JP4474024B2 - Rubber composition and pneumatic tire using the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤトレッドに好適であり、タイヤトレッドに用いた場合にタイヤに良好な氷雪制御動性能を与えるゴム組成物、及び、氷雪制御動性能が良好な空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般路面を走行するタイヤは湿潤路面における制動性能（ウエットスキッド性能）や操縦性を重視するために、タイヤトレッド用ゴム組成物として比較的高いガラス転移温度を示すスチレン−ブタジエン共重合体を主とするゴム組成物が使用されている。一方、冬期用タイヤでは、氷上及び雪上における制動性能（アイススキッド性能）を重視するために、主としてガラス転移温度の低いポリブタジエンゴムないし天然ゴムが使用されている。
【０００３】
アイススキッド性能については、トレッドゴムの低温下（−２０℃付近）における高柔軟性化を図ることによって、路面との摩擦係数を高めることが重要である。低温下ではゴムの貯蔵弾性率が上昇して路面の凹凸に追従できなくなり、また、凍結路面では通常の路面に比べて表面の凹凸が少ないため、ゴムと路面との間で生じるエネルギー散逸（ｔａｎδ）のアイススキッド性能への寄与は小さくなる。低温下でゴムと路面の真実接触面積を増大させる必要があり、−２０℃付近の貯蔵弾性率Ｅ´を低下させること（低弾性率化）がより重要となる。ところが、このように低温における貯蔵弾性率を低下させると、通常のＢＲを用いた場合には、ウエットスキッド性能の低下が著しくなるという問題がある。
このため、トレッドゴム組成物の充填剤として、シリカ（ＳｉＯ2）を適用することで、前記ウエットスキッド性能の低下抑制を図ることが行われている。このように、シリカを充填剤として使用することにより、前記ウエットスキッド性能は改良されてはいるものの、通常期（冬期以外）に使用するタイヤに比較すれば未だ不十分であるという問題がある。
【０００４】
またＳｉＯ2を多量配合することにより、トレッドゴムの電気抵抗が高くなるため、車両中に発生した静電気の逃げ道がなくなる結果、車体が帯電したままの状態になるため、ラジオノイズの発生や、ガソリン給油時の引火等の危険性の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、タイヤトレッドに好適であり、前記タイヤトレッドに用いた場合において、氷雪制御動性能、即ちアイススキッド性能に優れ、かつ、ウエットスキッド性能の低下を防止し、該ウエットスキッド性能を十分に満足するタイヤを与え得るゴム組成物、及び、それを用いることにより、前記アイススキッド性能及び前記ウエットスキッド性能に優れる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞ （１）シス−１，４−構造が９１〜９８モル％で、重量平均分子量（Ｍｗ）が５０００〜８００００である低分子量ブタジエンゴム（ＢＲ）５〜５０重量％と、（２）結合スチレン量が１５〜４５重量％で、ブタジエン部分のビニル結合量が７〜６０モル％であるスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）５０〜９０重量％とを含むゴム成分１００重量部と、
シリカ４０〜９５重量部と、を配合してなることを特徴とするゴム組成物である。
＜２＞ ゴム成分が、天然ゴム０〜３０重量％を含む前記＜１＞に記載のゴム組成物である。
＜３＞ さらにカーボンブラックを含み、前記シリカと該カーボンブラックの総配合量に対する前記シリカの配合量が４５〜９９重量％である前記＜１＞又は＜２＞に記載のゴム組成物である。
＜４＞ 空気入りタイヤのトレッドに用いられる前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のゴム組成物である。
＜５＞ 少なくともトレッド部を有してなり、該トレッド部の少なくとも路面に接地する部分が、前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のゴム組成物を用いて形成されたことを特徴とする空気入りタイヤである。
＜６＞ トレッド部が、少なくともキャップ層とベース層とを有してなり、該キャップ層が前記ゴム組成物で形成された前記＜５＞に記載の空気入りタイヤである。
＜７＞ キャップ層を貫ぬいてベース層に到達する少なくとも１本の導電性ストリップ部材を有する前記＜６＞に記載の空気入りタイヤである。
＜８＞ 導電性ストリップ部材の体積固有抵抗が１０9Ωｃｍ以下である前記＜７＞に記載の空気入りタイヤである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のゴム組成物及び空気入りタイヤについて説明する。
（ゴム組成物）
本発明のゴム組成物は、ゴム成分と、シリカと、を含有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の成分を含有してなる。
前記ゴム成分は、低分子量ブタジエンゴム（ＢＲ）と、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）と、必要によりその他のゴム成分とを含む。
本発明のゴム組成物は，従来汎用のＢＲに比して分子量が小さい低分子量ブタジエンゴムを含有するので、流動性エネルギー損失を発生しやすく、ポリマーとしてのヒステリシスロスが高い。その結果、本発明のゴム組成物は，ウエットスキッド性能に優れると考えられる。
【０００８】
−低分子量ブタジエンゴム（ＢＲ）−
前記低分子量ブタジエンゴムは、シス−１，４−構造含有率が６０〜９８モル％であり、８５〜９８モル％であることが好ましい。
前記シス−１，４−構造含有率が，６０モル％未満であると、アイススキッド性能の改良効果が十分でなく、また、耐摩耗性が維持できず、９８モル％を超えると、合成技術上、製造が困難であり、高コストになる点で、いずれも好ましくない。
前記シス−１，４−構造の含有率は、赤外分光光度計を用いてＭＯＲＥＲＯ法に従って算出することができる。
【０００９】
前記低分子量ブタジエンゴムの重量平均分子量（Ｍｗ）は、５０００〜８００００である。
前記低分子量ブタジエンゴムの重量平均分子量（Ｍｗ）が、８００００を超えると前記ウエットスキッド性能及び前記アイススキッド性能の向上が十分でない。また、５０００未満であると、耐摩耗性が低下し、発熱とヒステリシスロスの増加が過剰となり、また、工業的生産が困難となる。前記重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルバーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）により測定することができる。
【００１０】
本発明に好適に用いられる、シス−１，４−構造含有率が高い前記低分子量ブタジエンゴムは、例えば、Ｎｉ・ｎａｐｈなどのニッケル化合物−ＡｌＥｔ2Ｃ１などの有機アルミニウム化合物−Ｈ2Ｏからなる触媒などを用いて製造することができる。以下に、その一製造例を示す。
