JP2010163544A - Rubber composition for tire tread, and pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気入りタイヤのトレッド部に用いられるタイヤトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a rubber composition for a tire tread used for a tread portion of a pneumatic tire, and a pneumatic tire using the same.
自動車の低燃費化の要求は近年ますます高まり、タイヤについても低燃費化が求められている。タイヤの低燃費化を行う方法の一環として、転がり抵抗への寄与率が最も高いトレッド部のヒステリシスロスを低減する方法がある。 In recent years, the demand for lower fuel consumption of automobiles has been increasing and tires are also required to have lower fuel consumption. As a part of a method for reducing the fuel consumption of a tire, there is a method of reducing hysteresis loss in a tread portion that contributes most to rolling resistance.
トレッド部のヒステリシスロスを低減するため、例えば、ゴム組成物に配合するフィラーとして大粒径のカーボンブラックやシリカを用いたり、カーボンブラックの配合量を減量したり、界面活性剤を配合するなどの方法がある。 In order to reduce the hysteresis loss of the tread portion, for example, carbon black or silica having a large particle size is used as a filler to be blended in the rubber composition, the blending amount of the carbon black is reduced, or a surfactant is blended. There is a way.
しかしながら、これらの方法では、ヒステリシスロスを大幅に低減して低発熱性を改良することはできるものの、耐摩耗性が悪化するという問題がある。 However, although these methods can significantly reduce hysteresis loss and improve low heat buildup, there is a problem that wear resistance deteriorates.
なお、下記特許文献1には、低燃費性と耐摩耗性をバランスさせるために、シランカップリング剤で表面処理されたシリカを配合することが提案されているが、本発明特有のブタジエンゴムを用いる点については開示されていない。 In addition, in Patent Document 1 below, in order to balance low fuel consumption and wear resistance, it is proposed to blend silica surface-treated with a silane coupling agent. The point of use is not disclosed.
また、下記特許文献2には、特定の分子量分布を持ち、ビニル基含有量が1%以下のブタジエンゴムをタイヤのトレッド部に用いることが提案されている。しかしながら、この文献にも、本発明特有のシス−1,4結合含有量とビニル基含有量を持つブタジエンゴムを用いる点が開示されていない。また、この文献は、加工性及び耐破壊特性を損なうことなく耐摩耗性を向上することを目的としたものであって、ゴム組成物の損失正接(tanδ)については開示されておらず、低発熱性の改良効果も示唆されていない。 Patent Document 2 below proposes to use a butadiene rubber having a specific molecular weight distribution and a vinyl group content of 1% or less for a tread portion of a tire. However, this document does not disclose the use of a butadiene rubber having a cis-1,4 bond content and a vinyl group content specific to the present invention. This document is intended to improve the wear resistance without impairing the workability and fracture resistance, and does not disclose the loss tangent (tan δ) of the rubber composition. There is no suggestion of improving the exotherm.
一方、下記特許文献3には、ジエン系ゴム成分として、ネオジウム系触媒を用いて合成されたブタジエンゴムであってシス−1,4結合含有量が95%以上かつビニル基含有量が1.8%以下のブタジエンゴム20〜80重量部と、天然ゴム及び/又はイソプレンゴム80〜20重量部とを用いる点が開示されている。しかしながら、この文献は、スタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物として、ゴム成分に植物性粒状体を配合するものであり、氷雪上性能を改良する目的のゴム組成物であって、温度60℃での損失正接(tanδ)が一般に高く、低発熱性の改良を目的としたものではない。 On the other hand, in Patent Document 3 below, a butadiene rubber synthesized using a neodymium catalyst as a diene rubber component has a cis-1,4 bond content of 95% or more and a vinyl group content of 1.8. % Or less of butadiene rubber 20-80 parts by weight and natural rubber and / or isoprene rubber 80-20 parts by weight are disclosed. However, this document, as a tread rubber composition for a studless tire, is a rubber composition for blending a rubber component with a plant granule, and is a rubber composition for the purpose of improving performance on ice and snow, and has a loss at a temperature of 60 ° C. Tangent (tan δ) is generally high and is not intended to improve low heat buildup.
