JPS62143945A - Rubber composition for tire tread - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain the titled rubber composition having excellent heat- generation property and wet-grip performance and good low-temperature characteristics, by compounding a specific carbon black and a specific petroleum-based softener to a rubber mixture composed of SBR, BR and polynorbornene. CONSTITUTION:The objective composition having a storage shear modulus of <=500 MPa at -30 deg.C can be produced by compound (A) 100pts.wt. of a stock rubber consisting of a mixture of (i) a styrene/butadiene copolymer rubber (SBR) having a glass transition temperature of -30--50 deg.C, (ii) a polybutadiene rubber (BR) having a glass-transition temperature of <=-70 deg.C and (iii) a polynorbornene (NSX) with (B) 70-130pts. of carbon black having a specific surface area of <=120m<2>/g measured by nitrogen-adsorption method and (C) 20-120pts. of a petroleum-based softener having a viscosity gravity constant of 0.90-0.98. The stock rubber is produced by mixing 80-30pts. of SBR, 10-60pts. of BR and 10-30pts. of NSX.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、運動性能に優れたタイヤのトレッド用ゴム組
成物に関し、詳しくは、発熱特性とウェットグリップ性
能（湿潤路面把握力）を兼ね備えたうえに低温性能も向
上したタイヤのトレッド用ゴム組成物に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a rubber composition for a tire tread that has excellent maneuverability. The present invention relates to a rubber composition for tire treads that also has improved low-temperature performance.

〔従来技術〕[Prior art]

一般に、自動車用タイヤに要求される性能としては、安
全性・経済性・乗心地性等がある。Generally, the performances required of automobile tires include safety, economy, ride comfort, etc.

近年、特に高速道路網の発達に伴い、車両の高速走行時
における操縦性やコーナリング特性・ブレーキ性能等の
安全性をより向上させたタイヤの出現が強く望まれてい
る。　　　　　′タイヤの運動性能、特にグリップ性能
を高める方策として、トレッドゴムの高ヒステリシスロ
ス化を図ることにより路面との摩擦力を高めることが重
要である。すなわち、路面と摩擦しているトレッド表面
は、路面の微細な凹凸によって高速度の変形を受けてお
り、この周期的変形過程において生じるヒステリシスロ
スによるエネルギー散逸が大きい程、摩擦力が大きくな
る。しかも、摩擦面での変形はきわめて高速であるため
、ウィリアムス−ランデルーフエリ−の温度時間換算則
によれば、タイヤが使用される温度よりも低い温度で測
定されたヒステリシスロスに依存することが知られてい
る。実際、ヒステリシスロスの尺度であるｔａｎδ　（
損失係数）、特に０℃付近で測定したｔａｎδとタイヤ
の摩擦係数とは良い相関を示す。In recent years, especially with the development of expressway networks, there has been a strong desire for tires with improved safety such as maneuverability, cornering characteristics, and braking performance when vehicles are running at high speeds. 'As a measure to improve tire dynamic performance, especially grip performance, it is important to increase the frictional force with the road surface by increasing the hysteresis loss of the tread rubber. That is, the tread surface that is in friction with the road surface is deformed at high speed due to minute irregularities on the road surface, and the greater the energy dissipation due to hysteresis loss that occurs during this periodic deformation process, the greater the frictional force becomes. Moreover, since the deformation on the friction surface is extremely fast, the Williams-Landerloof-Elli temperature-time conversion law states that it is not possible to rely on hysteresis loss measured at a temperature lower than the temperature at which the tire is used. Are known. In fact, tanδ (
loss coefficient), especially tan δ measured at around 0°C, and the tire friction coefficient show a good correlation.

しかし、ヒステリシスロスを大きくすることは同時に発
熱性、転勤抵抗を悪化させることにつながり、従って高
グリップ性能と低発熱性を両立させることは困難と考え
られてきた。しかしながら、上述の如く、摩擦時の周期
的変形過程はきわめて高速であり、それ故、比較的低温
におけるｔａｎδに依存するが、通常の転勤状態ではそ
の変形周波数は小さく、従ってこの場合のエネルギー散
逸は、比較的高温におけるｔａｎδ、特に４０〜６０℃
付近で測定したｔａｎδと相関することが知られている
。よって、高グリップ性と低発熱性を両立させるために
は、低温（０℃付近のｔａｎδを大きくし、高温（４０
〜６０℃付近）のｔａｎδを小さくする、即ちｔａｎδ
の温度依存性を大きくすれば良いことが判る。However, increasing hysteresis loss also leads to deterioration of heat generation and transfer resistance, and it has therefore been considered difficult to achieve both high grip performance and low heat generation. However, as mentioned above, the periodic deformation process during friction is very fast and therefore depends on tan δ at relatively low temperatures, whereas under normal transfer conditions the deformation frequency is small and therefore the energy dissipation in this case is , tan δ at relatively high temperatures, especially 40-60°C
It is known that there is a correlation with tan δ measured nearby. Therefore, in order to achieve both high grip and low heat generation, it is necessary to increase the tan δ at low temperatures (near 0°C) and increase the tan δ at high temperatures (around 40°C).
~60°C), that is, tanδ
It turns out that it is better to increase the temperature dependence of .

