60° C. and 100° C. was calculated from the loss elastic modulus E′′ and the complex elastic modulus E * obtained above by the following formula.
  • LC E′′/(E * ) 2
  • LC is loss compliance [MPa ⁇ 1 ]
  • E′′ is loss modulus [MPa]
  • E * is complex modulus [MPa].
  • the ratio LC 60 /LC 100 of the loss compliance LC 60 at 60° C. and the loss compliance LC 100 at 100° C. was calculated.
  • the resulting loss compliance ratio LC 60 /LC 100 was indexed with the value of Comparative Example 1 set to 100, and is shown in the column "Temperature Dependence of Dry Grip Performance" in Tables 1 and 2. The smaller the index, the smaller the loss compliance ratio LC 60 /LC 100 , which means that the temperature dependence of the dry grip performance is suppressed and excellent.
  • the larger the value of the loss compliance LC the larger the energy loss, which in turn tends to generate heat and the better the dry grip performance.
  • the ratio LC 60 /LC 100 between the loss compliance LC 60 at a temperature of 60°C and the loss compliance LC 100 at a temperature of 100°C is greater than 1, the dry grip performance is superior at a temperature of 60°C than at a temperature of 100°C. Excellent dry grip performance can be demonstrated in the normal temperature range.
  • a rubber having an LC 60 /LC 100 ratio of less than 1 exhibits superior dry grip performance at a temperature of 100° C. rather than at 60° C., and exhibits superior dry grip performance at high temperatures.
  • the larger the LC 60 /LC 100 ratio the better the dry grip performance at relatively low temperatures.
  • the LC 60 /LC 100 index is smaller, the dry grip performance at high temperatures is excellent, and in this case, excellent dry grip performance is obtained from the normal temperature range to the high temperature range.
  • ⁇ NR natural rubber
  • TSR20 Tg is -65°C
  • SBR-1 Styrene-butadiene rubber, HPR620 manufactured by JSR, Tg of ⁇ 34° C., styrene content of 39% by mass, terminal modification group being imide residue.
  • SBR-2 Styrene-butadiene rubber, TUFDEN1834 manufactured by Asahi Kasei Corporation, Tg of -71°C, styrene content of 20% by mass.
  • ⁇ Carbon black SEAST 7HM manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
  • Thermoplastic resin-1 Phenolic resin, Neopolymer 170S manufactured by Mitsui Chemicals, softening point of 160°C.
  • Thermoplastic resin-2 C5/C9 resin, Tamanol 803L manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd., softening point of 150°C.
  • Thermoplastic resin-3 Aromatically modified terpene resin, YS resin TO-125 manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd., softening point of 125°C.
  • Cyclic polysulfide THIOPLAST CPS 200 manufactured by AKZO NOBEL FUNMTIONAL CHEMICALS, a compound represented by the formula (I).
  • ⁇ Silane coupling agent NXT SILANE manufactured by Moment
  • Oil Extract No. 4 S manufactured by Showa Shell Sekiyu K.K.
  • Anti-aging agent VULKANOX 4020 manufactured by LANXESS
  • Wax OZOACE-0015A manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.
  • Sulfur Sulfax 5 manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
  • Vulcanization accelerator Noccellar TOT-N manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd.
  • the rubber compositions for tires of Examples 1 to 7 achieved both dry grip performance and steering stability in a wide temperature range and wear resistance. Since the rubber composition for tires of Comparative Example 1 does not contain the thermoplastic resin A described in the present invention, the dry grip performance and steering stability in a wide temperature range, as well as the wear resistance, are improved by blending the thermoplastic resin A. It is inferior as compared with each example. Since the tire rubber composition of Comparative Example 2 does not contain cyclic polysulfide, the tensile strength at break at 100° C. is low and the wear resistance is poor.