また、下記特許文献4には、ゴム成分として、ネオジウム系触媒を用いて合成されたブタジエンゴムであってシス−1,4結合含有量が95%以上かつビニル基含有量が1.8%以下のブタジエンゴムを用いるとともに、フィラーとして特定のシリカとカーボンブラックを配合してなり、加硫物のtanδが0.05〜0.1であるゴム組成物が開示されている。しかしながら、この文献は、耐屈曲疲労性及び耐カット性が要求されるサイドウォール用ゴム組成物に関するものであり、そのため、耐摩耗性が要求されるトレッド用ゴム組成物とは要求特性が異なり、耐摩耗性と低燃費性を両立させる本発明を何ら示唆するものではない。 Patent Document 4 below discloses a butadiene rubber synthesized using a neodymium-based catalyst as a rubber component, having a cis-1,4 bond content of 95% or more and a vinyl group content of 1.8% or less. A rubber composition is disclosed in which a specific silica and carbon black are blended as a filler, and a tan δ of the vulcanizate is 0.05 to 0.1. However, this document relates to a rubber composition for a sidewall that requires bending fatigue resistance and cut resistance, and therefore, the required characteristics are different from the rubber composition for a tread that requires wear resistance. It does not suggest the present invention that achieves both wear resistance and low fuel consumption.
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、耐摩耗性と低燃費性を両立することができるタイヤトレッド用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a rubber composition for a tire tread that can achieve both wear resistance and low fuel consumption, and a pneumatic tire using the same. And
本発明に係るタイヤトレッド用ゴム組成物は、天然ゴム及び/又はイソプレンゴム60〜90重量部と、ネオジウム系触媒を用いて合成されたブタジエンゴムであってシス−1,4結合含有量が96%以上でかつビニル基含有量が0.6%以下であるブタジエンゴム40〜10重量部と、を含有するゴム成分100重量部に対し、ヨウ素吸着量105〜165mg/g、及びDBP吸収量95〜145ml/100gのカーボンブラックを35〜55重量部含有し、更に、初期歪み15%、動的歪み±2.5%、周波数10Hz及び温度60℃で測定した加硫物の損失正接tanδが0.100以下であることを特徴とするものである。 The tire tread rubber composition according to the present invention is a butadiene rubber synthesized using 60 to 90 parts by weight of natural rubber and / or isoprene rubber and a neodymium catalyst, and has a cis-1,4 bond content of 96. % Of the butadiene rubber having a vinyl group content of 0.6% or less, and 100 parts by weight of the rubber component containing 100% by weight of the iodine component, the iodine adsorption amount is 105 to 165 mg / g, and the DBP absorption amount is 95. ˜145 ml / 100 g of carbon black is contained in 35 to 55 parts by weight, and the loss tangent tan δ of the vulcanizate measured at an initial strain of 15%, a dynamic strain of ± 2.5%, a frequency of 10 Hz and a temperature of 60 ° C. is 0. .100 or less.
また、本発明に係る空気入りタイヤは、該タイヤトレッド用ゴム組成物でトレッド部を作製してなるものである。 Moreover, the pneumatic tire according to the present invention is formed by producing a tread portion with the rubber composition for a tire tread.
本発明によれば、タイヤトレッド用ゴム組成物において、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムに上記特定のブタジエンゴムを併用し、かつ特定のカーボンブラックを配合することにより、耐摩耗性を維持しつつ、低発熱性を改良して、空気入りタイヤの低燃費化を図ることができる。 According to the present invention, in the rubber composition for a tire tread, the above-mentioned specific butadiene rubber is used in combination with natural rubber and / or isoprene rubber, and the specific carbon black is blended to maintain the wear resistance. The low heat build-up can be improved and the fuel consumption of the pneumatic tire can be reduced.
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。 Hereinafter, matters related to the implementation of the present invention will be described in detail.