従来、ゴム組成物のヒステリシスロスを太きくする手法
としては、ガラス転移温度（Ｔｇ）の高い高スチレン含
有スチレン−ブタジエン共重合体ゴムに頼っていた。Conventionally, methods for increasing the hysteresis loss of a rubber composition have relied on high styrene-containing styrene-butadiene copolymer rubbers having a high glass transition temperature (Tg).

すなわち、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ｓ　Ｂ
　Ｒ）のスチレン含有率を上げると、０℃付近のｔａｎ
δが大きくなるため、グリップ性能は向上する。しかし
、発熱性、及び低温性能の悪化、更に耐摩耗性の低下も
、同時にもたらす。これは、スチレン含有率を上げるこ
とが粘弾性温度分散曲線を単に高温側ヘシフトさせるに
すぎないためである。第１囲繞および第１図■は、スチ
レン含有率の異なるスチレン−ブタジエン共重合体ゴム
の粘弾性温度分散を示したものである。スチレン含有率
が多くなると、ｔａｎδピーク温度（ガラス転移温度’
ｒｇに対応する）が高温側にシフトし、ｔａｎδピーク
の裾野にあたる０℃付近ではｔａｎδ値が大きくなる。That is, styrene-butadiene copolymer rubber (S B
When the styrene content of R) is increased, the tan around 0°C
Since δ becomes larger, grip performance improves. However, this also results in heat generation, deterioration in low-temperature performance, and deterioration in wear resistance. This is because increasing the styrene content merely shifts the viscoelastic temperature dispersion curve toward higher temperatures. The first box and Figure 1 (2) show the viscoelastic temperature dispersion of styrene-butadiene copolymer rubbers with different styrene contents. As the styrene content increases, the tan δ peak temperature (glass transition temperature'
rg) shifts to the high temperature side, and the tan δ value becomes large near 0° C., which is the base of the tan δ peak.

しかし、同時に、４０〜６０℃付近のｊａｎδ値も大き
くなってしまう。また、ｔａｎδピークに対応する貯蔵
剪断弾性率（Ｇ゛）の急激な変化も、高温側へ移動する
ので低温特性が劣るという欠点がある。すなわち、低温
になるに従い弾性率（Ｇ’）が急激に上昇してしまうた
め、ゴムが路面の凹凸に追従できなくなり、ｔａｎδは
大きいにもかかわらずゴムとしてのエネルギー散逸はむ
しろ小さくなり、結果として制動性能が低下してしまう
。あるいはより温度が下がると、脆性破壊してしまうと
いう危険がある。なお、第１囲繞および第１図■におい
ては、ａはスチレン含有１１４５％の場合を、ｂはスチ
レン含有量３５％の場合を、およびＣはスチレン含有量
２３．５％の場合をそれぞれ表わす。However, at the same time, the jan δ value around 40 to 60° C. also increases. Further, the rapid change in storage shear modulus (G') corresponding to the tan δ peak also shifts to the high temperature side, resulting in poor low temperature properties. In other words, as the temperature decreases, the elastic modulus (G') increases rapidly, making it impossible for the rubber to follow the unevenness of the road surface, and even though tan δ is large, the energy dissipation of the rubber is rather small, resulting in Braking performance will deteriorate. Alternatively, if the temperature drops further, there is a risk of brittle fracture. In the first box and FIG. 1 (2), a represents the case where the styrene content is 1145%, b represents the case where the styrene content is 35%, and C represents the case where the styrene content is 23.5%.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、グリップ性能と発熱性とを向上させ、さらに
低温特性をも改良した、高運動性能タイヤのトレッド用
として好適なゴム組成物を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a rubber composition suitable for use in the tread of a high-performance tire, which has improved grip performance and heat generation properties, and also has improved low-temperature characteristics.