窒素置換した攪拌機付１．５リットルのオートクレーブにベンゼン８００ミリリットル及び１，３−ブタジエン１２４ｇを仕込んで攪拌した。水１．６６ミリモルを添加し溶解し、ジエチルアルミニウムモノクロライド４．１５ミリモルを加え８０℃に昇温して、オクテン酸ニッケル０．０２ミリモルを添加して、８０℃で３０分間重合を行った。重合溶液に少量の２，６−ジターシャリーブチルパラクレゾールを含むメタノール５ミリリットルを注入して重合を停止させ、放圧後、重合溶液を取り出し、真空乾燥してポリブタジエンを得た。得られたポリマーについて、ミクロ構造は赤外吸収スペクトルにより、７４０ｃｍ-1（シス−１，４構造に由来）、９８７ｃｍ-1（トランス−１，４構造に由来）、ビニル９１０ｃｍ-1（ビニル結合に由来）の吸収強度比から求めたシス−１，４−構造の含有率は、９１．０重量％であった。トルエン溶液で３０℃で測定した固有粘度〔η〕は０．３であった。また、重量平均分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ：Ｍｎは数平均分子量）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）で測定されるポリスチレン換算の値として求めたが、Ｍｗは２万、Ｍｗ／Ｍｎは２．２であった。
【００１１】
前記低分子量ブタジエンゴムの前記ゴム成分における含有量としては、５〜５０重量％である。
前記低分子量ブタジエンゴムの含有量が、５重量％未満であると、前記ウエットスキッド性能、前記アイススキッド性能向上効果が不足し、５０重量％を超えると、発熱が増加し、転がり摩擦抵抗が大きくなる点で、いずれも適切でない。
【００１２】
−スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）−
前記スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）は、結合スチレン量が１５〜４５重量％で、ブタジエン部分のビニル結合量が７〜６０モル％である。
前記結合スチレン量が、１５重量％未満であると、ウエットスキッド性能が劣ることがあり、４５重量％を超えると、アイススキッド性能が劣ることがある。
前記結合スチレン量はＨ−ＮＭＲスペクトルの積分比より算出することができる。
また、前記ビニル結合量が、７モル％未満であると、耐久性、特に発熱耐久性（耐ブローアウト性）が劣ることがあり、６０モル％を超えると、発熱が増加し、転がり摩擦抵抗が大きくなることがある。
前記ビニル結合量は、スチレン−ブタジエンゴムにおけるブタジエンモノマーユニットのうち、１，２−形付加されたものに存在するビニル結合の量（モル％）を意味する。前記ビニル結合量は赤外法（モレロ法）により測定することができる。
【００１３】
前記スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）の前記ゴム成分における含有量としては、５０〜９０重量％であり、６０〜８０重量％が好ましい。
前記スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）の含有量が、５０重量％未満であるとウエットスキット性能が不足となり、９０重量％を超えると氷雪性能が低下するため、いずれも適切でない。
【００１４】
−その他のゴム成分−
前記その他のゴム成分としては、特に制限されず、通常タイヤ用ゴム組成物に用いるものを適宜使用することができる。その中でもジエン系のゴムが好ましく、具体的には、その他のＢＲ、その他のＳＢＲ、天然ゴム（ＮＲ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）などが挙げられ、天然ゴムを３０重量％以下配合することが特に好ましい。
【００１５】
−シリカ−
前記シリカのゴム組成物における含有量としては、前記ゴム成分１００重量部に対して、４０〜９５重量部である。
前記シリカの配合量が、４０重量部未満では、前記ウエットスキッド性能の改良効果が不充分であり、９５重量部を超えると強度と耐摩耗性が不充分となり、また、静電気の発生が著しくなるため、いずれも適切でない。
【００１６】
−その他の成分−
本発明のゴム組成物には、さらにカーボンブラックを配合することができる。この際、カーボンブラックと前記シリカとの総配合量としては、前記ゴム成分１００重量部に対し、７０〜９９重量部が好ましい。
前記総配合量が、７０重量部未満であると、DRY性能が劣ることがあり、９９重量部を超えると、耐摩耗性、及び、転がり摩擦抵抗が悪化することがある。
また、前記シリカの配合量としては、前記カーボンブラックと前記シリカとの総配合量の４５〜９９重量％が好ましい。
前記シリカの配合量が、４５重量％未満であると、ウエットスキッド性能が劣ることがある。
【００１７】
また、本発明のゴム組成物には、さらにシランカップリング剤を配合することが好ましい。前記シランカップリング剤を使用すると、シリカ−ゴム成分間の結合を強化し、耐摩耗性を確保することができる点で有利である。
前記シランカップリング剤としては、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ポリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ポリスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシラン、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン、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ポリスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルポリスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルポリスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールポリスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールポリスルフィド、３−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、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）ポリスルフィド、３−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、３−ニトロプロピルジメトキシメチルシラン、３−クロロプロピルジメトキシメチルシラン、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ポリスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾールポリスルフィド等が挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、これらの中でも、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールポリスルフィドなどが好ましい。
【００１８】
前記シランカップリング剤の配合量としては、前記シリカの配合量に対して、５〜２０重量％が好ましく、１０〜１５重量％がより好ましい。
【００１９】
また、前記シリカ及び前記カーボンブラックのほかにも、充填剤として、本発明の効果を損なわない限りにおいて、例えば、活性化炭酸カルシウム、超微粒子珪酸マグネシウム、ハイスチレン樹脂、フェノール樹脂、リグニン、変性メラミン樹脂、クマロンインデン樹脂及び石油樹脂などの補強剤、炭酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、クレー、リサージュ、珪藻土、再生ゴム及び粉末ゴムなどを目的に応じて配合することができる。