  • the tire rubber composition of Comparative Example 3 contains less than 30% by mass of styrene-butadiene rubber (SBR-1) having a Tg of ⁇ 40° C. or higher, and therefore has low tensile strength at break at 100° C. and poor abrasion resistance.
  • SBR-1 styrene-butadiene rubber
  • the tire rubber composition of Comparative Example 4 contained less than 8 parts by mass of the thermoplastic resin A described in the present invention, and therefore could not improve dry grip performance and steering stability over a wide temperature range. Since the rubber composition for tire of Comparative Example 5 contained more than 50 parts by mass of the thermoplastic resin A described in the present invention, the tensile breaking strength at 100°C was low and the wear resistance was poor.

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Abstract

広い温度範囲でのドライグリップ性能および操縦安定性と、耐摩耗性を両立させるタイヤ用ゴム組成物を提供する。 ガラス転移温度が-40℃以上のスチレンブタジエンゴムを30質量%以上含むジエン系ゴム100質量部に、白色充填剤およびカーボンブラックを合計で100質量部以上、環状ポリスルフィドを0.3~10質量部、熱可塑性樹脂を8~50質量部配合してなり、前記ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂を質量比1:1で配合した混合物において、前記ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂のガラス転移温度から計算される前記混合物のガラス転移温度の理論値Tgaと、前記混合物のガラス転移温度の測定値Tgmとの差Tga-Tgmが10℃以上であることを特徴とする。

Description

タイヤ用ゴム組成物
 本発明は、広い温度範囲でのドライグリップ性能および操縦安定性と、耐摩耗性を両立させるタイヤ用ゴム組成物に関する。
 高性能タイプのタイヤに求められる性能として、操縦安定性、ドライグリップ性および耐摩耗性が挙げられる。特にドライグリップ性能は、通常の温度状態から高温状態に至る広範な温度範囲で優れることが求められる。
 例えば、特許文献1は、熱可塑性樹脂、特定の環状ポリスルフィド、およびカーボンブラックの配合を規定したタイヤトレッド用ゴム組成物が、ドライグリップ性および耐摩耗性を改良することを開示する。しかし、需要者が高性能タイプのタイヤに求める性能は更に高まり、特許文献1に記載されたタイヤトレッド用ゴム組成物においても、更なる改良が求められている。とりわけ、操縦安定性、広い温度範囲でのドライグリップ性能、および耐摩耗性をより高いレベルで両立させることが求められている。
日本国特開2010-235663号公報
 本発明の目的は、広い温度範囲でのドライグリップ性能および操縦安定性と、耐摩耗性を従来より高いレベルで両立させるタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。
 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℃以上のスチレンブタジエンゴムを30質量%以上含むジエン系ゴム100質量部に、白色充填剤およびカーボンブラックを合計で100質量部以上、環状ポリスルフィドを0.3~10質量部、熱可塑性樹脂を8~50質量部配合してなり、前記ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂を質量比1:1で配合した混合物において、前記ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂のガラス転移温度から計算される前記混合物のガラス転移温度の理論値Tgaと、前記混合物のガラス転移温度の測定値Tgmとの差Tga-Tgmが10℃以上であることを特徴とする。