このゴム組成物は、特に、乗用車、二輪車等のタイヤに
利用される。This rubber composition is particularly used in tires for passenger cars, motorcycles, and the like.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

このため、本発明は、ガラス転移温度が一３０℃〜−５
０℃のスチレン−ブタジエン共重合体ゴムと、ガラス転
移温度が一７０℃以下のポリブタジェンゴムと、および
ポリノルボーネンとの混合物から成る原料ゴム１００重
量部に対し、窒素吸着法による比表面積が１２０ｍ２／
　ｇ以上のカーボンブラックを７０〜１３０重量部、粘
度比重恒数が０．９０〜０．９８の石油系軟化剤を２０
〜１２０重量部配合してなり、−３０℃における貯蔵剪
断弾性率が５００ＭＰａ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を要旨とするものである。Therefore, the present invention has a glass transition temperature of -5°C to -5°C.
The specific surface area was determined by nitrogen adsorption method for 100 parts by weight of raw material rubber consisting of a mixture of styrene-butadiene copolymer rubber at 0°C, polybutadiene rubber with a glass transition temperature of 170°C or less, and polynorbornene. is 120m2/
70 to 130 parts by weight of carbon black or more, and 20 parts by weight of a petroleum softener with a viscosity specific gravity constant of 0.90 to 0.98.
The object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire tread, characterized in that the rubber composition contains 120 parts by weight of the rubber composition and has a storage shear modulus of 500 MPa or less at -30°C.

以下、本発明の構成について詳しく説明する。Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained in detail.

本発明は、上述したように発熱特性・グリップ性能・低
温特性を高度にバランスさせることを目的とするが、そ
のためには、０℃付近のｔａｎδを大きり、４０〜６０
℃付近のｔａｎδを小さくし、かつ、−１０℃以下の弾
性率の急上昇を抑えることが必要である。そこで本発明
者らは、粘弾性の温度分散を制御する配合技術について
詳細な研究を重ねた結果、次のような結論に到達した。As mentioned above, the purpose of the present invention is to achieve a high balance between heat generation characteristics, grip performance, and low-temperature characteristics.
It is necessary to reduce tan δ near °C and to suppress a sudden increase in the elastic modulus at -10 °C or lower. Therefore, the present inventors conducted detailed research on compounding techniques for controlling the temperature dispersion of viscoelasticity, and as a result, reached the following conclusion.

即ち、高スチレン含有スチレン−ブタジエン共重合体ゴ
ムとポリブタジェンゴム（Ｂ　Ｒ）をブレンドすること
により、ｔａｎδのピーク温度をあまり移動させずに、
低温における弾性率の急激な上昇を緩和することができ
る。第２囲いおよび第２図囚は、ポリブタジェンゴムの
ブレンド比を変えたときに、粘弾性温度分散がどのよう
に変化するかを示したものである。３５％スチレン含存
０スチレン−ブタジエン共重合体ゴムにポリブタジェン
をブレンドしていくと、ｔａｎδのピーク温度はあまり
移動せずに、貯蔵剪断弾性率（Ｇ゛）の変化がゆるやか
になることがわかる。なお、第２囲いおよび第２図囚に
おいて、■は３５％スチレン含量Ｓ　Ｂ　Ｒ／Ｂ　Ｒ＝
　１００／−の場合を、２は３５％スチレン含量Ｓ　Ｂ
　Ｒ／Ｂ　Ｒ＝８５／１５の場合を、３は３５％スチレ
ン含１ｓＢＲ／　Ｂ　Ｒ＝７０／３０の場合を、４は３
５％スチレン含量Ｓ　Ｂ　Ｒ／Ｂ　Ｒ＝５５／４５の場
合をそれぞれ表わす。さらに、ポリノルボーネン（Ｎ　
Ｓ　Ｘ）は、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム／ポリ
ブタジェンゴムのＴｇに対応するｔａｎδピーク（−３
０〜−２０℃付近にあられれる）には、あまり影響を与
えずに、０〜２０℃付近のｔａｎδのみ大きくすること
ができ、かつ、４０℃以上ではｔａｎδがむしろ小さく
なる。第３囲いおよび第３図囚は、ポリノルボーネンを
加えたときの粘弾性温度分散の変化を示したものであり
、０〜２０℃付近のｔａｎδが大きくなることが判る。That is, by blending high styrene-containing styrene-butadiene copolymer rubber and polybutadiene rubber (BR), the tan δ peak temperature can be
A rapid increase in elastic modulus at low temperatures can be alleviated. The second box and Figure 2-2 show how the viscoelastic temperature dispersion changes when the blend ratio of polybutadiene rubber is changed. It can be seen that when polybutadiene is blended into 0 styrene-butadiene copolymer rubber containing 35% styrene, the peak temperature of tan δ does not shift much and the change in storage shear modulus (G゛) becomes gradual. . In addition, in the second enclosure and the prisoner in Figure 2, ■ indicates 35% styrene content S B R / B R =
100/-, 2 is 35% styrene content S B
R/B R=85/15, 3 is 35% styrene containing 1sBR/B R=70/30, 4 is 3
The case where 5% styrene content S B R/B R = 55/45 is shown. In addition, polynorbornene (N
S X) is the tan δ peak (-3
It is possible to increase only the tan δ in the vicinity of 0 to 20 °C without affecting the temperature (which occurs in the vicinity of 0 to -20 °C), and the tan δ becomes rather small at 40 °C or higher. The third box and Figure 3 (lower) show changes in viscoelastic temperature dispersion when polynorbornene is added, and it can be seen that tan δ increases in the vicinity of 0 to 20°C.

