JP2006143929A - Rubber composition for tire tread and pneumatic tire - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for tire tread, which has improved antiwear property, low rolling resistance, and wet gripping property. <P>SOLUTION: The rubber composition for tire tread is produced by mixing 2 to 200 parts by mass of carbon black and 2 to 60 parts by mass of basic aluminum sulfate with 100 parts by mass of a diene rubber containing a styrene-butadiene rubber as a major component. The diene rubber is a mixture of 50 to 95 parts by mass of the styrene-butadiene rubber and 50 to 5 parts by mass of a natural rubber. The rubber composition for tire tread is preferably produced by further mixing 10 to 120 parts by mass of silica with the 100 parts by mass of diene rubber. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は加工性及び耐摩耗性を維持しながら、低転動抵抗性及びウエットグリップ性を改善したタイヤトレッド用ゴム組成物、およびそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition for a tire tread having improved rolling resistance and wet grip properties while maintaining processability and wear resistance, and a pneumatic tire using the rubber composition.

従来、タイヤトレッド用ゴム組成物において、ウエット路面でのグリップ性能を向上させる手段として、シリカの高充填配合、ガラス転移点の高いゴム成分の使用、さらには粒子径の細かいカーボンブラックを高充填配合する方法などがある。   Conventionally, in rubber compositions for tire treads, as a means to improve grip performance on wet road surfaces, a high filling compound of silica, use of a rubber component having a high glass transition point, and a high filling compound of carbon black with a small particle diameter There are ways to do it.

上記手段のうち、シリカを高充填配合したタイヤトレッド用ゴム組成物では加工性が犠牲になる。一方、ガラス転移点の高いゴム成分の使用あるいは粒子径の細かいカーボンブラックを高充填配合したタイヤトレッドゴム組成物では、低温でのグリップ性能及び低転動性の低下が生じる。   Of the above means, the rubber composition for a tire tread in which silica is highly filled is sacrificed in workability. On the other hand, a tire tread rubber composition that uses a rubber component having a high glass transition point or is highly filled with carbon black having a small particle diameter causes a decrease in grip performance and low rolling properties at low temperatures.

一方、特許文献１には天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴム１００質量部に対して、凝固店が−４８℃以下である低温性可塑剤１０〜８０質量部と、平均粒子径が０．１〜１ｍｍである炭化珪素、炭化窒素、酸化アルミニウム、珪石の単独又はこれらの混合物５〜４０質量部とを配合した氷結路面でのグリップ性能を向上したタイヤトレッドゴム組成物が開示されている。   On the other hand, Patent Document 1 discloses that 10 to 80 parts by mass of a low-temperature plasticizer having a coagulation store of −48 ° C. or lower and an average particle size of 0.1 parts per 100 parts by mass of natural rubber and / or diene synthetic rubber. The tire tread rubber composition which improved the grip performance in the ice road surface which mix | blended the silicon carbide which is-1mm, nitrogen carbide, an aluminum oxide, silica stone alone, or 5-40 mass parts of these mixtures is disclosed.

また特許文献２には、省燃費性、低発熱性、グリップ特性および加工性を改善するために、特定のブタジエン重合体又はスチレン−ブタジエン共重合体を選択部分水素添加した特定構造の選択部分水添重合体を含むタイヤトレッドゴム組成物が開示されている。   Patent Document 2 discloses selected partial water having a specific structure obtained by hydrogenating a specific butadiene polymer or a styrene-butadiene copolymer in order to improve fuel economy, low heat generation, grip characteristics and processability. A tire tread rubber composition containing an additive polymer is disclosed.

また特許文献３には、グリップ性能と転がり抵抗低減効果を付与すると共に、混練加工時の加工性を改善するため、中心粒子径が０．１μｍ〜８μｍ、ＢＥＴ比表面積が３０ｍ2／ｇ以上であり、かつ細孔径分布が５ｎｍ〜１００ｎｍに極大値をもつ水酸化アルミニウムをゴムに配合する技術が開示されている。   Further, Patent Document 3 provides a grip performance and a rolling resistance reduction effect, and has a center particle diameter of 0.1 μm to 8 μm and a BET specific surface area of 30 m 2 / g or more in order to improve workability during kneading. And the technique which mix | blends the aluminum hydroxide which has a maximum value in 5-100 nm of pore diameter distribution with rubber | gum is disclosed.