本発明のゴム組成物において、ゴム成分は、天然ゴム及び/又はイソプレンゴム60〜90重量部と、特定の高シス−ブタジエンゴム40〜10重量部とのブレンドからなる。天然ゴムとイソプレンゴムの配合量が90重量部を超えると、耐摩耗性に劣り、また、高シス−ブタジエンゴムの配合量が40重量部を超えると、加工性に劣り、tanδが高くなる。なお、該ゴム成分は、基本的には、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムと、上記特定の高シス−ブタジエンゴムからなるが、本発明の効果を損なわない範囲で、スチレンブタジエンゴム、ネオジウム系触媒以外で重合したブタジエンゴムなど、他のジエン系ゴムを含んでも構わない。 In the rubber composition of the present invention, the rubber component comprises a blend of 60 to 90 parts by weight of natural rubber and / or isoprene rubber and 40 to 10 parts by weight of a specific high cis-butadiene rubber. When the blending amount of the natural rubber and isoprene rubber exceeds 90 parts by weight, the wear resistance is inferior, and when the blending amount of the high cis-butadiene rubber exceeds 40 parts by weight, the processability is inferior and tan δ increases. The rubber component is basically composed of natural rubber and / or isoprene rubber and the specific high cis-butadiene rubber, but styrene butadiene rubber and neodymium catalyst as long as the effects of the present invention are not impaired. Other diene rubbers such as butadiene rubber polymerized by other methods may be included.
上記ゴム成分に用いられる特定の高シス−ブタジエンゴムは、ネオジウム系触媒を用いて重合されたものであって、シス−1,4結合含有量が96%以上であり、かつビニル基(1,2−ビニル結合)含有量が0.6%以下のミクロ構造を持つものである。このようなブタジエンゴムを用いることにより、コバルト系触媒を始めとする他の触媒で重合したブタジエンゴムを用いた場合に比べて、加硫ゴムのtanδを下げることができ、タイヤの転がり抵抗を低減することができる。ここで、ネオジウム系触媒としては、ネオジウム単体、ネオジウムと他の金属類との化合物、及び有機化合物が挙げられ、例えば、NdCl3、Et−NdCl2等が具体例として挙げられる。また、シス−1,4結合含有量及びビニル基含有量は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて測定される値である。 The specific high cis-butadiene rubber used in the rubber component is polymerized using a neodymium-based catalyst, has a cis-1,4 bond content of 96% or more, and has a vinyl group (1, (2-vinyl bond) It has a microstructure with a content of 0.6% or less. By using such a butadiene rubber, the tan δ of the vulcanized rubber can be lowered and the rolling resistance of the tire can be reduced as compared with the case of using a butadiene rubber polymerized with another catalyst such as a cobalt catalyst. can do. Here, examples of the neodymium-based catalyst include neodymium alone, a compound of neodymium and other metals, and an organic compound, and specific examples thereof include NdCl 3 , Et-NdCl 2, and the like. The cis-1,4 bond content and vinyl group content are values measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR).
該高シス−ブタジエンゴムとしては、特に限定するものではないがムーニー粘度が44以上である高分子量のブタジエンゴムを用いることが好ましい。ムーニー粘度の上限も特に限定されないが、好ましくは70以下である。ここで、ムーニー粘度とは、JIS K6300に準拠して測定される100℃でのムーニー粘度ML(1+4)である。 Although it does not specifically limit as this high cis-butadiene rubber, It is preferable to use the high molecular weight butadiene rubber whose Mooney viscosity is 44 or more. The upper limit of Mooney viscosity is not particularly limited, but is preferably 70 or less. Here, the Mooney viscosity is the Mooney viscosity ML (1 + 4) at 100 ° C. measured according to JIS K6300.