したがって、これら３種類のポリマーをブレンドするこ
とにより、粘弾性温度分散曲線を望ましい形状に制御す
ることに成功し、本発明をなすに到った。なお、第３囲
いおよび第３図囚において、５は３５％スチレン含量Ｓ
ＢＲ／ＢＲ／Ｎ５Ｘ＝７０／３０／−の場合を、６は３
５％スチレン含量ＳＢ　Ｒ／Ｂ　Ｒ／Ｎ　Ｓ　Ｘ　＝６
０／２０／２０の場合をそれぞれ表わす。Therefore, by blending these three types of polymers, it was possible to successfully control the viscoelastic temperature dispersion curve to a desired shape, leading to the present invention. In addition, in the third enclosure and the prisoner in Figure 3, 5 is 35% styrene content S
In the case of BR/BR/N5X=70/30/-, 6 is 3
5% styrene content SB R/B R/N S X =6
The cases of 0/20/20 are shown respectively.

（１）本発明で用いるスチレン−ブタジエン共重合体ゴ
ム（Ｓ　Ｂ　Ｒ）は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−３０
℃〜−５０℃のものである。Ｔｇが一３０℃より高いも
のではポリブタジェン（、ＢＲ）との相溶性が悪くなり
、相分離をおこしてしまうためブレンドの意義が失われ
る。また、−５０℃より低いものでは、従来使用されて
いるＳＢＲと何等変わりはなくなってしまう。このＳＢ
Ｒは溶液重合法、乳化重合法のいずれによって製造して
も良いが、有機過酸化物を開始剤とする通常の乳化重合
法による場合はスチレン含有量が３０〜４０重量％であ
ることが好ましい。(1) The styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) used in the present invention has a glass transition temperature (Tg) of -30
℃~-50℃. If the Tg is higher than 130° C., the compatibility with polybutadiene (BR) becomes poor and phase separation occurs, so that the purpose of blending is lost. Furthermore, if the temperature is lower than -50°C, there will be no difference at all from the conventionally used SBR. This SB
R may be produced by either a solution polymerization method or an emulsion polymerization method, but when using a normal emulsion polymerization method using an organic peroxide as an initiator, it is preferable that the styrene content is 30 to 40% by weight. .

本発明で用いるポリブタジェンゴム（Ｂ　Ｒ）は、Ｔｇ
が一７０℃以下であることが必要である。The polybutadiene rubber (BR) used in the present invention has a Tg
It is necessary that the temperature is below 170°C.

’ｒｇが一７０℃より高いものでは、耐摩耗性・低温特
性を改良することができない。このようなりＲとしては
、チーグラー型あるいはリチウム系触媒を用いた溶液重
合型や乳化重合型などがあるが、中でもｃｉｓｌ−４結
合が９０％以上のものが好ましい。If the rg is higher than 170°C, the wear resistance and low-temperature properties cannot be improved. Examples of such R include a Ziegler type, a solution polymerization type using a lithium catalyst, an emulsion polymerization type, etc. Among them, those having 90% or more of cisl-4 bonds are preferred.

本発明で用いるポリノルボーネン（ＮＳＸ）は、ノルボ
ーネンモノマーを開環重合して得られるものである。Polynorbornene (NSX) used in the present invention is obtained by ring-opening polymerization of norbornene monomers.

また、本発明において補強剤として用いるカーボンブラ
ックは、窒素吸着法による比表面積（ＮｚＳＡ）が１２
０ｍ”／ｇ以上のものである。ＮＺＳＡが１２０ｍ”／
ｇ未満では、グリップ性能・耐摩耗性が劣り好ましない
。Furthermore, the carbon black used as a reinforcing agent in the present invention has a specific surface area (NzSA) of 12
0m”/g or more.NZSA is 120m”/g or more.
If it is less than g, the grip performance and abrasion resistance will be poor and it is not preferable.

さらに、本発明で用いる軟化剤は、粘度比重恒数（Ｖ　
Ｇ　Ｃ）が０．９０〜０．９８の石油系軟化剤、好まし
くは芳香族系プロセス油である。軟化剤のＶＧＣ値は、
配合ゴムのＴｇに大きく影響し、ＶＧＣ値が０．９０未
満のものではグリップ性能が低下してしまうため好まし
くない。Furthermore, the softener used in the present invention has a viscosity specific gravity constant (V
A petroleum softener having a G C) of 0.90 to 0.98, preferably an aromatic process oil. The VGC value of the softener is
It greatly affects the Tg of the compounded rubber, and a VGC value of less than 0.90 is not preferred because the grip performance will deteriorate.