【００２０】
本発明のゴム組成物には、必要に応じて、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸など、通常ゴム業界で用いられる薬品を混練してもよい。
前記加硫剤としては、公知の加硫剤、例えば硫黄、有機過酸化物、樹脂加硫剤、酸化マグネシウムなどの金属酸化物などが用いられる。
前記加硫促進剤としては、公知の加硫促進剤、例えばアルデヒド類、アンモニア類、アミン類、グアニジン類、チオウレア類、チアゾール類、スルフェンアミド類、チウラム類、ジチオカーバメイト類、キサンテート類などが用いられる。
前記老化防止剤としては、アミン−ケトン系、イミダゾール系、アミン系、フェノール系、硫黄系及び燐系などが挙げられる。
前記プロセスオイルは、アロマティック系、ナフテン系、パラフィン系のいずれを用いてもよい。
【００２１】
−ゴム組成物の製造−
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分と、前記シリカと、必要に応じて適宜選択した前記その他の成分とを、混練り、熱入れ、押出、加硫等することにより製造することができる。
【００２２】
前記混練りの条件としては、特に制限はなく、混練り装置への投入体積、ローターの回転速度、ラム圧等、混練り温度、混練り時間、混練り装置の種類等の諸条件について目的に応じて適宜選択することができる。
前記混練り装置は特に制限されず、密閉式又は開放式いずれのものも用いることができ、例えば、通常ゴム組成物の混練りに用いるバンバリーミキサー（登録商標）、インターミックス（登録商標）、ニーダー、ロール等が挙げられる。
【００２３】
前記熱入れの条件としては、特に制限はなく、熱入れ温度、熱入れ時間、熱入れ装置等の諸条件について目的に応じて適宜選択することができる。
前記熱入れ装置としては、例えば、通常ゴム組成物の熱入れに用いるロール機等が挙げられる。
【００２４】
前記押出の条件としては、特に制限はなく、押出時間、押出速度、押出装置、押出温度等の諸条件について目的に応じて適宜選択することができる。
前記押出装置としては、例えば、通常タイヤ用ゴム組成物の押出に用いる押出機等が挙げられる。前記押出温度は、適宜決定することができる。
【００２５】
前記押出の際、前記ゴム組成物の流動性をコントロールする目的で、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、エステル系オイル等の可塑剤、液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴム等の液状ポリマーなどの加工性改良剤を前記ゴム組成物に適宜添加することができる。この場合、該ゴム組成物の加硫前の粘度を低下させ、その流動性を高めることができ、極めて良好に押出を行うことができる。
【００２６】
前記加硫を行う装置、方式、条件等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記加硫を行う装置としては、例えば、通常タイヤ用ゴム組成物の加硫に用いる金型による成形加硫機などが挙げられる。
前記加硫の条件として、その温度は、通常１００〜１９０℃程度である。
【００２７】
−ゴム組成物の動的貯蔵弾性率−
前記ゴム組成物の−２０℃における動的貯蔵弾性率｛Ｅ´（−２０）｝と３０℃における動的貯蔵弾性率｛Ｅ´（３０）｝との比：｛Ｅ´（−２０）｝／｛Ｅ´（３０）｝としては、低温時における前記アイススキッド性と湿潤時の前記ウエットスキッド性とを両立することができる点で、５．５未満が好ましく、２．５〜５．３がより好ましい。
前記比率が５．５以上であると前記アイススキッド性能が低下するため、好ましくない。また、前記比を２．５以上にすることによりウエットをさらに向上させることができる。
前記動的貯蔵弾性率は、ＪＩＳ Ｋ６３９４−１９９５の方法に従って測定することができる。
【００２８】
−用途−
本発明のゴム組成物は、各種分野において好適に使用することができるが、前記ウエットスキッド性能、前記アイススキッド性能に優れるため、タイヤのトレッドに好適に使用することができ、本発明の空気入りタイヤに特に好適に使用することができる。
【００２９】
（空気入りタイヤ）
本発明の空気入りタイヤは、少なくともトレッド部を有してなり、該トレッド部の少なくとも路面に接地する部分が、前記ゴム組成物を用いて形成される。
本発明の空気入りタイヤはこれ以外は、特に制限はなく、公知の空気入りタイヤの構成をそのまま採用することができる。
【００３０】
以下、本発明の空気入りタイヤの一例について図１及び図２を参照しながら説明する。
図１は、前記空気入りタイヤの回転軸心を含む平面による断面図である。
前記空気入りタイヤ（以下、適宜、単にタイヤと称する）は、一対のビード部１と、一対のサイドウォール部２と、トレッド部３とからなり、これら各部１〜３を、ビード部１内に埋設したビードコア４相互間にわたるカーカス５が補強し、さらにカーカス５のクラウン部外周でベルト６がトレッド部３を強化する。トレッド部３は、キャップ層３Ａとベース層３Ｂとの２層からなる。なお、図１においてはトレッド部３は２層構造であるが、本発明の空気入りタイヤにおいては、トレッド部３は一層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。
【００３１】
図２は、図１におけるトレッド部３近傍の拡大断面図である。
本発明の空気入りタイヤにおいては、このタイヤに用いるトレッド部３の少なくとも路面に接する部分（例えば、図２においてはキャップ層３Ａ、以下、適宜「接地面」と称する。）が、本発明のゴム組成物で形成されている。
ここで、「タイヤの接地面」とは、タイヤを適用リムに装着し、規定の空気圧とし、静止した状態で平板に対し垂直に置き、規定の荷重を加えたときのタイヤ接触面をいい、ＪＡＴＭＡ規格において、１９９６年度ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫに従い、該タイヤを標準リムに装着し、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力およびこれに対応する空気圧（最大空気圧）を基準とする。
【００３２】
また、図２の空気入りタイヤはトレッド部３が、キャップ層３Ａとベース層３Ｂとを有してなり、キャップ層３Ａを貫ぬいてベース層３Ｂに到達する導電性ストリップ部材７を有する。この態様はシリカによる帯電性の影響を低減する観点から好ましい。即ち、導電性ストリップ部材が接地面内に存在するので、電気を通す道が形成され、車体において発生した静電気を速やかに放出させて、静電気による悪影響を低減させることができる。なお、図示された具体例では、導電性ストリップ部材７は、１つであるが、２以上有するものであってもよい。また、その配設場所も特に制限されない。
このときの導電性ストリップ部材７の体積固有抵抗としては、１０9Ωｃｍ以下が効果の観点から好ましい。前記固有抵抗率は小さい方が好ましく、顕著な帯電防止効果を得るためには、１０6Ωｃｍ以下がより好ましい。
【００３３】
導電性ストリップ部材７は、導電性ゴム組成物で形成され、その形状、構造等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ここでは、板状部材である。導電性ストリップ部材７は、トレッド部３に埋設される。
【００３４】