本発明のゴム組成物には、上記ゴム成分100重量部に対して、ヨウ素吸着量(IA)が105〜165mg/gであり、かつDBP(フタル酸ジブチル)吸収量が95〜145ml/100gであるカーボンブラックが35〜55重量部にて配合される。該カーボンブラックの配合量が55重量部を超えると、耐摩耗性には優れるものの、tanδが高くなり、加工性も悪化する。逆に、該カーボンブラックの配合量が35重量部未満であると、耐摩耗性が悪化する。該カーボンブラックの配合量は、より好ましくは35〜50重量部である。 The rubber composition of the present invention has an iodine adsorption amount (IA) of 105 to 165 mg / g and a DBP (dibutyl phthalate) absorption amount of 95 to 145 ml / 100 g with respect to 100 parts by weight of the rubber component. A certain carbon black is mix | blended in 35-55 weight part. When the blending amount of the carbon black exceeds 55 parts by weight, the tan δ increases and the workability deteriorates although the wear resistance is excellent. On the contrary, if the amount of the carbon black is less than 35 parts by weight, the wear resistance is deteriorated. The blending amount of the carbon black is more preferably 35 to 50 parts by weight.
カーボンブラックのヨウ素吸着量は、JIS K6217に準じて測定される値であり、この値が大きいほど一般に粒径が小さく、耐摩耗性が向上する。カーボンブラックのヨウ素吸着量が105mg/g未満では、耐摩耗性に劣る。ヨウ素吸着量は、より好ましくは、下限が110mg/g以上であり、上限が150mg/g以下、更に好ましくは140mg/g以下である。 The iodine adsorption amount of carbon black is a value measured according to JIS K6217, and the larger the value, the smaller the particle size is generally and the wear resistance is improved. When the iodine adsorption amount of carbon black is less than 105 mg / g, the wear resistance is poor. More preferably, the lower limit of iodine adsorption is 110 mg / g or more, the upper limit is 150 mg / g or less, and still more preferably 140 mg / g or less.
カーボンブラックのDBP吸収量は、JIS K6217に準じて測定され、カーボンブラックのストラクチャーの指標となるものであり、上記範囲内に設定することで耐摩耗性を維持しつつtanδを低くすることができる。なお、DBP吸収量が大きすぎると、加工性が悪化してtanδが高くなる傾向となる。DBP吸収量は、より好ましくは、下限が110ml/100g以上であり、上限が130ml/100gである。 The DBP absorption amount of carbon black is measured according to JIS K6217, and is an index of the structure of carbon black. By setting it within the above range, tan δ can be lowered while maintaining wear resistance. . If the DBP absorption amount is too large, workability tends to deteriorate and tan δ tends to increase. More preferably, the DBP absorption amount has a lower limit of 110 ml / 100 g or more and an upper limit of 130 ml / 100 g.
本発明のゴム組成物には、上記ゴム成分100重量部に対して、BET比表面積が90〜220m2/gであり、かつDBP吸収量が120〜220ml/100gであるシリカを0〜10重量部にて配合することができる。すなわち、該シリカは必須ではないが、配合する場合、10重量部以下にて配合することが好ましい。該シリカを配合することで、tanδを下げて、低発熱性を更に改良することができる。しかしながら、該シリカの配合量が10重量部を超えると、加工性が悪化し、シリカの分散性が損なわれることから、却ってtanδが高くなってしまう。 The rubber composition of the present invention contains 0 to 10 weight percent of silica having a BET specific surface area of 90 to 220 m 2 / g and a DBP absorption of 120 to 220 ml / 100 g based on 100 parts by weight of the rubber component. It can mix | blend in part. That is, the silica is not essential, but when blended, it is preferably blended at 10 parts by weight or less. By blending the silica, tan δ can be lowered and the low heat build-up can be further improved. However, if the amount of silica exceeds 10 parts by weight, the workability deteriorates and the dispersibility of the silica is impaired, so that tan δ increases.
シリカのBET比表面積は、JIS K6430に記載のBET法に準じて測定される値であり、より好ましくは150〜220m2/gであり、更に好ましくは、180〜210m2/gである。 The BET specific surface area of silica is a value measured according to the BET method described in JIS K6430, more preferably 150 to 220 m 2 / g, and still more preferably 180 to 210 m 2 / g.