本発明においては、上記５ＢＲ８０〜３０重量部、上記
ＢＲ１０〜６０重量部、上記Ｎ５ＸＩＯ〜３０重量部配
合して原料ゴムとする。ＳＢＲが８０重量部超、あるい
はＢＲが１０重量部未満の場合には、耐摩耗性・低温特
性の向上が望めなく、逆に、ＳＢＲが３０重量部未満、
あるいはＢＲが６０重量部超の場合には、グリップ性能
が低下してしまい好ましくない。ＮＳＸについては、１
０重量部未満ではグリップ性能の改良効果が少＜、３０
重量部を超える場合には破断物性が低下してしまうため
、好ましくない。In the present invention, 80 to 30 parts by weight of the above 5BR, 10 to 60 parts by weight of the above BR, and 30 parts by weight of the above N5XIO are blended to form a raw rubber. If SBR is more than 80 parts by weight or BR is less than 10 parts by weight, no improvement in wear resistance or low temperature properties can be expected; conversely, if SBR is less than 30 parts by weight,
Alternatively, if the BR exceeds 60 parts by weight, the grip performance will deteriorate, which is not preferable. For NSX, 1
If it is less than 0 parts by weight, the effect of improving grip performance is small.
If the amount exceeds 1 part by weight, the physical properties at break will deteriorate, which is not preferable.

この原料ゴム１００重量部に対し、上記カーボンブラッ
クを７０〜１３０重量部配合する。７０重量部に未満で
は、グリップ性能・耐摩耗性が充分でなく、１３０重量
部を超える場合には配合ゴムの強度低下・カーボンブラ
ック分散性の低下等が生じ、好ましくない。さらに、こ
の原料ゴム１００重量部に対し、上記軟化剤を２０〜１
２０重量部配合する。この配合量はカーボンブラックお
よびＮＳＸの配合量に合わせて適宜、変量してよいが、
２０重量部未満では配合ゴムの伸びがでず、耐チンピッ
チング性において好ましくなく、１２０重量部を超える
場合には強度が低下してしまい、やはり好ましくない。70 to 130 parts by weight of the carbon black is added to 100 parts by weight of this raw material rubber. If the amount is less than 70 parts by weight, the grip performance and abrasion resistance will not be sufficient, and if it exceeds 130 parts by weight, the strength of the compounded rubber will decrease, the dispersibility of carbon black will decrease, etc., which is not preferable. Furthermore, 20 to 1 part of the above softener is added to 100 parts by weight of this raw material rubber.
Add 20 parts by weight. This amount may be changed as appropriate depending on the amount of carbon black and NSX.
If it is less than 20 parts by weight, the compounded rubber will not elongate, which is undesirable in terms of pitting resistance, and if it exceeds 120 parts by weight, the strength will decrease, which is also undesirable.

（２）　　このようにしてなるゴム組成物は一３０℃に
おける貯蔵剪断弾性率（Ｇｏ）が５００ＭＰａ以下でな
ければならない。(2) The rubber composition thus prepared must have a storage shear modulus (Go) of 500 MPa or less at -30°C.

一般に、ゴム状物質は低温になるに従って弾性率が急激
に上昇する。これは、ゴム分子の熱運動が凍結されてし
まい、ガラス状態になる現象（ガラス転移現象）として
知られている。このようにガラス状になってしまうと、
ゴムはその柔軟性を失い、もろくなってしまい、わずか
の歪で破壊するようになる。この時の温度を低温脆化温
度といい、弾性率と密接な関係がある。Generally, the elastic modulus of a rubber-like substance increases rapidly as the temperature decreases. This is known as a phenomenon in which the thermal motion of rubber molecules is frozen, resulting in a glass state (glass transition phenomenon). When it becomes glassy like this,
Rubber loses its flexibility and becomes brittle, breaking at the slightest strain. The temperature at this time is called the low-temperature embrittlement temperature, and is closely related to the elastic modulus.

第４図は、種々のゴム組成物について低温脆化温度とそ
の温度における貯蔵剪断弾性率（Ｇｏ）をプロットした
ものである。これより、どの試料も脆化温度におけるＧ
ｏ値が５００ＭＰａを越えていることが判る。FIG. 4 is a plot of the low temperature embrittlement temperature and the storage shear modulus (Go) at that temperature for various rubber compositions. From this, it can be seen that any sample has G at the embrittlement temperature.
It can be seen that the o value exceeds 500 MPa.

したがって、５００ＭＰａ以下であれば脆化温度を越え
ないことになるので、本発明では、５００ＭＰａ以下と
したのである。また、−３０℃における貯蔵剪断弾性率
としたのは、−３０℃よりも低温でタイヤが使用される
ことは、通常ないからである。Therefore, if it is 500 MPa or less, the embrittlement temperature will not be exceeded, so in the present invention, it is set to 500 MPa or less. Furthermore, the reason why the storage shear modulus is set at -30°C is that tires are not normally used at temperatures lower than -30°C.