更に、特許文献４には、ジエン系ゴム中への無機化合物の分散性が高く、ゴム製品の製造時の作業性を向上させるため、上記無機化合物及び／又は該無機化合物を形成可能な物質と、アニオン性化合物と、上記ジエン系ゴムの水系分散液とを混合する工程を備え、ジエン系ゴムと一般式ｗＭ・ｘＳｉＯ_ｙ・ｚＨ_２Ｏで表される無機化合物とを含む複合体を製造する技術が開示されている。
特開平２−１３５２４１号公報 特開平７−７６６３５号公報 特開平１０−５９７１３号公報 特開２００４−２８５１９６号公報 Further, Patent Document 4 discloses that the inorganic compound and / or a substance capable of forming the inorganic compound is used in order to improve dispersibility of the inorganic compound in the diene rubber and improve workability during the production of the rubber product. And a step of mixing the anionic compound and the aqueous dispersion of the diene rubber, and producing a composite containing the diene rubber and an inorganic compound represented by the general formula wM · xSiO _y · zH ₂ O. Technology is disclosed.
JP-A-2-135241 JP-A-7-76635 JP-A-10-59713 JP 2004-285196 A

本発明はゴムの混練時の加工性を改善すると共に耐摩耗性、低転動抵抗及びウエットグリップ性を改善したタイヤトレッド用ゴム組成物、およびそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤを提供することを目的とする。   The present invention provides a rubber composition for a tire tread having improved processability at the time of rubber kneading and improved wear resistance, low rolling resistance and wet grip, and a pneumatic tire using the rubber composition. For the purpose.

本発明は、スチレン−ブタジエンゴムを主成分とするジエン系ゴム１００質量部に対して、カーボンブラックを２〜２００質量部、塩基性硫酸アルミニウムを２〜６０質量部配合したことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物である。   The present invention is a tire comprising 2 to 200 parts by mass of carbon black and 2 to 60 parts by mass of basic aluminum sulfate with respect to 100 parts by mass of a diene rubber mainly composed of styrene-butadiene rubber. It is a rubber composition for treads.

ここで前記ジエン系ゴムは、スチレン−ブタジエンゴム５０〜９５質量部と天然ゴム５０〜５質量部の混合であることが好ましい。また前記タイヤトレッド用ゴム組成物は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対して、さらにシリカを１０〜１２０質量配合することが好ましい。そして前記塩基性硫酸アルミニウムの平均粒子径は１〜５０μｍの範囲が好適である。   Here, the diene rubber is preferably a mixture of 50 to 95 parts by mass of styrene-butadiene rubber and 50 to 5 parts by mass of natural rubber. Moreover, it is preferable that the said rubber composition for tire treads further mix | blends 10-120 mass of silica with respect to 100 mass parts of said diene rubbers. And the average particle diameter of the said basic aluminum sulfate has the suitable range of 1-50 micrometers.

さらに本発明は、前記タイヤトレッド用ゴム組成物をトレッド部に用いたことを特徴とする空気入りタイヤである。   Furthermore, the present invention is a pneumatic tire using the tire tread rubber composition in a tread portion.

本発明はスチレン−ブタジエンゴムを主成分とするジエン系ゴムに、カーボンブラック及び塩基性硫酸アルミニウムを所定量部配合したため、加工性及び耐摩耗性を維持しながら、低転動抵抗性及びウエットグリップ性が改善されたタイヤトレッド用ゴム組成物、更に、そのゴム組成物を使用した空気入りタイヤが得られる。   In the present invention, since a predetermined amount of carbon black and basic aluminum sulfate is blended with diene rubber mainly composed of styrene-butadiene rubber, low rolling resistance and wet grip are maintained while maintaining workability and wear resistance. A rubber composition for a tire tread having improved properties and a pneumatic tire using the rubber composition are obtained.

＜ゴム成分＞
ゴム成分はスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を主体とするジエン系ゴムである。ここでスチレン−ブタジエンゴムは、各種の溶液重合ＳＢＲのほか懸濁重合ＳＢＲが使用できる。そしてスチレン−ブタジエンゴムはジエン系ゴム全体に対して５０質量部以上混合することでウエットグリップ性が改善される。 <Rubber component>
The rubber component is a diene rubber mainly composed of styrene-butadiene rubber (SBR). Here, as the styrene-butadiene rubber, not only various solution polymerization SBR but also suspension polymerization SBR can be used. And styrene-butadiene rubber improves wet grip property by mixing 50 mass parts or more with respect to the whole diene rubber.

本発明において、スチレン−ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムとして、天然ゴム（ＮＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが使用でき、これらのゴム成分は１種類または２種類以上用いることができる。   In the present invention, as diene rubber other than styrene-butadiene rubber, natural rubber (NR), polybutadiene rubber (BR), polyisoprene rubber (IR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile. -Butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR), etc. can be used, and these rubber components can be used alone or in combination.