シリカのDBP吸収量は、JIS K6217に準じて測定される値であり、より好ましくは120〜200ml/100gである130〜180ml/100gである。 The DBP absorption amount of silica is a value measured according to JIS K6217, and is more preferably 130 to 180 ml / 100 g which is 120 to 200 ml / 100 g.
シリカを配合する場合、シランカップリング剤を併用することが好ましい。シランカップリング剤の配合量は、シリカ100重量部に対して5〜15重量部であり、5重量部未満では、その添加効果が不十分でシリカの分散性に劣り、逆に、15重量部を超えると、シリカと反応しない過剰のシランカップリング剤の悪影響によりtanδが却って悪化する。 When silica is blended, it is preferable to use a silane coupling agent in combination. The compounding amount of the silane coupling agent is 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of silica, and if it is less than 5 parts by weight, the addition effect is insufficient and the dispersibility of silica is inferior. In the case of exceeding tan δ, tan δ deteriorates on the contrary due to an adverse effect of an excessive silane coupling agent that does not react with silica.
上記シランカップリング剤としては、特に限定するものではないが、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド等のスルフィドシラン、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン、3−プロピオニルチオプロピルトリメトキシシラン等の保護化メルカプトシランなどが挙げられる。 The silane coupling agent is not particularly limited. For example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) Examples thereof include sulfide silanes such as tetrasulfide, and protected mercaptosilanes such as 3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane and 3-propionylthiopropyltrimethoxysilane.
本発明のゴム組成物には、上記の各成分の他に、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤など、タイヤのトレッド用ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。該ゴム組成物は、通常のバンバリーミキサーやニーダーなどのゴム用混練機を用いて、常法に従い混練することで調製される。 In addition to the above components, the rubber composition of the present invention is generally used in rubber compositions for tire treads such as zinc white, stearic acid, anti-aging agents, softeners, vulcanizing agents, and vulcanization accelerators. Various additives can be blended. The rubber composition is prepared by kneading according to a conventional method using a rubber kneader such as a normal Banbury mixer or kneader.
上記構成による本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、初期歪み15%、動的歪み±2.5%、周波数10Hz及び温度60℃で測定した加硫物の損失正接tanδが0.100以下であることを要する。tanδが0.100を超えるものでは、低発熱性に劣り、空気入りタイヤの低燃費化効果が不十分である。なお、tanδは低いほど低発熱性の点で好ましいので下限は特に限定されないが、通常は0.050以上である。 The rubber composition for a tire tread of the present invention having the above-described configuration has an initial strain of 15%, a dynamic strain of ± 2.5%, a loss tangent tan δ of the vulcanizate measured at a frequency of 10 Hz and a temperature of 60 ° C. of 0.100 or less. It needs to be. When tan δ exceeds 0.100, the low heat build-up is inferior and the effect of reducing the fuel consumption of the pneumatic tire is insufficient. Note that the lower limit of tan δ is preferable from the viewpoint of low heat build-up, so the lower limit is not particularly limited, but is usually 0.050 or more.
加硫物のtanδは、後記の実施例に示されるように、上記高シス−ブタジエンゴムの配合量、上記カーボンブラックの種類及び配合量、並びに上記シリカの種類及び配合量等によって変化するので、0.100以下となるようにこれらを適宜設定すればよい。例えば、カーボンブラックは、ヨウ素吸着量が多いほど、また配合量が多いほどtanδが高くなるので、ヨウ素吸着量が上記範囲内で多いものを用いる場合には、配合量を上記範囲内で少なくして配合することで、tanδを0.100以下に設定することができる。 Since the tan δ of the vulcanizate varies depending on the blending amount of the high cis-butadiene rubber, the type and blending amount of the carbon black, the kind and blending amount of the silica, etc., as shown in Examples below. What is necessary is just to set these suitably so that it may become 0.100 or less. For example, tan δ increases as the amount of iodine adsorbed increases as the amount of adsorbed iodine increases, and as the amount of adsorbed carbon black increases. Tan δ can be set to 0.100 or less.