このように、ゴム組成物の一３０℃における貯蔵剪断弾
性率を５００ＭＰａ以下とするには、ゴム組成物の配合
に際し、ＳＢＲ，ＢＲ，ＮＳＸ、カーボンブラック、軟
化剤の量を適宜勘案すればよい。In this way, in order to make the storage shear modulus of the rubber composition 500 MPa or less at -30°C, the amounts of SBR, BR, NSX, carbon black, and softener may be appropriately taken into consideration when formulating the rubber composition. .

なお、この剪断弾性率は、動的ねじり試験機を用いて、
歪０．５％、周波数２０Ｈｚで測定されるものである。In addition, this shear modulus was determined using a dynamic torsion tester.
It is measured at a distortion of 0.5% and a frequency of 20 Hz.

（３）　　さらに、本発明のゴム組成物は、ゴム工業分
野で通常用いられる配合剤である加硫剤、加硫促進剤、
老化防止剤、あるいは加工助剤を配合することができる
。(3) Furthermore, the rubber composition of the present invention includes a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, which are compounding agents commonly used in the rubber industry field,
Anti-aging agents or processing aids can be added.

以下、実施例および比較例により本発明の効果を具体的
に説明する。Hereinafter, the effects of the present invention will be specifically explained using Examples and Comparative Examples.

実施例、比較例 下記の第１表、および第２表に示す配合内容（重量部）
による各種ゴム組成物を調製し、加硫後、粘弾性特性値
を評価し、かつ摩耗試験を行った。この結果を第１表お
よび第２表に示す。Examples and Comparative Examples Formulations shown in Tables 1 and 2 below (parts by weight)
Various rubber compositions were prepared, and after vulcanization, the viscoelastic property values were evaluated and an abrasion test was conducted. The results are shown in Tables 1 and 2.

なお、第１表および第２表に記載以外の配合剤は下記の
通りである。The ingredients other than those listed in Tables 1 and 2 are as follows.

（本真以下余白） Ｕ−赳 酸化亜鉛　　　　　３．０重量部 ステアリン酸　　　２．０重量部 老化防止剤（１２）　　　２．０重量部イオウ　　　　
　　１．８重量部 加硫促進剤（１３）　　　１．５重量部＜ｔａｎ　　δ
〉 老木製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用い、周波
数２０１（ｚ、初期歪１０％、動歪±２％で測定した。(Margin below true) U-Zinc oxide 3.0 parts by weight Stearic acid 2.0 parts by weight Antioxidant (12) 2.0 parts by weight Sulfur
1.8 parts by weight Vulcanization accelerator (13) 1.5 parts by weight <tan δ
> Measurement was performed using a viscoelastic spectrometer manufactured by Roki Seisakusho at a frequency of 201 (z, initial strain of 10%, dynamic strain of ±2%).

く摩耗試験〉 グツドリッチ弐ピコ摩耗試験機により摩耗減量を測定し
た。実験黒１の測定値を基準とし、指数で示した。値が
大なる程、良好であることを示す。Wear test> Abrasion loss was measured using a Gutdrich Nipico abrasion tester. The measured value of Experimental Black 1 was used as a standard and was expressed as an index. The larger the value, the better.

くＧｏ　〉 ＲＩＩＥＯＭＥＴＲＩＣＳ社製の動的粘弾性測定装置を
用い、周波数２０１１ｚ、剪断歪０．５％で測定した。Measurement was performed using a dynamic viscoelasticity measurement device manufactured by RIIEOMETRICS at a frequency of 2011z and a shear strain of 0.5%.

単位はＭＰａ　６ （Ｔｇ　＞ Ｄｕ　Ｐｏｎｔ社製のＴ）ＩＥＲＭＡＬ　ＡＮＡＬＹＺ
ＥＲを用い、昇温速度１０”　／分で測定し、ガラス転
移の変曲点の接線とベースラインの外挿との交点（外挿
開始温度）を’ｒｇとした。Unit is MPa 6 (Tg > T manufactured by Du Pont) IERMAL ANALYZ
Measurement was performed using ER at a heating rate of 10''/min, and the intersection of the tangent to the inflection point of the glass transition and the extrapolation of the baseline (extrapolation start temperature) was defined as 'rg.

＜Ｖ、Ｇ、Ｃ，＞ 八ＳＴＭ　０２１４０−８１に準拠。<V, G, C,> Compliant with 8 STM 02140-81.