前記導電性ゴム組成物には、ジエン系ゴムと、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が８０ｍ2／ｇ以上、より好ましくは１３０ｍ2／ｇ以上で、かつ、ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が１００ｍｌ／１００ｇ以上、より好ましくは１１０ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボンブラックとを配合することが好ましい。この導電性ゴム組成物では、かかる小粒径でかつ高ストラクチャーのカーボンブラックを使用することで、通電経路を形成するゴム層の耐久性を向上させ、タイヤの走行末期まで帯電防止効果を発揮し得るようにする。ここで「Ｎ2ＳＡ」は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８９に、また「ＤＢＰ」はＡＳＴＭ Ｄ２４１４−９７にそれぞれ準拠して算出することができる。
【００３５】
また、かかる前記カーボンブラックの配合量を前記ジエン系ゴム成分１００重量部に対し、４０〜１００重量部とすることにより、十分な補強性を確保でき、さらに、軟化剤が少ないときの加硫後の硬度の適正化、割れの防止、及び、軟化剤が多いときの耐摩耗性の低下などを防ぐことができる点で好ましい。
なお、この導電性ストリップ部材に関しては、本発明者らが先に提案した特願平１０−１５９７３４号明細書に詳述されている。
【００３６】
本発明の空気入りタイヤは、その製造方法については特に制限はないが、例えば、まず、前記本発明のゴム組成物を調製し、前記ゴム組成物を、生空気入りタイヤケースのクラウン部に予め貼り付けられた未加硫のベースの上に貼り付ける。そして、所定のモールドで所定温度、所定圧力の下で加硫成形することにより製造することができる。
【００３７】
本発明の空気入りタイヤは、スタッドレスタイヤ、スノータイヤ及びオールシーズンタイヤ等の乗用車用空気入りタイヤや大型車両用空気入りタイヤにも好適に使用することができる。
【００３８】
【実施例】
以下に、本発明を実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００３９】
（実施例１〜４、比較例１〜２）
下記表１に示す配合（単位は「重量部」を意味する）でトレッドゴム用のゴム組成物を調製した。一般的な基準となる対象例のゴム組成物の配合も示した。なお、表１で使用する各種ゴム組成物の配合成分の詳細な物性は以下の通りである。
−配合成分の詳細な物性−
・ＳＢＲ １５００（商標、ジェイエスアール（株）製、結合スチレン量２３．５重量％、ビニル結合量１８．９モル％）
・ＢＲ０１（商標、ジェイエスアール（株）製）
・低分子量ＢＲ（シス−１，４−構造 含量９１モル％、Ｍｗ＝１７０００）
・カーボンブラック （ＳＡＦ）
・シリカ（ニプシールＶＮ３：商標、日本シリカ工業（株）製）
・シランカップリング剤（Ｓｉ６９：商標、デグサＡＧ製）
・オイル：アロマオイル
【００４０】
前記低分子量ブタジエンゴムの分子量（Ｍｗ）、及び、前記シス含量は、以下のようにして測定した。
（１）分子量（Ｍｗ）の測定
ＢＲ約１００ｍｇ秤取し、ＴＨＦ２０ｍｌ中で１晩放置した。ＧＰＣ（東ソー製ＨＬＣ−８０２０）を用いて下記条件にて測定を行った。
カラム・・・・ＧＭＨXL２本＋ＨＸＬ−Ｈ
流量・・・・・１．０ｍｌ／ｍｉｎ
恒温槽温度・・４０℃
検出器・・・・示差屈折計
検出温度・・・４０℃
試料注入料・・２００μｌ
・市販標準ポリスチレンの保持時間（Ｒｔ）をＸ軸、分子量をＹ軸にとり検量線を作成した。
・ピークの立ち上がりからピークの終わりまでの保持時間を０．２分刻みで細分化し、各保持時間毎のピーク高さ（Ｈｉ）を読み取る。また各保持時間に対応する分子量（Ｍｉ）を検量線より求めた。
・以下の式でＭｗを求めた。
Ｍｗ＝ΣＨｉＭｉ／Ｈｉ
（２）シス−１，４−構造含有量
赤外分光光度計にてＭＯＲＥＲＯ法で計算して求めた。
【００４１】
表１に示す配合のゴム組成物をトレッド部に用いた空気入りタイヤ（１８５／７０Ｒ１３サイズ）４本を排気量１６００ｃｃの乗用車に装着し、以下の特性を測定して、その結果を表１に併記した。
（１）アイススキッド性能
アイススキッド性能は、その指標として氷上制動性能で表した。氷温−１℃、−８℃の氷上での制動性能を測定し、次式により指数表示した。
氷上性能＝(コントロールタイヤの制動距離（対象例）／試験タイヤの制動距離)×１００
数値が大きいほどアイススキッド性能は良好である。
【００４２】
（２）ウエットスキッド性能
ウエットスキッド性能は、その指標としてウエット制動性能で表した。２名乗車相当で８０ｋｍ／ｈからの制動距離の逆数を指数化し、対象例を１００として指数表示した。ウエットスキッド性能は数値が高いほど優れていると評価する。（３）ＤＲＹ性能
テストコースで前記空気入りタイヤの実車評価を行い、駆動性、制動性、ハンドル応答性、操舵時のコントロール性をテストドライバーが総合評価して、ＤＲＹ性能の評価を行った。この時、対象例の評価値を１００として指数表示した。この値が大きいほど、ＤＲＹ性能が良好であることを意味する。
（４）耐摩耗性
前記空気入りタイヤのトレッド部のゴム組成物を切りだし、試験片とし、前記試験片の耐摩耗性をランボーン摩耗試験機（岩本製作所（株）製）を用いて、温度３０℃、スリップ率２０％の条件で測定した。対象例を１００とする指数によって表示し、指数の値は大きいほど耐摩耗性に優れると評価する。
【００４３】
【表１】
表１に示す結果から、汎用のＢＲを配合した比較例１、２の各ゴム組成物をタイヤのトレッドに用いた場合には、前記ウエットスキッド性能が不十分であるのに対し、低分子量ＢＲを所定量配合した実施例１〜４をタイヤのトレッドに用いた場合は、前記アイススキッド性能と前記ウエットスキッド性能とを両立することができ、耐摩耗性にも優れることが明らかとなった。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によると、従来における諸問題を解決することができ、タイヤトレッドに好適であり、前記タイヤトレッドに用いた場合において、氷雪制御動性能、即ちアイススキッド性能に優れ、かつ、ウエットスキッド性能の低下を防止し、該ウエットスキッド性能を十分に満足し得るゴム組成物、及び、それを用いることにより、前記アイススキッド性能及び前記ウエットスキッド性能に優れる空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の空気入りタイヤの一態様を示す、回転軸心を含む平面による断面図である。
【図２】図２は、図１の空気入りタイヤのトレッド部近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
３Ａ トレッドのキャップ層
３Ｂ トレッドのベース層
４ ビードコア
５ カーカス
６ ベルト
７ 導電性ストリップ部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rubber composition that is suitable for a tire tread and that gives good ice / snow control dynamic performance to a tire when used in a tire tread, and a pneumatic tire having good ice / snow control dynamic performance.