以上よりなる本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、空気入りラジアルタイヤのトレッド部のためのゴム組成物として用いられ、常法に従い加硫成形することにより、トレッド部を形成することができる。本発明のゴム組成物は、特に、トラックやバスなどの大型車に用いられる重荷重用タイヤのトレッド用に好適であるが、これに限定されるものではなく、乗用車用タイヤにも適用することができる。 The rubber composition for a tire tread of the present invention as described above is used as a rubber composition for a tread portion of a pneumatic radial tire, and the tread portion can be formed by vulcanization molding according to a conventional method. The rubber composition of the present invention is particularly suitable for treads of heavy duty tires used in large vehicles such as trucks and buses, but is not limited to this, and can be applied to passenger vehicle tires. it can.
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
バンバリーミキサーを使用し、下記表1,2に示す配合に従い、実施例及び比較例の各ゴム組成物を調製した。表1,2中の各配合物の詳細は以下の通りである。 Using a Banbury mixer, rubber compositions of Examples and Comparative Examples were prepared according to the formulations shown in Tables 1 and 2 below. Details of each formulation in Tables 1 and 2 are as follows.
・NR:天然ゴム(RSS#3)、
・BR1:宇部興産株式会社製「BR150L」(コバルト系触媒により重合されたブタジエンゴム、シス−1,4結合含有量=98.3%、ビニル基含有量=0.7%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃=43)、
・BR2:ランクセス社製「Buna CB22」(ネオジウム系触媒により重合されたブタジエンゴム、シス−1,4結合含有量=96.5%、ビニル基含有量=0.4%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃=63)、
・BR3:ランクセス社製「Buna CB24」(ネオジウム系触媒により重合されたブタジエンゴム、シス−1,4結合含有量=96.7%、ビニル基含有量=0.4%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃=44)、
・BR4:ポリメリ社製「Europrene NEOCIS BR60」(ネオジウム系触媒により重合されたブタジエンゴム、シス−1,4結合含有量=97.7%、ビニル基含有量=0.4%、ムーニー粘度ML(1+4)100℃=63)。
NR: natural rubber (RSS # 3),
BR1: “BR150L” manufactured by Ube Industries, Ltd. (butadiene rubber polymerized with a cobalt catalyst, cis-1,4 bond content = 98.3%, vinyl group content = 0.7%, Mooney viscosity ML ( 1 + 4) 100 ° C. = 43),
BR2: “Buna CB22” manufactured by LANXESS (butadiene rubber polymerized with a neodymium catalyst, cis-1,4 bond content = 96.5%, vinyl group content = 0.4%, Mooney viscosity ML (1 + 4 ) 100 ° C = 63),
BR3: “Buna CB24” manufactured by LANXESS (butadiene rubber polymerized with a neodymium catalyst, cis-1,4 bond content = 96.7%, vinyl group content = 0.4%, Mooney viscosity ML (1 + 4 ) 100 ° C. = 44),
BR4: “Europrene NEOCIS BR60” manufactured by Polymeri Co., Ltd. (butadiene rubber polymerized by a neodymium catalyst, cis-1,4 bond content = 97.7%, vinyl group content = 0.4%, Mooney viscosity ML ( 1 + 4) 100 ° C. = 63).
・CB1:東海カーボン株式会社製「シースト9」(SAF、IA=139mg/g、DBP吸収量=115ml/100g)、
・CB2:東海カーボン株式会社製「シースト6」(ISAF、IA=121mg/g、DBP吸収量=114ml/100g)、
・CB3:東海カーボン株式会社製「シースト7HM」(ISAF、IA=119mg/g、DBP吸収量=123ml/100g)、
・CB4:東海カーボン株式会社製「シースト3」(HAF、IA=80mg/g、DBP吸収量=101ml/100g)。
CB1: “Seast 9” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (SAF, IA = 139 mg / g, DBP absorption amount = 115 ml / 100 g),
CB2: “Seast 6” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (ISAF, IA = 121 mg / g, DBP absorption amount = 114 ml / 100 g),
CB3: “Seast 7HM” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (ISAF, IA = 119 mg / g, DBP absorption amount = 123 ml / 100 g),
CB4: “Seast 3” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. (HAF, IA = 80 mg / g, DBP absorption amount = 101 ml / 100 g).