なお、前記エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）は、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）に第三ジエン成分を含むものである。ここで第三ジエン成分は、炭素数５〜２０の非共役ジエンであり、たとえば１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエン、２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエンおよび１，４−オクタジエン、または１，４−シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエンなどの環状ジエン、または５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ブチリデン−２−ノルボルネン、２−メタリル−５−ノルボルネン、２−イソプロペニル−５−ノルボルネンなどのアルケニルノルボルネンなどが使用できる。   The ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) includes a third diene component in the ethylene-propylene rubber (EPM). Here, the third diene component is a non-conjugated diene having 5 to 20 carbon atoms, such as 1,4-pentadiene, 1,4-hexadiene, 1,5-hexadiene, 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene. And 1,4-octadiene, or cyclic dienes such as 1,4-cyclohexadiene, cyclooctadiene, dicyclopentadiene, or 5-ethylidene-2-norbornene, 5-butylidene-2-norbornene, 2-methallyl-5 Alkenyl norbornene such as norbornene and 2-isopropenyl-5-norbornene can be used.

本発明では、スチレン−ブタジエンゴムと天然ゴムの混合物で、スチレン−ブタジエンゴム５０〜９５質量部と天然ゴムの５０〜５質量部の混合物が好ましい。スチレン−ブタジエンゴムが５０質量部より少ないとウエットグリップ性が低下する傾向になり、一方９５質量部を超えると低転動抵抗性が低下する傾向になる。   In the present invention, a mixture of styrene-butadiene rubber and natural rubber, preferably a mixture of 50 to 95 parts by mass of styrene-butadiene rubber and 50 to 5 parts by mass of natural rubber. If the amount of styrene-butadiene rubber is less than 50 parts by mass, the wet grip property tends to decrease, while if it exceeds 95 parts by mass, the low rolling resistance tends to decrease.

＜塩基性硫酸アルミニウム＞
本発明で使用される塩基性硫酸アルミニウムは、次の一般式で示される。 <Basic aluminum sulfate>
The basic aluminum sulfate used in the present invention is represented by the following general formula.

Ａｌ_n（ＯＨ）_m（ＳＯ₄）_p・ｙＨ₂Ｏ
ここで、３ｎ＝ｍ＋２ｐであり、ｙは１〜６の整数である。前記塩基性硫酸アルミニウムは、好ましくは、Ａｌ₄（ＯＨ）₁₀（ＳＯ₄）・５Ｈ₂Ｏが使用される。そして前記塩基性硫酸アルミニウムは好ましくは水不溶性である。 Al _n (OH) _m (SO ₄ ) _p · yH ₂ O
Here, 3n = m + 2p, and y is an integer of 1-6. The basic aluminum sulfate is preferably Al ₄ (OH) ₁₀ (SO ₄ ) · 5H ₂ O. The basic aluminum sulfate is preferably insoluble in water.

該塩基性硫酸アルミニウムは、ゴム成分１００質量部に対して２〜６０質量部、好ましくは１０〜４０質量部配合される。２質量部未満の場合、耐摩耗性及びウエットグリップ性は改善できず、一方６０質量部を超えるとゴムの混練時の加工性が低下する。   The basic aluminum sulfate is blended in an amount of 2 to 60 parts by mass, preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the amount is less than 2 parts by mass, the wear resistance and wet grip properties cannot be improved.

更に、前記塩基性硫酸アルミニウムの平均粒子径は１〜５０μｍの範囲が好適である。
平均粒子径は１μｍ未満の場合、ゴム組成物の加工性が劣り、その分散性が低下し、５０μｍを超えると耐摩耗性が低下する。 Furthermore, the average particle diameter of the basic aluminum sulfate is preferably in the range of 1 to 50 μm.
When the average particle size is less than 1 μm, the processability of the rubber composition is inferior and its dispersibility is lowered, and when it exceeds 50 μm, the wear resistance is lowered.

＜カーボンブラック＞
本発明のトレッドゴム組成物は充填剤としてカーボンブラックを配合する。ここでカーボンブラックはゴム成分１００質量部に対して２〜２００質量部、好ましくは２０〜１５０質量部である。カーボンブラック配合量が２質量部未満では、耐摩耗性が低下し、一方２００質量部を超えると加工性が低下する。 <Carbon black>
The tread rubber composition of the present invention contains carbon black as a filler. Here, the carbon black is 2 to 200 parts by mass, preferably 20 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the amount of carbon black is less than 2 parts by mass, the wear resistance is lowered. On the other hand, when it exceeds 200 parts by mass, the workability is lowered.

ここでカーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が８０〜２８０ｍ²／ｇの範囲、好ましくは１００〜２００ｍ²／ｇの範囲である。窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）が８０ｍ²／ｇ未満の場合、ウエット路面でのグリップ性は改善されず、２８０ｍ²／ｇを超えるとカーボンブラックがゴム組成物中で均一に分散せず、耐摩耗性が低下する。 Wherein the nitrogen adsorption specific surface area (N ₂ SA) of carbon black is 80~280m ² / g range, preferably in the range of 100 to 200 m ² / g. When the nitrogen adsorption specific surface area (N ₂ SA) is less than 80 m ² / g, the grip performance on the wet road surface is not improved, and when it exceeds 280 m ² / g, carbon black is not uniformly dispersed in the rubber composition, Wear resistance is reduced.