[0002]
[Prior art]
Tires traveling on general road surfaces are mainly made of styrene-butadiene copolymers exhibiting a relatively high glass transition temperature as a rubber composition for tire treads in order to emphasize braking performance (wet skid performance) and maneuverability on wet road surfaces. A rubber composition is used. On the other hand, polybutadiene rubber or natural rubber having a low glass transition temperature is mainly used in winter tires in order to place importance on braking performance on ice and snow (ice skid performance).
[0003]
Regarding ice skid performance, it is important to increase the coefficient of friction with the road surface by increasing the flexibility of the tread rubber at low temperatures (around -20 ° C). At low temperatures, the storage elastic modulus of rubber rises, making it impossible to follow the unevenness of the road surface, and the frozen road surface has less surface unevenness than the normal road surface, so the energy dissipation that occurs between the rubber and the road surface (tan δ) ) Contributes to ice skid performance. It is necessary to increase the real contact area between the rubber and the road surface at a low temperature, and it is more important to lower the storage elastic modulus E ′ near −20 ° C. (lower elastic modulus). However, when the storage elastic modulus at a low temperature is lowered in this way, there is a problem that the wet skid performance is remarkably lowered when ordinary BR is used.
For this reason, silica (SiO2) is used as a filler of the tread rubber composition. 2 ) Is applied to suppress the reduction of the wet skid performance. Thus, although the wet skid performance is improved by using silica as a filler, there is a problem that it is still insufficient as compared with a tire used in a normal period (other than winter).
[0004]
Also SiO 2 When blended in large quantities, the electrical resistance of the tread rubber is increased, and as a result, there is no escape route for static electricity generated in the vehicle, and the vehicle body remains in a charged state. There are danger problems such as ignition.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention is suitable for a tire tread, and when used in the tire tread, the snow and snow control dynamic performance, that is, the ice skid performance is excellent, and the wet skid performance is prevented from being lowered. It is an object of the present invention to provide a rubber composition capable of providing a sufficiently satisfactory tire and a pneumatic tire excellent in the ice skid performance and the wet skid performance by using the rubber composition.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> (1) The cis-1,4-structure is 91 A low molecular weight butadiene rubber (BR) of 5 to 50% by weight with a weight average molecular weight (Mw) of 5,000 to 80,000, and (2) a bound styrene content of 15 to 45% by weight. 100 parts by weight of a rubber component containing 50 to 90% by weight of styrene-butadiene rubber (SBR) having a binding amount of 7 to 60% by mole;
A rubber composition comprising 40 to 95 parts by weight of silica.
<2> The rubber composition according to <1>, wherein the rubber component contains 0 to 30% by weight of natural rubber.
<3> The rubber composition according to <1> or <2>, further including carbon black, wherein a blending amount of the silica with respect to a total blending amount of the silica and the carbon black is 45 to 99% by weight.
<4 > From the above <1> used in the tread of a pneumatic tire 3 > The rubber composition according to any one of the above.
< 5 > At least a tread portion, and at least a portion of the tread portion that contacts the road surface is from <1> to < 4 > A pneumatic tire formed using the rubber composition according to any one of the above.
< 6 The tread portion has at least a cap layer and a base layer, and the cap layer is formed of the rubber composition. 5 > Is a pneumatic tire.
< 7 > Having at least one conductive strip member penetrating the cap layer and reaching the base layer < 6 > Is a pneumatic tire.
< 8 > The volume resistivity of the conductive strip member is 10 9 The above <
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the rubber composition and pneumatic tire of the present invention will be described.
(Rubber composition)
The rubber composition of the present invention contains a rubber component and silica, and further contains other components appropriately selected as necessary.
The rubber component includes a low molecular weight butadiene rubber (BR), a styrene-butadiene rubber (SBR), and, if necessary, other rubber components.
Since the rubber composition of the present invention contains a low molecular weight butadiene rubber having a molecular weight smaller than that of a conventional general-purpose BR, fluid energy loss is likely to occur, and the hysteresis loss as a polymer is high. As a result, it is considered that the rubber composition of the present invention is excellent in wet skid performance.
[0008]
-Low molecular weight butadiene rubber (BR)-
The low molecular weight butadiene rubber has a cis-1,4-structure content of 60 to 98 mol%, preferably 85 to 98 mol%.
When the cis-1,4-structure content is less than 60 mol%, the effect of improving the ice skid performance is not sufficient, and the wear resistance cannot be maintained. In addition, neither of these is preferable in terms of difficulty in production and high cost.