・シリカ:東ソー・シリカ株式会社製「ニップシールAQ」(BET=205m2/g、DBP吸収量=150ml/100g)、
・シランカップリング剤:デグサ社製「Si69」。
Silica: “Nip seal AQ” (BET = 205 m 2 / g, DBP absorption amount = 150 ml / 100 g) manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.
Silane coupling agent: “Si69” manufactured by Degussa.
各ゴム組成物には、共通配合として、ゴム成分100重量部に対し、亜鉛華(三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華1号」)3重量部、ステアリン酸(花王株式会社製「ルナックS25」)1重量部、老化防止剤(住友化学工業株式会社製「アンチゲン6C」)1重量部、加硫促進剤(住友化学工業株式会社製「ソクシールCZ」)1重量部、硫黄(鶴見化学工業株式会社製「粉末硫黄」)2重量部を配合した。 In each rubber composition, 3 parts by weight of zinc white (“Zinc Hana 1” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) and stearic acid (“Lunac S25” manufactured by Kao Co., Ltd.) per 100 parts by weight of the rubber component are commonly blended. ) 1 part by weight, anti-aging agent (“Antigen 6C” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 1 part by weight, vulcanization accelerator (“Soccele CZ” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 1 part by weight, sulfur (Tsurumi Chemical Co., Ltd.) 2 parts by weight of “Powder Sulfur” manufactured by the company was blended.
各ゴム組成物について、150℃で30分間加硫した所定形状の試験片を用いて、損失正接tanδと耐摩耗性を測定した。更に、各ゴム組成物をトレッド用ゴムとして用いて、トラックバス用の空気入りラジアルタイヤ(タイヤサイズ:11R22.5 14PR)を作製し、転がり抵抗性を評価した。各評価・測定方法は以下の通りである。 About each rubber composition, loss tangent tan-delta and abrasion resistance were measured using the test piece of the predetermined shape vulcanized at 150 degreeC for 30 minutes. Furthermore, using each rubber composition as a rubber for a tread, a pneumatic radial tire for a truck and bus (tire size: 11R22.5 14PR) was produced, and rolling resistance was evaluated. Each evaluation / measurement method is as follows.
・損失正接tanδ:ユービーエム社製の粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪み15%、動的歪み±2.5%、周波数10Hz、温度60℃の条件下でtanδを測定した。 Loss tangent tan δ: Tan δ was measured under the conditions of an initial strain of 15%, a dynamic strain of ± 2.5%, a frequency of 10 Hz, and a temperature of 60 ° C. using a viscoelastic spectrometer manufactured by UBM.
・耐摩耗性:JIS K6251に準拠して、スリップ率30%、負荷荷重40N、落砂量20g/分の条件で耐摩耗性を測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。値が大きいほど、耐摩耗性に優れる。 Abrasion resistance: In accordance with JIS K6251, the wear resistance was measured under the conditions of a slip rate of 30%, a load load of 40 N, and a sandfall amount of 20 g / min, and displayed as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. . The higher the value, the better the wear resistance.
・転がり抵抗性:1軸ドラム試験機を用い、内圧800kPa、荷重2900kg、速度60km/hでドラム上を走行する時の転がり抵抗を測定し、比較例1のタイヤを100とした指数で表示した。値が小さいほど、転がり抵抗が低く、低燃費性に優れることを示す。
結果は表1,2に示す通りであり、コントロールである比較例1〜3では、コバルト系触媒で重合したビニル基含有量の高いブタジエンゴムを用いているため、tanδが高く、低燃費性に劣っていた。比較例4,5では、カーボンブラックとしてヨウ素吸着量の低いHAFクラスを用いたため、耐摩耗性に劣っていた。 The results are as shown in Tables 1 and 2. In Comparative Examples 1 to 3, which are controls, butadiene rubber having a high vinyl group content polymerized with a cobalt-based catalyst is used, so tan δ is high and fuel efficiency is reduced. It was inferior. In Comparative Examples 4 and 5, since the HAF class having a low iodine adsorption amount was used as carbon black, the wear resistance was poor.