なお、シリカと併用する場合は、シリカ配合量に対して０．１〜１０．０倍、好ましくは０．５〜２倍の範囲で配合される。   In addition, when using together with a silica, it mix | blends in the range of 0.1-10.0 times with respect to a silica compounding quantity, Preferably it is 0.5-2 times.

＜シリカ＞
本発明ではゴム成分１００質量部に対してシリカは１０〜１２０質量部、好ましくは２０〜１２０質量部配合されることが好ましい。本発明で使用されるシリカは、タイヤトレッドゴムに汎用されているものを使用することができる。たとえば補強剤として使用される乾式法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボン、コロイダルシリカ等があるが、特に含水ケイ酸を主成分とする湿式法ホワイトカーボンが好ましい。 <Silica>
In the present invention, 10 to 120 parts by mass, preferably 20 to 120 parts by mass of silica is preferably blended with 100 parts by mass of the rubber component. As the silica used in the present invention, those generally used for tire tread rubber can be used. For example, there are dry process white carbon, wet process white carbon, colloidal silica, and the like used as a reinforcing agent, and wet process white carbon mainly containing hydrous silicic acid is preferable.

シリカの配合量が１０質量部未満の場合、ウエット路面でのグリップ性に劣り、また耐摩耗性が充分改善できず、一方１２０質量部を超えると未加硫ゴム組成物の粘度が上昇し、加工性を損なう。   When the compounding amount of silica is less than 10 parts by mass, the grip property on the wet road surface is inferior, and the wear resistance cannot be sufficiently improved, while when it exceeds 120 parts by mass, the viscosity of the unvulcanized rubber composition increases, Impairs workability.

そして、上記諸特性を改善するためシリカの窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、５０〜３００ｍ²／ｇ、好ましくは８０〜２５０ｍ²／ｇの範囲である。シリカの前記比表面積が５０ｍ²／ｇ未満の場合、その補強性に劣り耐摩耗性が低下する。一方前記比表面積が３００ｍ²／ｇを超えるとゴム組成物の加工性が劣り、その分散性が低下する。その結果、発熱性が大きくなり低転動性能が低下する。ここで前記窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。 Then, the nitrogen adsorption specific surface area of the silica to improve the properties (N ₂ SA) is, 50 to 300 m ² / g, preferably from 80~250m ² / g. When the specific surface area of silica is less than 50 m ² / g, the reinforcing property is poor and the wear resistance is lowered. On the other hand, when the specific surface area exceeds 300 m ² / g, the processability of the rubber composition is inferior and the dispersibility thereof is lowered. As a result, exothermicity increases and low rolling performance decreases. Here, the nitrogen adsorption specific surface area (N ₂ SA) is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.

本発明に使用される市販シリカとして、たとえば日本シリカ（株）製のニプシルＶＮ３、ニプシルＡＱ、ローヌプーラン社製のＺ１１６５ＭＰ、Ｚ１６５２Ｇｒ、デグッサ社のウルトラジルＶＮ３などがある。   Examples of commercially available silica used in the present invention include Nipsil VN3 and Nipsil AQ manufactured by Nippon Silica Co., Ltd., Z1165MP and Z1652Gr manufactured by Rhône-Poulenc, and Ultrazil VN3 manufactured by Degussa.

＜シランカプリング剤＞
本発明のゴム組成物は、シランカップリング剤、好ましくは含硫黄シランカップリング剤を０．１質量部以上で１０質量部以下、好ましくは０．５質量部以上で５質量部以下配合される。含硫黄シランカップリング剤としては、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、トリメトキシシリルプロピル−メルカプトベンゾチアゾールテトラスルフィド、トリ−エトキシシリルプロピル−メタクリレート−モノスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイル−テトラスルフィド、ビス−［３−（トリエトキシシリル）−プロピル］テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等である。 <Silane coupling agent>
In the rubber composition of the present invention, a silane coupling agent, preferably a sulfur-containing silane coupling agent is blended in an amount of 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 5 parts by mass. . Sulfur-containing silane coupling agents include 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, trimethoxysilylpropyl-mercaptobenzothiazole tetrasulfide, tri-ethoxysilylpropyl-methacrylate-monosulfide, dimethoxy Methylsilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl-tetrasulfide, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like.

その他のシラン系カップリング剤として、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどを使用することができる。   Other silane coupling agents include vinyltrichlorosilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) amino Propyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, and the like can be used.