（本頁以下余白） 第　　　１　　　表 （本貫以下余白） 第　　　２　　　表 （本頁以下余白） 註： （１）乳化重合ＳＢＲ、スチレン含有量２３．５％、Ｔ
ｇ　−５４℃、日本ゼオン製ＮＩＰＯＬ　１７１２゜（
２）乳化重合ＳＢＲ、スチレン含有量３５％、ｒｇ　−
４３℃、日本ゼオン製ＮＩＰＯＬ　９５２０゜（３）乳
化重合ＳＢＲ、スチレン含有量４５％、Ｔｇ　−３３℃
、日本ゼオン製ＮＩＰＯＬ　９５２５゜（４）溶液重合
ＳＢＲ、スチレン含有ｆｉ３１％、Ｔｇ　−４６℃、脂
化成製。(Margins below this page) Table 1 (Margins below this page) Table 2 (Margins below this page) Notes: (1) Emulsion polymerization SBR, styrene content 23.5%, T
g -54°C, Nippon Zeon NIPOL 1712° (
2) Emulsion polymerization SBR, styrene content 35%, rg −
43°C, Nippon Zeon NIPOL 9520° (3) Emulsion polymerization SBR, styrene content 45%, Tg -33°C
, NIPOL 9525° (4) manufactured by Nippon Zeon, solution polymerized SBR, styrene content fi 31%, Tg -46°C, manufactured by Fukaisei.

（５）高Ｃ４５ＢＲ、Ｃ４５ｌ−４含有量９８％、Ｔｇ
−１０５℃、日本ゼオン製ＮｒＰＯＬ　１４４１゜以上
のゴムは、いずれもアロマ系オイ ル３７．５重量部を含む油展ゴムである。(5) High C45BR, C45l-4 content 98%, Tg
-105°C, Nippon Zeon NrPOL 1441° or higher rubbers are all oil-extended rubbers containing 37.5 parts by weight of aroma oil.

ただし、配合表に示した数値は、オイ ル分を除いである。However, the values shown in the recipe table are This excludes the amount of time.

（６）ポリ／　）Ｌｔボーネ７　Ｎ０ＲＳＯＲＥＸ。(6) Poly/) Lt Bohne 7 N0RSOREX.

フランスＣｄＦ社製。Manufactured by France CdF.

（７）　ＳＡＦカーボンフ゛ラックＮｌｌ０゜Ｎ２５Ａ
　　１６０ｍ”／ｇ。(7) SAF carbon fiber Nll0°N25A
160m”/g.

（８）ＨＡＦカーボンブラックＮ３３９、Ｎｚ５Ａ　８
０ｍ”／ｇ　　− （９）超ＳＡＦカーボンブラック、 Ｎ２５Ａ　２００ｍ２／ｇ− （１０）７ｏマ系オイル、ＶＧＣＯ，９５、富士興産製
。(8) HAF carbon black N339, Nz5A 8
0m"/g - (9) Super SAF carbon black, N25A 200m2/g - (10) 7o polymer oil, VGCO, 95, manufactured by Fuji Kosan.

（１１）パラフィン系オイル、ＶＧＣＯ，８４、富士興
産型。(11) Paraffin oil, VGCO, 84, Fuji Kosan type.

（１２）　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。(12) N-(1,3-dimethylbutyl)-N''-phenyl-p-phenylenediamine.

（１３）　Ｎ−シクロへキシル−ベンゾチアジルスルフ
ェンアミド。(13) N-cyclohexyl-benzothiazylsulfenamide.

実験ｍ１〜３は、スチレン含有量の効果を示すものであ
り、スチレン含有量が多くなる程、グリップ性能の指標
であるＱ　’Ｃのｔａｎδは大きくなるが、発熱特性の
指標である４０℃のｔａｎδも大きくなり発熱性が低下
し、また、低温特性は悪くなることがわかる。また、高
不チレン含有スチレンブタジェン共重合体ゴムとポリブ
タジェンのブレンドである実験陽４は、耐摩耗性、低温
特性共に優れているが、０℃のｔａｎδはハイグリップ
コンパウンドである実験隘２，３にはおよばない。一方
、実験１１ｍ５．６は、本発明例であるが、これらはい
ずれも従来配合である実験隘１あるいは隘２と比べ、グ
リップ性・発熱性に優れ、しかもＧ゛の値が示すように
低温特性にも優れる。Experiments m1 to 3 show the effect of styrene content, and the higher the styrene content, the larger the tan δ of Q'C, which is an index of grip performance, but the It can be seen that the tan δ also increases, the heat generation property decreases, and the low temperature characteristics deteriorate. In addition, Experimental No. 4, which is a blend of high-unstyrene-containing styrene-butadiene copolymer rubber and polybutadiene, has excellent wear resistance and low-temperature properties, but the tan δ at 0°C is a high-grip compound. It doesn't reach 3. On the other hand, Experiment 11m5.6 is an example of the present invention, but these both have excellent grip and heat generation properties compared to Experiment No. 1 or No. 2, which are conventional formulations, and are also low temperature as shown by the value of G. It also has excellent characteristics.