 本発明のタイヤ用ゴム組成物によれば、ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂を質量比1:1で配合した混合物が、その混合物のガラス転移温度の理論値Tgaと、ガラス転移温度の測定値Tgmとの差Tga-Tgmが10℃以上を満たすように、ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂を選択し、スチレンブタジエンゴムを30質量%以上含むジエン系ゴム、白色充填剤、カーボンブラック、環状ポリスルフィド、および熱可塑性樹脂を所定量配合することにより、広い温度範囲でのドライグリップ性能および操縦安定性と、耐摩耗性を従来より高いレベルで両立させることができる。
 前記スチレンブタジエンゴムは、そのスチレン含有量が30~40質量%で、その末端に変性基を有するとよい。また、前記熱可塑性樹脂は、テルペン、テルペンフェノール、ロジン、ロジンエステル、C5成分、C9成分から選ばれる少なくとも1つからなる樹脂であり、その軟化点が100~180℃であるとよい。
 さらに、タイヤ用ゴム組成物は、前記熱可塑性樹脂とは異なる他の熱可塑性樹脂を配合してなり、前記他の熱可塑性樹脂の軟化点が、前記熱可塑性樹脂の軟化点に対する比で0.9未満1.1超であり、前記他の熱可塑性樹脂が前記熱可塑性樹脂に対し10質量%以上であるとよい。
 上述したタイヤ用ゴム組成物は、タイヤのトレッド部を好適に構成することができる。本発明のタイヤ用ゴム組成物でトレッド部を構成したタイヤは、広い温度範囲でのドライグリップ性能および操縦安定性と、耐摩耗性を従来より高いレベルで両立させることができる。
 タイヤ用ゴム組成物はゴム成分にジエン系ゴムを含み、ジエン系ゴムはガラス転移温度(以下、「Tg」と記載することがある。)が-40℃以上のスチレンブタジエンゴムを含む。Tgが-40℃以上のスチレンブタジエンゴムを含有することにより、耐摩耗性およびドライグリップ性能を優れたものにすることができる。スチレンブタジエンゴムのTgは、好ましくは-40℃~-10℃、より好ましくは-30℃~-10℃であるとよい。スチレンブタジエンゴムのTgをこのような範囲にすることにより、タイヤの温度が高くなってもドライグリップ性能を確保することができる。本明細書において、ジエン系ゴムのTgは、示差走査熱量測定(DSC)により20℃/分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、転移域の中点の温度とすることができる。また、ジエン系ゴム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ジエン系ゴムのTgとする。
 Tgが-40℃以上のスチレンブタジエンゴムは、ジエン系ゴム100質量%中、30質量%以上、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上である。また、Tgが-40℃以上のスチレンブタジエンゴムは、ジエン系ゴム100質量%中、100質量%以下、好ましくは85質量%以下、より好ましくは70質量%以下である。
 Tgが-40℃以上のスチレンブタジエンゴムは、そのスチレン含有量が30~40質量%であり、その末端に変性基を有するのが好ましい。Tgが-40℃以上のスチレンブタジエンゴムのスチレン含有量は30~40質量%、好ましくは31~39質量%である。スチレン含有量をこのような範囲内にすることにより、ゴム組成物の引張破断強度、特に高温状態での引張破断強度を高くし、耐摩耗性を優れたものにすることができる。本明細書において、スチレンブタジエンゴムのスチレン含有量は1H-NMRにより測定するものとする。
 Tgが-40℃以上のスチレンブタジエンゴムは、その末端に変性基を有するとよい。末端に変性基を有することにより、シリカの分散がより良好になり好ましい。変性基の種類は、特に限定されるものではないが、例えばエポキシ基、カルボキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、シリル基、アルコキシシリル基、アミド基、オキシシリル基、シラノール基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、カルボニル基、アルデヒド基、等が好ましく挙げられる。