シランカップリング剤の配合によって耐摩耗性およびウエットグリップ性は一層向上する。シランカップリング剤が０．１質量部未満の場合、上記効果が十分期待できず、一方１０質量部を超えるとゴムの混練、押出工程での焼け（スコーチ）が生じやすくなり好ましくない。   Wear resistance and wet grip properties are further improved by the incorporation of a silane coupling agent. When the amount of the silane coupling agent is less than 0.1 parts by mass, the above effect cannot be sufficiently expected.

＜充填剤＞
本発明ではゴム組成物にシリカ以外の白色充填剤を含有させることができる。白色充填剤としては例えばクレー、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどが挙げられ、これらは単独あるいは２種以上混合して用いることができる。 <Filler>
In the present invention, the rubber composition can contain a white filler other than silica. Examples of the white filler include clay, alumina, talc, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide, and titanium oxide. These can be used alone or in combination of two or more. .

＜可塑剤＞
本発明では、必要に応じて可塑剤、例えばＤＭＰ（フタル酸ジメチル）、ＤＥＰ（フタル酸ジエチル）、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）、ＤＨＰ（フタル酸ジヘプチル）、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）、ＤＩＮＰ（フタル酸ジイソノニル）、ＤＩＤＰ（フタル酸ジイソデシル）、ＢＢＰ（フタル酸ブチルベンジル）、ＤＬＰ（フタル酸ジラウリル）、ＤＣＨＰ（フタル酸ジシクロヘキシル）、無水ヒドロフタル酸エステル、ＤＯＺ（アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル）、ＤＢＳ（セバシン酸ジブチル）、ＤＯＳ（セバシン酸ジオクチル）、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、ＤＢＭ（マレイン酸ジブチル）、ＤＯＭ（マレイン酸−２−エチルヘキシル）、ＤＢＦ（フマル酸ジブチル）などを使用することができる。 <Plasticizer>
In the present invention, plasticizers such as DMP (dimethyl phthalate), DEP (diethyl phthalate), DBP (dibutyl phthalate), DHP (diheptyl phthalate), DOP (dioctyl phthalate), and DINP (phthalate) are optionally used. Acid diisononyl), DIDP (diisodecyl phthalate), BBP (butyl benzyl phthalate), DLP (dilauryl phthalate), DCHP (dicyclohexyl phthalate), hydrophthalic anhydride ester, DOZ (di-2-ethylhexyl azelate), DBS (Dibutyl sebacate), DOS (dioctyl sebacate), acetyl triethyl citrate, acetyl tributyl citrate, DBM (dibutyl maleate), DOM (2-ethylhexyl maleate), DBF (dibutyl fumarate), etc. are used. It is possible .

＜脂肪酸＞
本発明で使用される脂肪酸は、炭素数が８〜２４である飽和及び／又は不飽和脂肪酸である。例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ベヘニン酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などが挙げられる。また、これらは一種及び／又は複数種で用いることができる。脂肪酸は、０．１〜１０質量部、好ましくは、０．５〜５質量部添加するのが好ましい。 <Fatty acid>
The fatty acid used in the present invention is a saturated and / or unsaturated fatty acid having 8 to 24 carbon atoms. Examples thereof include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, isostearic acid, behenic acid, undecylenic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid and the like. Moreover, these can be used by 1 type and / or multiple types. The fatty acid is added in an amount of 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 5 parts by mass.

＜その他の配合剤＞
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、上記配合剤のほか加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤およびスコーチ防止剤などを添加することが可能である。 <Other ingredients>
In addition to the above compounding agents, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, an anti-scorch agent, and the like can be added to the rubber composition for tires of the present invention.

加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用できる。有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、また、硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。   As the vulcanizing agent, an organic peroxide or a sulfur vulcanizing agent can be used. Examples of organic peroxides include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, and sulfur-based vulcanizing agents. For example, sulfur, morpholine disulfide, etc. can be used.

加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、もしくは、キサンテート系加硫促進剤のうち少なくとも一つを含有するものを使用することが可能である。好ましくはスルフェンアミド系、例えばＣＢＳ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、ＴＢＢＳ（Ｎ−ｔｅｒ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系化合物などが使用できる。   Vulcanization accelerators include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, or xanthate vulcanization accelerators. Those containing at least one of them can be used. Preferably sulfenamide systems such as CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide), TBBS (N-ter-butyl-2-benzothiazylsulfenamide), N, N-dicyclohexyl-2- Sulfenamide compounds such as benzothiazylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazylsulfenamide, and N, N-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide can be used.