実験ｍ９．１０は、カーボンブラックの効果を示したも
のであり、比表面積（ＮＡＳＡ）が１２０ｍ”／ｇであ
るＮ３３９では、０℃のｔａｎδが充分ではない。Experiment m9.10 shows the effect of carbon black, and N339, which has a specific surface area (NASA) of 120 m''/g, does not have a sufficient tan δ at 0°C.

実験Ｎ［Ｌｌｌは、軟化剤の効果を示したものであり、
ＶＧＣ値が０．９０以下であるパラフィン系オイルでは
低温特性は向上するものの、グリップ性が不足してしま
うことがわかる。Experiment N[Lll shows the effect of the softener,
It can be seen that paraffin oils with a VGC value of 0.90 or less improve low-temperature properties, but lack grip.

実験Ｎｆｌ１２．１３は、カーボンブラック・オイルの
配合量の効果を示したものである。カーボンブラックお
よび軟化剤の配合量が本発明にて規定する範囲を超えて
いる階１３は、耐摩耗性が低下してしまうことがわかる
。Experiment Nfl12.13 shows the effect of carbon black oil loading. It can be seen that in the floor 13 in which the blending amounts of carbon black and softener exceed the range specified in the present invention, the wear resistance decreases.

実験隘１４は、原料ゴムのブレンド比の効果を示したも
のであり、ポリブタジェンゴムが多すぎると耐摩耗性は
大幅に向上するものの、グリップ性も大きく低下してし
まうことがわかる。Experiment No. 14 shows the effect of the blending ratio of raw material rubber, and it can be seen that if there is too much polybutadiene rubber, although the abrasion resistance is greatly improved, the grip property is also greatly reduced.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明のゴム組成物は、グリップ
性能、発熱性共に優れていることから、空気入りタイヤ
のトレッド部に使用することができる。また、低温特性
にも優れていることから、寒冷地で使用されるタイヤに
も利用できる。As explained above, the rubber composition of the present invention has excellent grip performance and heat generation properties, and therefore can be used for the tread portion of a pneumatic tire. It also has excellent low-temperature properties, so it can be used in tires used in cold regions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図囚、■はスチレン含有率を変えたスチレン−ブタ
ジエン共重合体ゴムの粘弾性温度分散曲線を示す説明図
、第２図（ト）、■は高スチレン含有スチレン−ブタジ
エン共重合体ゴムとポリブタジェンゴムのブレンド比を
変えたときの粘弾性温度分散曲線を示す説明図、第３囲
い。 ■はポリノルボーネンを配合したときの粘弾性温度分散
の変化を示した説明図、第４図はゴム組成物の低温脆化
温度とその温度における剪断貯蔵弾性率との関係図であ
る。 第１図 ７ＴＪＡ　　度（ｒ） 第３図 県　　　１度（Ｃ） 第４図 ＴＯＯ−５００５０ 脆化温ＩＩＩ′（Ｕ）Figure 1 (G), ■ is an explanatory diagram showing the viscoelastic temperature dispersion curves of styrene-butadiene copolymer rubbers with different styrene contents, Figure 2 (G), ■ is a styrene-butadiene copolymer rubber with a high styrene content. Explanatory diagram showing the viscoelastic temperature dispersion curve when the blend ratio of and polybutadiene rubber is changed, third box. (2) is an explanatory diagram showing the change in viscoelastic temperature dispersion when polynorbornene is blended, and FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the low-temperature embrittlement temperature of a rubber composition and the shear storage modulus at that temperature. Fig. 1 7TJA degree (r) Fig. 3 Prefecture 1 degree (C) Fig. 4 TOO-50050 Embrittlement temperature III' (U)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ガラス転移温度が−３０℃〜−５０℃のスチレン−ブタ
ジエン共重合体ゴムと、ガラス転移温度が−７０℃以下
のポリブタジエンゴムと、およびポリノルボーネンとの
混合物から成る原料ゴム１００重量部に対し、窒素吸着
法による比表面積が１２０ｍ＾２／ｇ以上のカーボンブ
ラックを７０〜１３０重量部、粘度比重恒数が０．９０
〜０．９８の石油系軟化剤を２０〜１２０重量部配合し
てなり、−３０℃における貯蔵剪断弾性率が５００ＭＰ
ａ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。For 100 parts by weight of raw material rubber consisting of a mixture of styrene-butadiene copolymer rubber with a glass transition temperature of -30°C to -50°C, polybutadiene rubber with a glass transition temperature of -70°C or lower, and polynorbornene. , 70 to 130 parts by weight of carbon black with a specific surface area of 120 m^2/g or more by nitrogen adsorption method, and a viscosity specific gravity constant of 0.90.
20 to 120 parts by weight of a petroleum-based softener of ~0.98 and a storage shear modulus of 500 MP at -30°C
A rubber composition for a tire tread, characterized in that the rubber composition has a hardness of less than or equal to a.