The content of the cis-1,4-structure can be calculated according to the MORERO method using an infrared spectrophotometer.
[0009]
The low molecular weight butadiene rubber has a weight average molecular weight (Mw) of 5000 to 80000.
When the weight average molecular weight (Mw) of the low molecular weight butadiene rubber exceeds 80000, the wet skid performance and the ice skid performance are not sufficiently improved. On the other hand, if it is less than 5000, the wear resistance is lowered, the heat generation and the hysteresis loss are excessively increased, and industrial production becomes difficult. The said weight average molecular weight (Mw) can be measured by a gel permeation chromatograph (GPC).
[0010]
The low molecular weight butadiene rubber having a high cis-1,4-structure content preferably used in the present invention is, for example, a nickel compound such as Ni.naph-AlEt. 2 Organoaluminum compounds such as C1 -H 2 It can be produced using a catalyst comprising O or the like. One example of the production will be shown below.
Into a 1.5 liter autoclave equipped with a stirrer substituted with nitrogen, 800 ml of benzene and 124 g of 1,3-butadiene were charged and stirred. 1.66 mmol of water was added and dissolved, 4.15 mmol of diethylaluminum monochloride was added, the temperature was raised to 80 ° C., 0.02 mmol of nickel octenoate was added, and polymerization was carried out at 80 ° C. for 30 minutes. . Polymerization was stopped by injecting 5 ml of methanol containing a small amount of 2,6-ditertiary butylparacresol into the polymerization solution. After releasing the pressure, the polymerization solution was taken out and dried in vacuum to obtain polybutadiene. The resulting polymer has a microstructure of 740 cm according to infrared absorption spectrum. -1 (Derived from the cis-1,4 structure), 987 cm -1 (Derived from the trans-1,4 structure), vinyl 910 cm -1 The content of the cis-1,4-structure determined from the absorption intensity ratio (derived from the vinyl bond) was 91.0% by weight. The intrinsic viscosity [η] measured with a toluene solution at 30 ° C. was 0.3. Moreover, although the weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn: Mn is a number average molecular weight) were calculated | required as a polystyrene conversion value measured by a gel permeation chromatograph (GPC), Mw is 20,000, Mw / Mn was 2.2.
[0011]
The content of the low molecular weight butadiene rubber in the rubber component is 5 to 50% by weight.
When the content of the low molecular weight butadiene rubber is less than 5% by weight, the wet skid performance and the ice skid performance improvement effect are insufficient, and when it exceeds 50% by weight, heat generation increases and rolling friction resistance increases. Neither is appropriate.
[0012]
-Styrene-butadiene rubber (SBR)-
The styrene-butadiene rubber (SBR) has a bound styrene content of 15 to 45 wt% and a vinyl bond content of the butadiene portion of 7 to 60 mol%.
When the amount of the bound styrene is less than 15% by weight, the wet skid performance may be inferior, and when it exceeds 45% by weight, the ice skid performance may be inferior.
The amount of bound styrene can be calculated from the integral ratio of the H-NMR spectrum.
Further, if the vinyl bond amount is less than 7 mol%, durability, particularly heat generation durability (blowout resistance) may be inferior, and if it exceeds 60 mol%, heat generation increases and rolling friction resistance. May increase.
The amount of vinyl bonds means the amount (mol%) of vinyl bonds present in 1,2-type added butadiene monomer units in styrene-butadiene rubber. The vinyl bond amount can be measured by an infrared method (Morero method).
[0013]
The content of the styrene-butadiene rubber (SBR) in the rubber component is 50 to 90% by weight, and preferably 60 to 80% by weight.
If the content of the styrene-butadiene rubber (SBR) is less than 50% by weight, the wet skit performance becomes insufficient, and if it exceeds 90% by weight, the ice / snow performance deteriorates.
[0014]
-Other rubber components-
The other rubber components are not particularly limited, and those usually used for a tire rubber composition can be appropriately used. Among them, diene rubber is preferable, and specific examples include other BR, other SBR, natural rubber (NR), synthetic isoprene rubber (IR), and the like. Particularly preferred.
[0015]
-Silica-
The content of the silica in the rubber composition is 40 to 95 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
If the amount of silica is less than 40 parts by weight, the effect of improving the wet skid performance is insufficient. If it exceeds 95 parts by weight, the strength and wear resistance are insufficient, and the generation of static electricity becomes significant. Neither is appropriate.
[0016]
-Other ingredients-
Carbon black can be further blended in the rubber composition of the present invention. At this time, the total amount of carbon black and silica is preferably 70 to 99 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
If the total amount is less than 70 parts by weight, the DRY performance may be inferior, and if it exceeds 99 parts by weight, the wear resistance and rolling friction resistance may be deteriorated.
Moreover, as a compounding quantity of the said silica, 45 to 99 weight% of the total compounding quantity of the said carbon black and the said silica is preferable.
If the amount of silica is less than 45% by weight, wet skid performance may be inferior.
[0017]
Moreover, it is preferable to mix | blend a silane coupling agent with the rubber composition of this invention further. The use of the silane coupling agent is advantageous in that the bond between the silica and rubber components can be strengthened and the wear resistance can be ensured.
Examples of the silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) polysulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) polysulfide, and bis (2-trimethoxysilyl). Ethyl) polysulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxy Silane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylop Pyr-N, N-dimethylthiocarbamoyl polysulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl polysulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl polysulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzo Thiazole polysulfide, 3-triethoxysilylpropyl benzothiazole polysulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, bis (3-diethoxymethylsilylpropyl) polysulfide, 3-mercaptopropyl dimethoxy Methylsilane, 3-nitropropyldimethoxymethylsilane, 3-chloropropyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilyl Propyl -N, N-dimethylthiocarbamoyl polysulfide, etc. dimethoxymethylsilylpropyl benzothiazole polysulfides and the like.
These may be used alone or in combination of two or more. Among these, bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole polysulfide and the like may be used. preferable.
[0018]
As a compounding quantity of the said silane coupling agent, 5 to 20 weight% is preferable with respect to the compounding quantity of the said silica, and 10 to 15 weight% is more preferable.