老化防止剤（劣化防止剤）としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系、カルバミン酸金属塩が使用できる。また、ワックスなどを適宜選択して使用することが可能である。更にスコーチ防止剤として、例えば無水フタル酸、サリチル酸、安息香酸などの有機酸、Ｎ−ニトロソジフェニルアミンなどのニトロソ化合物、Ｎ−シクロヘキシルチオフタルイミドなどを使用することができる。   As the anti-aging agent (deterioration preventing agent), amine-based, phenol-based, imidazole-based, and carbamic acid metal salts can be used. Moreover, it is possible to select and use wax etc. suitably. Furthermore, as a scorch inhibitor, for example, organic acids such as phthalic anhydride, salicylic acid and benzoic acid, nitroso compounds such as N-nitrosodiphenylamine, N-cyclohexylthiophthalimide and the like can be used.

＜空気入りタイヤ＞
本発明のゴム組成物はタイヤトレッド部に適用される。以下、図面にしたがって本発明の実施例を説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの断面図の左半分を例示したものである。タイヤ１は、トレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置するビード部４とを具える。また一方のビード部４から他方のビード部の間にはカーカス６が架渡され、このカーカス６のラジアル方向外側にタガ効果を有するベルト層７が配される。 <Pneumatic tire>
The rubber composition of the present invention is applied to a tire tread portion. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 illustrates the left half of a sectional view of a pneumatic tire according to the present invention. The tire 1 includes a tread portion 2, a pair of sidewall portions 3 extending inward in the tire radial direction from both ends thereof, and a bead portion 4 positioned at an inner end of each sidewall portion 3. Further, a carcass 6 is bridged between one bead portion 4 and the other bead portion, and a belt layer 7 having a tagging effect is disposed outside the carcass 6 in the radial direction.

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して、７０〜９０°の角度で配列された１枚または複数のカーカスプライから形成される。このカーカス６は、前記トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５の廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返されて係止される。   The carcass 6 is formed of one or a plurality of carcass plies in which the carcass cord is arranged at an angle of 70 to 90 ° with respect to the tire circumferential direction. The carcass 6 is folded back from the inner side in the tire axial direction to the outer side around the bead core 5 of the bead part 4 through the sidewall part 3 from the tread part 2 and locked.

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば３５°以下の角度で配列した２枚以上のベルトプライ７ａ、７ｂからなり、各ベルトコードがプライ間で交差するように配置されている。なおベルト層７の外側にバンド層（図示せ）を設けても良く、このときバンド層は低モジュラスの有機繊維コードを、タイヤ周方向とほぼ平行に螺旋巻きした連続プライで形成する。   The belt layer 7 includes two or more belt plies 7a and 7b in which belt cords are arranged at an angle of, for example, 35 ° or less with respect to the tire circumferential direction, and the belt cords are arranged so that each belt cord intersects between the plies. Yes. A band layer (not shown) may be provided outside the belt layer 7. At this time, the band layer is formed by a continuous ply in which a low modulus organic fiber cord is spirally wound substantially parallel to the tire circumferential direction.

またビード部４には、前記ビードコア５から半径方向外方にのびるビードエーペックスゴム８が配されるとともに、カーカス６の内側には、タイヤ内腔面をなすインナーライナゴム９が隣設され、カーカス６の外側は、チェーファーゴム４Ｇおよびサイドウォールゴム３Ｇで保護される。なお、図示していないがトレッド部をベルト層７に隣接するベースゴムと接地面側のキャップゴムの２層に構成し、キャップゴムに前記トレッドゴム組成物を適用することも可能である。   A bead apex rubber 8 extending radially outward from the bead core 5 is disposed in the bead portion 4, and an inner liner rubber 9 that forms a tire lumen surface is adjacent to the inside of the carcass 6. The outside of 6 is protected by chafer rubber 4G and side wall rubber 3G. Although not shown, the tread portion may be composed of two layers of a base rubber adjacent to the belt layer 7 and a cap rubber on the ground surface side, and the tread rubber composition may be applied to the cap rubber.

実施例１〜４、比較例１，２
（１）ゴム組成物
表１に示すゴム組成物を実施例、比較例に使用した。 Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2
(1) Rubber composition The rubber compositions shown in Table 1 were used in Examples and Comparative Examples.