 タイヤ用ゴム組成物を構成するゴム成分は、Tgが-40℃以上のスチレンブタジエンゴム以外に他のジエン系ゴムを含むことができる。他のジエン系ゴムとして、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、Tgが-40℃未満のスチレンブタジエンゴム、スチレンイソプレンゴム、イソプレンブタジエンゴム、エチレン-プロピレン-ジエン共重合ゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、等を挙げることができる。なかでも天然ゴム、ブタジエンゴム、Tgが-40℃未満のスチレンブタジエンゴム、等が好ましい。他のジエン系ゴムを含有することにより、耐摩耗性を向上することができる。他のジエン系ゴムは変性基を有してもよく、その変性基の種類は上述したものを例示することができ、Tgが-40℃以上のスチレンブタジエンゴムの末端変性基と同じでも異なってもよい。他のジエン系ゴムは、1つ以上を配合してもよく、その含有量の合計は、ジエン系ゴム100質量%から、Tgが-40℃以上のスチレンブタジエンゴムの含有量を引いた残量であればよい。
 天然ゴム、ブタジエンゴムおよびTgが-40℃未満のスチレンブタジエンゴムは、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられるものであれば特に制限されるものではない。天然ゴムを配合することにより、タイヤの耐摩耗性を確保することができる。また、ブタジエンゴムを配合することにより、タイヤの耐摩耗性能を確保することができる。更に、Tgが-40℃未満のスチレンブタジエンゴムを配合することにより、タイヤのウェットグリップ性を確保することができる。
 タイヤ用ゴム組成物は、白色充填剤およびカーボンブラックを配合する。白色充填剤およびカーボンブラックは、配合量の合計がジエン系ゴム100質量部に対し100質量部以上、好ましくは100~300質量部、より好ましくは110~150質量部である。白色充填剤およびカーボンブラックを配合することにより、耐摩耗性などのタイヤ耐久性と操縦安定性を確保することができる。白色充填剤として、例えばシリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸カルシウム等を挙げることができる。なかでもシリカが好ましく挙げられる。これら白色充填剤は単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 カーボンブラックは、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられるものであれば特に制限されるものではない。カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、好ましくは80~250m2/g、より好ましくは90~230m2/g、さらに好ましくは95~220m2/gであるとよい。窒素吸着比表面積が80m2/g以上であるとドライグリップ性能およびタイヤ耐久性を確保することができる。また250m2/g以下にすることにより発熱性が過大になるのを抑制することができる。カーボンブラックは、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K6217-2に準拠して求めることができる。
 カーボンブラックは、ジエン系ゴム100質量部に、好ましくは5~100質量部、より好ましくは7~80質量部配合することができる。カーボンブラックを5質量部以上配合することにより、タイヤ耐久性を確保することができる。また剛性を確保し操縦安定性を確保することができる。カーボンブラックを100質量部以下にすることにより、発熱性が過大になるのを抑制することができる。
 シリカを配合することにより、ウェットグリップ性能を向上することができる。シリカとしては、例えば湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらを単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。またシリカの表面をシランカップリング剤により表面処理が施された表面処理シリカを使用してもよい。
 タイヤ用ゴム組成物は、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、シリカの分散性を良好にすることができる。シランカップリング剤は、通常シリカと共に配合する種類を用いることができる。シランカップリング剤は、シリカ量の好ましくは5~15質量%、より好ましくは8~12質量%を配合するとよい。
 タイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に環状ポリスルフィドを0.3~10質量部配合する。環状ポリスルフィドを配合することにより、ゴム組成物の引張破断強度、特に高温状態での引張破断強度を高くし、耐摩耗性を優れたものにすることができる。すなわち、後述する熱可塑性樹脂を比較的多量に配合したタイヤ用ゴム組成物であっても、高温状態での引張破断強度を高くし、耐摩耗性を確保することができる。
 環状ポリスルフィドとして、例えば下記式(I)で示される化合物を挙げることができる。このような環状ポリスルフィドを配合することにより、優れたドライグリップ性能を長く持続することができる。また、環状ポリスルフィドは、高温状態におけるゴム強度を高くするため、熱可塑性樹脂を配合したときにゴム組成物の耐摩耗性が低下するのを可及的に小さくすることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、Rは置換もしくは非置換の炭素数2~20のアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数2~20のオキシアルキレン基又は芳香族環を含むアルキレン基、xは平均2~6の数、nは1~20の整数である。)
 上記式(I)の環状ポリスルフィドにおいて、Rがアルキレン基又はオキシアルキレン基であるとき、その炭素数は、好ましくは2~18、より好ましくは4~8であるとよい。また、アルキレン基及びオキシアルキレン基に対する置換基としては、例えばフェニル基、ベンジル基、メチル基、エポキシ基、イソシアネート基、ビニル基、シリル基などを例示することができる。xは好ましくは平均3~5、より好ましくは平均3.5~4.5にするとよい。また、nは好ましくは1~15、より好ましくは1~10、さらに好ましくは1~5の整数にするとよい。このような環状ポリスルフィドは、通常の方法で製造することができ、例えば日本国特開2007-92086号公報に記載の製造方法を例示することができる。
 環状ポリスルフィドの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、0.3~10質量部、好ましくは1.0~7.5質量部にするとよい。環状ポリスルフィドの配合量が0.3質量部未満であると、ドライグリップ性能を高いレベルで長く持続する効果を向上する効果が得られない。また熱可塑性樹脂を配合したゴム組成物の耐摩耗性低下を十分に抑制することができない。なお環状ポリスルフィドの配合量が10質量部を超えると走行初期のドライグリップ性能が低下する。
 タイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100質量部に特定の熱可塑性樹脂を8~50質量部配合する。特定の熱可塑性樹脂を配合することにより、優れた操縦安定性と、タイヤが通常の温度状態にあるときから高温状態に至る広範な温度範囲で優れたドライグリップ性を発揮することができる。また、上述した環状ポリスルフィドを併用することにより、耐摩耗性も向上することができる。
 タイヤ用ゴム組成物において、特定の熱可塑性樹脂は、ジエン系ゴムとの間で以下の関係を満たすものとする。すなわち、ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂を質量比1:1で配合した混合物において、ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂のガラス転移温度から計算される混合物のガラス転移温度の理論値Tgaと、混合物のガラス転移温度の測定値Tgmとの差Tga-Tgmが10℃以上になるようにする(以下、この関係を満たす特定の熱可塑性樹脂を、「熱可塑性樹脂A」ということがある。)。差Tga-Tgmを10℃以上にすることにより、広い温度範囲でのドライグリップ性能および操縦安定性と、耐摩耗性を従来より高いレベルで両立させることができる。差Tga-Tgmは、好ましくは10~30℃、より好ましくは12~25℃であるとよい。差Tga-Tgmが10℃以上であることは、ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂が非相溶関係にあると考えられ、熱可塑性樹脂の硬質性が残り、操縦安定性および高温状態でのグリップ性の向上に寄与すると考えられる。本明細書において、混合物のガラス転移温度の理論値Tgaは、ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂のガラス転移温度および質量比から加重平均値として算出することができる。また、ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂のガラス転移温度、並びに混合物のガラス転移温度Tgmは、示差走査熱量測定(DSC)により20℃/分の昇温速度条件によりサーモグラムを測定し、転移域の中点の温度として測定するものとする。なお、サーモグラムに複数の転移域があるときは、最も大きな転移域における中点を混合物のガラス転移温度Tgmとする。