[0019]
In addition to the silica and the carbon black, as a filler, for example, activated calcium carbonate, ultrafine magnesium silicate, high styrene resin, phenol resin, lignin, modified melamine, as long as the effects of the present invention are not impaired. Resin, reinforcing agent such as coumarone indene resin and petroleum resin, calcium carbonate, basic magnesium carbonate, clay, Lissajous, diatomaceous earth, recycled rubber, powder rubber and the like can be blended according to the purpose.
[0020]
If necessary, the rubber composition of the present invention may be kneaded with chemicals usually used in the rubber industry, such as a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, process oil, zinc white, and stearic acid. .
As the vulcanizing agent, known vulcanizing agents such as sulfur, organic peroxides, resin vulcanizing agents, and metal oxides such as magnesium oxide are used.
Examples of the vulcanization accelerator include known vulcanization accelerators such as aldehydes, ammonia, amines, guanidines, thioureas, thiazoles, sulfenamides, thiurams, dithiocarbamates, and xanthates. Used.
Examples of the antioxidant include amine-ketones, imidazoles, amines, phenols, sulfurs, and phosphoruss.
The process oil may be aromatic, naphthenic, or paraffinic.
[0021]
-Manufacture of rubber composition-
The rubber composition of the present invention can be produced by kneading, heating, extruding, vulcanizing, etc., the rubber component, the silica, and the other components appropriately selected as necessary. .
[0022]
The kneading conditions are not particularly limited, and for the purpose of various conditions such as the input volume to the kneading apparatus, the rotational speed of the rotor, the ram pressure, the kneading temperature, the kneading time, and the type of the kneading apparatus. It can be appropriately selected depending on the case.
The kneading apparatus is not particularly limited, and either a closed type or an open type can be used. For example, a Banbury mixer (registered trademark), an intermix (registered trademark), a kneader, which are usually used for kneading a rubber composition. , Rolls and the like.
[0023]
The heating conditions are not particularly limited, and various conditions such as the heating temperature, the heating time, and the heating apparatus can be appropriately selected according to the purpose.
Examples of the heating device include a roll machine ordinarily used for heating a rubber composition.
[0024]
The conditions for the extrusion are not particularly limited, and various conditions such as an extrusion time, an extrusion speed, an extrusion apparatus, and an extrusion temperature can be appropriately selected according to the purpose.
As said extrusion apparatus, the extruder etc. which are normally used for extrusion of the rubber composition for tires are mentioned, for example. The extrusion temperature can be appropriately determined.
[0025]
For the purpose of controlling the fluidity of the rubber composition during the extrusion, a liquid polymer such as an aroma oil, a naphthenic oil, a paraffin oil, an ester oil or the like, a liquid polyisoprene rubber or a liquid polybutadiene rubber. A processability improver such as can be appropriately added to the rubber composition. In this case, the viscosity of the rubber composition before vulcanization can be reduced, its fluidity can be increased, and extrusion can be carried out extremely well.
[0026]
There is no restriction | limiting in particular about the apparatus, system, conditions, etc. which perform the said vulcanization | cure, According to the objective, it can select suitably.
Examples of the vulcanizing apparatus include a molding vulcanizer using a mold usually used for vulcanizing a rubber composition for tires.
As the vulcanization condition, the temperature is usually about 100 to 190 ° C.
[0027]
-Dynamic storage elastic modulus of rubber composition-
Ratio of dynamic storage elastic modulus {E ′ (− 20)} at −20 ° C. of the rubber composition to dynamic storage elastic modulus {E ′ (30)} at 30 ° C .: {E ′ (− 20)} / {E ′ (30)} is preferably less than 5.5 in terms of being able to achieve both the ice skid property at low temperatures and the wet skid property at wet times, and is preferably 2.5 to 5.3. Is more preferable.
Since the said ice skid performance falls that the said ratio is 5.5 or more, it is not preferable. Moreover, the wet can be further improved by setting the ratio to 2.5 or more.
The dynamic storage elastic modulus can be measured according to the method of JIS K6394-1995.
[0028]
-Use-
The rubber composition of the present invention can be suitably used in various fields. However, since the wet skid performance and the ice skid performance are excellent, the rubber composition of the present invention can be suitably used for a tire tread. It can be particularly suitably used for tires.
[0029]
(Pneumatic tire)
The pneumatic tire of the present invention has at least a tread portion, and at least a portion of the tread portion that contacts the road surface is formed using the rubber composition.
The pneumatic tire of the present invention is not particularly limited except for this, and a configuration of a known pneumatic tire can be employed as it is.
[0030]
Hereinafter, an example of the pneumatic tire of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a plane including a rotation axis of the pneumatic tire.
The pneumatic tire (hereinafter, simply referred to as “tire” as appropriate) includes a pair of bead parts 1, a pair of
[0031]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the tread portion 3 in FIG.
In the pneumatic tire of the present invention, at least a portion of the tread portion 3 used in the tire that is in contact with the road surface (for example, the
Here, the “tire contact surface” means a tire contact surface when the tire is mounted on an applicable rim, set to a specified air pressure, placed perpendicular to a flat plate in a stationary state, and a specified load is applied. According to the JATMA standard, in accordance with 1996 JATMA YEAR BOOK, the tire is mounted on a standard rim, and the maximum load capacity and the corresponding air pressure (maximum air pressure) in the applicable size / ply rating are used as a reference.
[0032]
In the pneumatic tire shown in FIG. 2, the tread portion 3 has a
The volume specific resistance of the
[0033]
The
[0034]
The conductive rubber composition includes a diene rubber, a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is 80m 2 / G or more, more preferably 130 m 2 / G and dibutyl phthalate oil absorption (DBP) is 100 ml / 100 g or more, more preferably 110 cm. Three / 100 g or more of carbon black is preferably blended. In this conductive rubber composition, the use of carbon black with such a small particle size and high structure improves the durability of the rubber layer that forms the current-carrying path and exhibits an antistatic effect until the end of the running of the tire. To get. Where "N 2 “SA” can be calculated according to ASTM D3037-89, and “DBP” can be calculated according to ASTM D2414-97.