ここで使用したゴム成分及び配合剤の詳細は次の通りである。
（注１）天然ゴムはＲＳＳ＃３を用いた。
（注２）ＳＢＲはＪＳＲ（株）社製のＳＢＲ１５０２を用いた。
（注３）カーボンブラックは昭和キャボット（株）社製のショウブラックＮ２２０を用いた（窒素吸着比表面積：１２５ｍ²／ｇ）。
（注４）塩基性硫酸アルミニウム１は、大明化学工業（株）社製のアルミナホワイトＡＡＷを用いた（平均粒子径：５μｍ）。
（注５）塩基性硫酸アルミニウム２は、大明化学工業（株）社製のアルミナホワイトＢＳを用いた（平均粒子径：４μｍ）。
（注６）シリカはデグサ（株）社のウルトラシルＶＮ３を用いた（窒素吸着比表面積：２１０ｍ²／ｇ）である。
（注７）シランカップリング剤はデグサ（株）社のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）を用いた。
（注８）アロマオイルはジャパンエナジー（株）社製のダイナプロセスオイルＸ１４０を用いた。
（注９）老化防止剤としては大内新興化学工業（株）社製のノクラック６Ｃ（Ｎ−１，３−ジメチルブチル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）を用いた。
（注１０）ワックス（ＷＡＸ）は大内新興化学（株）社製のサンノックスワックスを用いた。
（注１１）ステアリン酸は日本油脂（株）社製の桐を用いた。
（注１２）酸化亜鉛は三井金属鉱業（株）社製の亜鉛華１号を用いた。
（注１３）硫黄は鶴見化学（株）社製の硫黄を用いた。
（注１４）加硫促進剤は大内新興化学（株）社のノクセラーＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−スルフェンアミド）を用いた。
（２）ゴム組成物の調製
上記表１に示す配合内容に基づいてゴム成分に、硫黄及び加硫促進剤を除く、カーボンブラック、シリカ、シランカップリング剤などを所定量混合させた後、バンバリーで約１５０℃の温度条件の下、５分間混練りを行った。その後、ゴム組成物に硫黄および加硫促進剤を添加して、二軸オープンロールを用いて約８０℃の温度で５分間練りこんだ。
（３）特性評価方法
＜ウエットグリップ性能＞
実施例、比較例のゴム組成物を用いて、図１に示す基本構造の乗用車用ラジアルタイヤで、タイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７のものを製造した。これをウエットアスファルト路面上で実車走行を行なった。初速度６０ｋｍ／ｈでロックブレーキを踏み停止させるまでに要した路面上の停止距離を測定した。比較例１の距離を１００として指数で示した。数字が大きい程、制動性能に優れている。 The details of the rubber component and the compounding agent used here are as follows.
(Note 1) RSS # 3 was used as the natural rubber.
(Note 2) SBR 1502 manufactured by JSR Corporation was used as SBR.
(Note 3) Show black N220 manufactured by Showa Cabot Co., Ltd. was used as the carbon black (nitrogen adsorption specific surface area: 125 m ² / g).
(Note 4) As the basic aluminum sulfate 1, alumina white AAW manufactured by Daimei Chemical Co., Ltd. was used (average particle size: 5 μm).
(Note 5) As the basic aluminum sulfate 2, alumina white BS manufactured by Daimei Chemical Co., Ltd. was used (average particle size: 4 μm).
(Note 6) Silica is Ultrasil VN3 manufactured by Degussa Co., Ltd. (nitrogen adsorption specific surface area: 210 m ² / g).
(Note 7) Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Degussa Co., Ltd. was used as the silane coupling agent.
(Note 8) As the aroma oil, Dyna Process Oil X140 manufactured by Japan Energy Co., Ltd. was used.
(Note 9) Norac 6C (N-1,3-dimethylbutyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd. was used as an anti-aging agent.
(Note 10) Sannox wax manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. was used as the wax (WAX).
(Note 11) As the stearic acid, paulownia made by NOF Corporation was used.
(Note 12) Zinc flower No. 1 manufactured by Mitsui Metal Mining Co., Ltd. was used as the zinc oxide.
(Note 13) Sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. was used.
(* 14) Noxeller CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazyl-sulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. was used as the vulcanization accelerator.
(2) Preparation of rubber composition After mixing a predetermined amount of carbon black, silica, silane coupling agent, etc., excluding sulfur and vulcanization accelerator, into the rubber component based on the contents shown in Table 1 above, Banbury And kneading for 5 minutes under a temperature condition of about 150 ° C. Thereafter, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the rubber composition and kneaded for 5 minutes at a temperature of about 80 ° C. using a biaxial open roll.
(3) Characteristic evaluation method <Wet grip performance>
Using the rubber compositions of Examples and Comparative Examples, radial tires for passenger cars having the basic structure shown in FIG. 1 and having a tire size of 215 / 45R17 were manufactured. This was run on a wet asphalt road. The stop distance on the road surface required to depress and stop the lock brake at an initial speed of 60 km / h was measured. The distance of Comparative Example 1 is shown as an index with the distance being 100. The larger the number, the better the braking performance.

＜転動抵抗性能＞
（株）岩本製作所製粘弾性スペクトロメーターＶＥＳを用いて、温度６０℃、初期歪１０％、動歪２％の条件下で、各配合の損失正接（ｔａｎδ）を測定し、比較例１の値を１００として、指数表示をした。指数が大きいほど転動抵抗性能が優れている（転動抵抗が小さい）ことを示している。 <Rolling resistance performance>
The loss tangent (tan δ) of each compound was measured under the conditions of a temperature of 60 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2% using a viscoelastic spectrometer VES manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd. The index is displayed with 100 being 100. The larger the index, the better the rolling resistance performance (the smaller the rolling resistance).