 熱可塑性樹脂とは、タイヤ用ゴム組成物へ通常配合する樹脂であり、分子量が数百から数千くらいで、タイヤ用ゴム組成物に粘着性を付与する作用を有する。熱可塑性樹脂として、テルペン、テルペンフェノール、ロジン、ロジンエステル、C5成分、C9成分から選ばれる少なくとも1つからなる樹脂が好ましい。例えば、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、ロジンエステル系樹脂などの天然樹脂、石油系樹脂、石炭系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂などの合成樹脂が挙げられる。
 テルペン系樹脂としては、例えばα-ピネン樹脂、β-ピネン樹脂、リモネン樹脂、水添リモネン樹脂、ジペンテン樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペンスチレン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂等が挙げられる。ロジン系樹脂としては、例えばガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン、水素添加ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、マレイン化ロジンおよびフマル化ロジン等の変性ロジン、これらのロジンのグリセリンエステル、ペンタエリスリトールエステル、メチルエステルおよびトリエチレングリコールエステルなどのエステル誘導体、並びにロジン変性フェノール樹脂等が挙げられる。
 熱可塑性樹脂Aは、軟化点が好ましくは100~180℃、より好ましくは120~165℃であるとよい。熱可塑性樹脂の軟化点が100℃未満であると、ドライグリップ性能を向上する効果が得られなくなる。また、熱可塑性樹脂の軟化点が180℃を超えると、タイヤの作動性に影響を及ぼすことがある。熱可塑性樹脂の軟化点は、JIS K5902に準拠して測定した値とする。
 タイヤ用ゴム組成物は、上述した熱可塑性樹脂Aとは異なる他の熱可塑性樹脂Bを配合することができる。本明細書において、他の熱可塑性樹脂Bは、ジエン系ゴムとの関係で上述した差Tga-Tgmが10℃未満であり、ジエン系ゴムへの相溶性を有する熱可塑性樹脂をいう。他の熱可塑性樹脂Bの種類は特に、制限されるものではなく、上述した熱可塑性樹脂の中から、ジエン系ゴムとの関係で差Tga-Tgmが10℃未満となるものを適宜、選択することができる。
 他の熱可塑性樹脂Bの軟化点は、特に制限されるものではないが、他の熱可塑性樹脂Bの軟化点の値が、熱可塑性樹脂Aの軟化点の値に対し好ましくは0.9倍未満1.1倍超であるとよい。すなわち、他の熱可塑性樹脂Bの軟化点は、熱可塑性樹脂Aの軟化点の±10%の範囲外であるとよい。より好ましくは、他の熱可塑性樹脂Bの軟化点の値が、熱可塑性樹脂Aの軟化点の値の0.9倍未満であるとよい。熱可塑性樹脂Aの軟化点を、このように設定することにより、広い温度領域で高いグリップ性能を発揮でき、好ましい。
 また、タイヤ用ゴム組成物に他の熱可塑性樹脂Bの配合量を配合する場合、他の熱可塑性樹脂Bの配合量は、熱可塑性樹脂Aの配合量に対し好ましくは10質量%以上、より好ましくは10~250質量%、さらに好ましくは25~100質量%であるとよい。他の熱可塑性樹脂Bをこのような範囲で配合することにより、ドライグリップ性能の温度依存性が小さくなり好ましい。
 タイヤ用ゴム組成物は、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂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、本発明の目的を阻害しない範囲内で配合することができる。またかかる添加剤は一般的な方法で混練してタイヤ用ゴム組成物とし、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。
 タイヤ用ゴム組成物は、タイヤのトレッド部を好適に構成することができる。タイヤは空気入りタイヤ、非空気式タイヤのいずれでもよい。上述したタイヤ用ゴム組成物でトレッド部を構成したタイヤは、広い温度範囲でのドライグリップ性能および操縦安定性と、耐摩耗性を従来より高いレベルで両立させることができる。
 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。