比較例6では、ネオジウム系触媒で重合したブタジエンゴムを用いたものの、カーボンブラックの配合量が多すぎたため、tanδが高く、低燃費性に劣っており、また加工性も悪化した。比較例7では、ネオジウム系触媒で重合したブタジエンゴムを用いたものの、カーボンブラックの配合量が少なすぎたため、耐摩耗性に劣っていた。 In Comparative Example 6, although butadiene rubber polymerized with a neodymium catalyst was used, the amount of carbon black was too large, so tan δ was high, fuel efficiency was inferior, and processability was also deteriorated. In Comparative Example 7, although butadiene rubber polymerized with a neodymium-based catalyst was used, the amount of carbon black was too small, so the wear resistance was poor.
比較例8では、ネオジウム系触媒で重合したブタジエンゴムを用いたものの、シリカの配合量が多すぎたため、tanδが高く、また加工性も悪化した。比較例9では、ネオジウム系触媒で重合したブタジエンゴムを用いたものの、シランカップリング剤の配合量が多すぎたため、tanδが高く、低燃費性に劣っていた。 In Comparative Example 8, butadiene rubber polymerized with a neodymium catalyst was used, but the amount of silica was too large, so tan δ was high and processability was also deteriorated. In Comparative Example 9, although butadiene rubber polymerized with a neodymium catalyst was used, the amount of the silane coupling agent was too large, so tan δ was high and the fuel efficiency was poor.
比較例10では、ゴム成分が天然ゴム単独であるため、耐摩耗性に劣っていた。比較例11では、ネオジウム系触媒で重合したブタジエンゴムの配合量が多すぎたため、tanδが高く、加工性が悪化しており、タイヤ作製が非常に困難なレベルであったため、転がり抵抗性の評価は実施しなかった。 In Comparative Example 10, since the rubber component was natural rubber alone, the wear resistance was poor. In Comparative Example 11, since the blending amount of the butadiene rubber polymerized with the neodymium catalyst was too large, tan δ was high, the workability was deteriorated, and the tire production was at a very difficult level, so the rolling resistance was evaluated. Was not implemented.
これに対し、本発明に係る実施例1〜11であると、耐摩耗性を低下を抑えながら、tanδを低くして、低発熱性を改良することができ、耐摩耗性と低燃費性を両立することができた。 On the other hand, in Examples 1 to 11 according to the present invention, tan δ can be lowered and low heat build-up can be improved while suppressing a decrease in wear resistance. I was able to achieve both.
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、乗用車、ライトトラック、トラック・バス等の各種空気入りタイヤに用いることができる。 The rubber composition for tire tread of the present invention can be used for various pneumatic tires such as passenger cars, light trucks, trucks and buses.
Claims (3)
ヨウ素吸着量105〜165mg/g、及びDBP吸収量95〜145ml/100gのカーボンブラックを35〜55重量部含有し、
初期歪み15%、動的歪み±2.5%、周波数10Hz及び温度60℃で測定した加硫物の損失正接tanδが0.100以下である
ことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。 A butadiene rubber synthesized by using 60 to 90 parts by weight of natural rubber and / or isoprene rubber and a neodymium catalyst, having a cis-1,4 bond content of 96% or more and a vinyl group content of 0.6. % Relative to 100 parts by weight of a rubber component containing 40 to 10 parts by weight of butadiene rubber,
Containing 35 to 55 parts by weight of carbon black having an iodine adsorption of 105 to 165 mg / g and a DBP absorption of 95 to 145 ml / 100 g;
A rubber composition for a tire tread, wherein a loss tangent tan δ of a vulcanizate measured at an initial strain of 15%, a dynamic strain of ± 2.5%, a frequency of 10 Hz, and a temperature of 60 ° C. is 0.100 or less.
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