＜耐摩耗性＞
（株）上島製作所製の欄ボーン摩擦試験機にて、温度２０℃、スリップ率２０％、試験時間５分間の条件でランボーン摩擦量を測定して各配合の容積損失を計算した。比較例１の損失量を１００としてその相対値を指数評価した。数値が大きいほど耐摩耗性に優れている。
（４）評価結果
実施例は、カーボンブラック及びシリカを含む組成物に関し、ウエットグリップ性能、転動抵抗性能及び耐摩耗性が総合的に優れている。実施例１、４はシリカを含まない組成物に関し、ウエットグリップ性が若干低下している。 <Abrasion resistance>
The volume loss of each formulation was calculated by measuring the amount of Lambourn friction using a Kamijima Mfg. Co., Ltd. column bone friction tester under conditions of a temperature of 20 ° C., a slip rate of 20%, and a test time of 5 minutes. The relative value was evaluated as an index with the loss amount of Comparative Example 1 as 100. The larger the value, the better the wear resistance.
(4) Evaluation Results The examples are generally excellent in wet grip performance, rolling resistance performance, and wear resistance with respect to compositions containing carbon black and silica. Examples 1 and 4 relate to compositions containing no silica, and the wet grip properties are slightly lowered.

比較例１はシリカ及び塩基性硫酸アルミニウムを含まない組成物である。また比較例２はシリカを含むが塩基性硫酸アルミニウムを含まない組成物であり、転動抵抗性能は若干良くなっているが、耐摩耗性が劣る。   Comparative Example 1 is a composition containing no silica and basic aluminum sulfate. Comparative Example 2 is a composition containing silica but not containing basic aluminum sulfate. The rolling resistance performance is slightly improved, but the wear resistance is inferior.

本発明によればスチレン−ブタジエンゴムを主成分とするジエン系ゴムに、カーボンブラック及び塩基性硫酸アルミニウムを所定量部配合したため、耐摩耗性、低転動抵抗性及びウエットグリップ性が総合的に改善されたタイヤトレッド用ゴム組成物、更に該ゴム組成物を使用した空気入りタイヤが提供される。   According to the present invention, since a predetermined amount of carbon black and basic aluminum sulfate is blended with a diene rubber mainly composed of styrene-butadiene rubber, wear resistance, low rolling resistance and wet grip properties are comprehensive. An improved rubber composition for a tire tread and a pneumatic tire using the rubber composition are provided.

本発明に係る空気入りタイヤの断面図の左半分である。It is the left half of sectional drawing of the pneumatic tire which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ タイヤ、２ トレッド部、３ サイドウォール部、４ ビード部、５ ビードコア、６ カーカス、７ ベルト層、８ ビードエーペックスゴム、９ インナーライナゴム。   1 tire, 2 tread part, 3 side wall part, 4 bead part, 5 bead core, 6 carcass, 7 belt layer, 8 bead apex rubber, 9 inner liner rubber.

Claims (5)

スチレン−ブタジエンゴムを主成分とするジエン系ゴム１００質量部に対して、カーボンブラックを２〜２００質量部、塩基性硫酸アルミニウムを２〜６０質量部配合したことを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。   A rubber composition for a tire tread, comprising 2 to 200 parts by mass of carbon black and 2 to 60 parts by mass of basic aluminum sulfate with respect to 100 parts by mass of a diene rubber mainly composed of styrene-butadiene rubber. object. ジエン系ゴムは、スチレン−ブタジエンゴム５０〜９５質量部と天然ゴム５０〜５質量部の混合であることを特徴とする請求項１記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire tread according to claim 1, wherein the diene rubber is a mixture of 50 to 95 parts by mass of styrene-butadiene rubber and 50 to 5 parts by mass of natural rubber. ジエン系ゴム１００質量部に対して、さらにシリカを１０〜１２０質量配合したことを特徴とする請求項１または２記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire tread according to claim 1 or 2, further comprising 10 to 120 parts by mass of silica based on 100 parts by mass of the diene rubber. 塩基性硫酸アルミニウムの平均粒子径は１〜５０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤトレッド用ゴム組成物。   The rubber composition for a tire tread according to any one of claims 1 to 3, wherein the average particle diameter of the basic aluminum sulfate is 1 to 50 µm. 請求項１記載のタイヤトレッド用ゴム組成物をトレッド部に用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。
A pneumatic tire comprising the tire tread rubber composition according to claim 1 as a tread portion.

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