 表3に示す配合剤を共通配合とし、表1~2に示す配合からなるタイヤ用ゴム組成物(実施例1~7、比較例1~5)を、硫黄および加硫促進剤を除く成分を、1.7Lの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練りした後、ミキサーから放出して室温冷却した。これを上述した1.7Lの密閉式バンバリーミキサーに投入し、硫黄および加硫促進剤を加えて混合することにより、タイヤ用ゴム組成物を調製した。また表3に記載した配合剤の配合量は、表1~2に記載したジエン系ゴム100質量部に対する質量部で示した。なお、各タイヤ用ゴム組成物において、それぞれのジエン系ゴムと熱可塑性樹脂を質量比1:1で配合した混合物に関し、各ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂のガラス転移温度および質量比から加重平均値を混合物のガラス転移温度の理論値Tgaとして算出した。また、混合物のガラス転移温度の測定値Tgmを、示差走査熱量測定(DSC)により20℃/分の昇温速度条件により測定したサーモグラムから転移域の中点の温度として求めた。なお、サーモグラムに複数の転移域があるときは、最も大きな転移域における中点を混合物のガラス転移温度Tgmとした。得られた混合物のガラス転移温度の理論値Tgaと測定値Tgmの差Tga-Tgmを算出し、表1~2に記載した。
 得られたタイヤ用ゴム組成物を使用して、15cm×15cm×0.2cmの金型中で、160℃、20分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、下記の方法により動的粘弾性を測定し、操縦安定性、ドライグリップ性能の温度依存性の指標にすると共に、高温下での引張試験を行い耐摩耗性の指標とした。
   動的粘弾性評価
 上記で得られた加硫ゴムシートの動的粘弾性を、JIS?K6394の規定に準じて、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hzで測定し、20℃、60℃および100℃において、貯蔵弾性率E'、損失弾性率E″および複素弾性率E*(いずれも単位は[MPa])を求めた。
 上記により得られた20℃の貯蔵弾性率E'は、比較例1の値を100とする指数とし、表1~2の「操縦安定性」の欄に示した。この指数が大きいほど、20℃の貯蔵弾性率E'が大きく、操縦安定性が優れることを意味する。
 上記により得られた損失弾性率E″および複素弾性率E*から以下の計算式により、60℃および100℃のロスコンプライアンスLCを算出した。
  LC=E″/(E*2
 上記式において、LCはロスコンプライアンス[MPa-1]、E″は損失弾性率[MPa]、E*は複素弾性率[MPa]である。
 得られた結果から、60℃のロスコンプライアンスLC60および100℃のロスコンプライアンスLC100の比LC60/LC100を算出した。得られたロスコンプライアンスの比LC60/LC100は、比較例1の値を100とする指数とし、表1~2の「ドライグリップ性能の温度依存性」の欄に示した。この指数が小さいほど、ロスコンプライアンスの比LC60/LC100が小さく、ドライグリップ性能の温度依存性が抑制され優れることを意味する。
 ここで、ロスコンプライアンスLCの値が大きいほどエネルギーロスが大きく、ひいては発熱しやすくかつドライグリップ性能に優れる。また、温度60℃でのロスコンプライアンスLC60と温度100℃でのロスコンプライアンスLC100との比LC60/LC100が1よりも大きいと温度100℃よりも温度60℃でドライグリップ性能が優れ、通常の温度領域のときに優れたドライグリップ性能を発揮できる。他方、比LC60/LC100が1よりも小さいゴムでは、温度60℃よりも温度100℃でドライグリップ性能が優れ、高温のときに優れたドライグリップ性能を発揮できる。よって、比LC60/LC100同士(例えば上記で求めた指数)を比較するとき、比LC60/LC100の指数がより大きいとき、相対的に低温でのドライグリップ性能に優れ、一方、比LC60/LC100の指数がより小さいとき、高温でのドライグリップ性能に優れ、このとき通常の温度領域から高温領域に至るまで優れたドライグリップ性能が得られる。
   引張試験
 上記で得られた加硫ゴムシートを使用し、JIS K6251に準拠して、ダンベルJIS3号形試験片を作製し、100℃で500mm/分の引張り速度で引張り試験を行い、破断したときの引張り破断強度を測定した。得られた結果は、比較例1の値を100にする指数として表1,2の「耐摩耗性」の欄に記載した。この指数が大きいほど100℃の引張破断強度が強く耐摩耗性に優れることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1~2において、使用した原材料の種類は、以下の通りである。