[0035]
Further, by setting the blending amount of the carbon black to 40 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber component, sufficient reinforcement can be secured, and further, after vulcanization when there are few softeners. It is preferable in that it can optimize hardness, prevent cracking, and prevent deterioration of wear resistance when there are many softeners.
The conductive strip member is described in detail in the specification of Japanese Patent Application No. 10-159734 previously proposed by the present inventors.
[0036]
The manufacturing method of the pneumatic tire of the present invention is not particularly limited. For example, first, the rubber composition of the present invention is prepared, and the rubber composition is preliminarily applied to the crown portion of the raw pneumatic tire case. Affix on the unvulcanized base. And it can manufacture by vulcanization-molding with a predetermined mold under a predetermined temperature and a predetermined pressure.
[0037]
The pneumatic tire of the present invention can also be suitably used for pneumatic tires for passenger cars such as studless tires, snow tires and all-season tires, and pneumatic tires for large vehicles.
[0038]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[0039]
(Examples 1-4, Comparative Examples 1-2)
A rubber composition for tread rubber was prepared with the composition shown in Table 1 below (unit means “part by weight”). The compounding of the rubber composition of the subject example as a general standard is also shown. In addition, the detailed physical property of the compounding component of the various rubber composition used in Table 1 is as follows.
-Detailed physical properties of ingredients-
SBR 1500 (trademark, manufactured by JSR Corporation, bound styrene content 23.5% by weight, vinyl bond content 18.9 mol%)
・ BR01 (Trademark, manufactured by JSR Corporation)
Low molecular weight BR (cis-1,4-structure content 91 mol%, Mw = 17000)
・ Carbon black (SAF)
・ Silica (Nipsil VN3: Trademark, manufactured by Nippon Silica Industry Co., Ltd.)
・ Silane coupling agent (Si69: trademark, manufactured by Degussa AG)
・ Oil: Aroma oil
[0040]
The molecular weight (Mw) and the cis content of the low molecular weight butadiene rubber were measured as follows.
(1) Measurement of molecular weight (Mw)
About 100 mg of BR was weighed and left overnight in 20 ml of THF. Measurement was performed under the following conditions using GPC (HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation).
Column ...
Flow rate: 1.0ml / min
Thermostatic bath temperature: 40 ° C
Detector ... Differential refractometer
Detection temperature: 40 ° C
Sample injection fee: 200 μl
A calibration curve was prepared by taking the retention time (Rt) of commercially available standard polystyrene as the X axis and the molecular weight as the Y axis.
-The retention time from the peak rise to the peak end is subdivided in increments of 0.2 minutes, and the peak height (Hi) for each retention time is read. Further, the molecular weight (Mi) corresponding to each retention time was determined from a calibration curve.
-Mw was calculated by the following formula.
Mw = ΣHiMi / Hi
(2) Cis-1,4-structure content
It calculated | required by calculating by the MORERO method with the infrared spectrophotometer.
[0041]
Four pneumatic tires (185 / 70R13 size) using the rubber composition shown in Table 1 in the tread portion were mounted on a passenger car with a displacement of 1600 cc. The following characteristics were measured, and the results are shown in Table 1. Also written.
(1) Ice skid performance
Ice skid performance is expressed as braking performance on ice as an index. The braking performance on ice at ice temperatures of −1 ° C. and −8 ° C. was measured and expressed as an index according to the following equation.
Performance on ice = (braking distance of control tire (target example) / braking distance of test tire) x 100
The larger the value, the better the ice skid performance.
[0042]
(2) Wet skid performance
The wet skid performance is expressed as wet braking performance as an index. The reciprocal of the braking distance from 80 km / h for two passengers was converted into an index, and the target example was displayed as an index. The higher the numerical value, the better the wet skid performance. (3) DRY performance
The actual tire of the pneumatic tire was evaluated on the test course, and the DRY performance was evaluated by the test driver comprehensively evaluating the driving performance, braking performance, steering wheel response, and controllability during steering. At this time, the evaluation value of the target example was displayed as an index with 100 as the evaluation value. The larger this value, the better the DRY performance.
(4) Abrasion resistance
The rubber composition of the tread portion of the pneumatic tire is cut out to obtain a test piece. The wear resistance of the test piece is measured at a temperature of 30 ° C. and a slip rate of 20 using a lamborn abrasion tester (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.). % Was measured. A target example is represented by an index of 100, and the larger the index value, the better the wear resistance.
[0043]
[Table 1]
From the results shown in Table 1, when each rubber composition of Comparative Examples 1 and 2 blended with general-purpose BR was used for a tire tread, the wet skid performance was insufficient, whereas the low molecular weight BR When Examples 1 to 4 containing a predetermined amount were used for a tread of a tire, it became clear that both the ice skid performance and the wet skid performance could be achieved and the wear resistance was also excellent.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, various problems in the prior art can be solved, which is suitable for a tire tread. When used in the tire tread, the snow and snow control dynamic performance, that is, the ice skid performance is excellent, and the wet skid performance is excellent. It is possible to provide a rubber composition capable of preventing the deterioration and sufficiently satisfying the wet skid performance, and a pneumatic tire excellent in the ice skid performance and the wet skid performance by using the rubber composition.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention, taken along a plane including a rotation axis.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the tread portion of the pneumatic tire of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Bead section
2 Side wall
3 Tread
3A tread cap layer
3B tread base layer
4 Bead core
5 Carcass
6 Belt
7 Conductive strip material
Claims (8)
シリカ４０〜９５重量部と、を配合してなることを特徴とするゴム組成物。(1) Low molecular weight butadiene rubber (BR) having a cis-1,4-structure of 91 to 98 mol% and a weight average molecular weight (Mw) of 5000 to 80000, and 5 to 50 wt%, and (2) the amount of bound styrene. 100 parts by weight of a rubber component containing 15 to 45% by weight of styrene-butadiene rubber (SBR) having 15 to 45% by weight of vinyl bond in the butadiene part and 7 to 60% by mole;
A rubber composition comprising 40 to 95 parts by weight of silica.
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