・NR:天然ゴム、TSR20、Tgが-65℃
・SBR-1:スチレンブタジエンゴム、JSR社製HPR620、Tgが-34℃、スチレン含有量が39質量%、末端変性基がイミド残基。
・SBR-2:スチレンブタジエンゴム、旭化成社製TUFDEN1834、Tgが-71℃、スチレン含有量が20質量%。
・カーボンブラック:東海カーボン社製シースト7HM
・シリカ:Solvay社製ZEOSIL 1165MP
・熱可塑性樹脂-1:フェノール樹脂、三井化学社製ネオポリマー170S、軟化点が160℃。
・熱可塑性樹脂-2:C5/C9樹脂、荒川化学社製タマノル803L、軟化点が150℃。
・熱可塑性樹脂-3:芳香族変性テルペン樹脂、ヤスハラケミカル社製YSレジンTO-125、軟化点が125℃。
・環状ポリスルフィド:AKZO NOBEL FUNMTIONAL CHEMICALS社製THIOPLAST CPS 200、前記式(I)で示される化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表3において、使用した原材料の種類は、以下の通りである。
・シランカップリング剤:Moment社製NXT SILANE
・オイル:昭和シェル石油社製エキストラクト4号S
・老化防止剤:LANXESS社製VULKANOX 4020
・ワックス:日本精鑞社製OZOACE-0015A
・硫黄:鶴見化学工業社製サルファックス5
・加硫促進剤:大内新興化学社製ノクセラーTOT-N
 表1~2から明らかなように実施例1~7のタイヤ用ゴム組成物は、広い温度範囲でのドライグリップ性能および操縦安定性と、耐摩耗性を両立させることが確認された。
 比較例1のタイヤ用ゴム組成物は、本発明に記載した熱可塑性樹脂Aを配合しないので、広い温度範囲でのドライグリップ性能および操縦安定性と、耐摩耗性が、熱可塑性樹脂Aを配合した各実施例に比べ劣る。
 比較例2のタイヤ用ゴム組成物は、環状ポリスルフィドを配合しないので、100℃の引張破断強度が低く耐摩耗性が劣る。
 比較例3のタイヤ用ゴム組成物は、Tgが-40℃以上のスチレンブタジエンゴム(SBR-1)が30質量%未満なので、100℃の引張破断強度が低く耐摩耗性が劣る。
 比較例4のタイヤ用ゴム組成物は、本発明に記載した熱可塑性樹脂Aが8質量部未満なので、広い温度範囲でのドライグリップ性能および操縦安定性を改良することができない。
 比較例5のタイヤ用ゴム組成物は、本発明に記載した熱可塑性樹脂Aが50質量部を超えるので、100℃の引張破断強度が低く耐摩耗性が劣る。

Claims (6)

  1.  ガラス転移温度が-40℃以上のスチレンブタジエンゴムを30質量%以上含むジエン系ゴム100質量部に、白色充填剤およびカーボンブラックを合計で100質量部以上、環状ポリスルフィドを0.3~10質量部、熱可塑性樹脂を8~50質量部配合してなり、前記ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂を質量比1:1で配合した混合物において、前記ジエン系ゴムおよび熱可塑性樹脂のガラス転移温度から計算される前記混合物のガラス転移温度の理論値Tgaと、前記混合物のガラス転移温度の測定値Tgmとの差Tga-Tgmが10℃以上である、タイヤ用ゴム組成物。
  2.  前記スチレンブタジエンゴムが、そのスチレン含有量が30~40質量%であり、その末端に変性基を有する、請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物。
  3.  前記熱可塑性樹脂の軟化点が100~180℃である、請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。
  4.  前記熱可塑性樹脂が、テルペン、テルペンフェノール、ロジン、ロジンエステル、C5成分、C9成分から選ばれる少なくとも1つからなる樹脂である、請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
  5.  さらに、前記熱可塑性樹脂とは異なる他の熱可塑性樹脂を配合してなり、前記他の熱可塑性樹脂の軟化点の値が、前記熱可塑性樹脂の軟化点の値に対し0.9倍未満1.1倍超であり、前記他の熱可塑性樹脂が前記熱可塑性樹脂に対し10質量%以上である、請求項1~4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
  6.  請求項1~5のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物を有するタイヤ。
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