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JP3354642B2 - Rubber composition for tire tread - Google Patents

Rubber composition for tire tread

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JP3354642B2
JP3354642B2 JP19944493A JP19944493A JP3354642B2 JP 3354642 B2 JP3354642 B2 JP 3354642B2 JP 19944493 A JP19944493 A JP 19944493A JP 19944493 A JP19944493 A JP 19944493A JP 3354642 B2 JP3354642 B2 JP 3354642B2
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rubber
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隆 城川
英之 大石
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Yokohama Rubber Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤトレッド用ゴム
組成物に関し、更に詳しくは、タイヤの発熱性と耐摩耗
性を改良したタイヤトレッド用ゴム組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber composition for a tire tread, and more particularly to a rubber composition for a tire tread having improved heat generation and abrasion resistance of a tire.

【0002】[0002]

【従来の技術】省資源、省エネルギーの社会的要求に対
応するため、ゴム業界、とくにタイヤ業界において、近
年、低燃費タイヤの開発が盛んに行われるようになって
きた。このような低燃費タイヤの開発には低発熱性ゴム
組成物の開発が不可欠であり、最近この分野に属する発
明が数多く提案されている。
2. Description of the Related Art In the rubber industry, especially in the tire industry, in recent years, fuel-efficient tires have been actively developed in order to meet the social demands for resource saving and energy saving. For the development of such fuel-efficient tires, the development of a low heat-generating rubber composition is indispensable, and many inventions belonging to this field have been recently proposed.

【0003】例えば、特開昭55−12133号公報、
特開昭56−127650号公報等には、高ビニルポリ
ブタジエンゴム(V−BR)が、特開昭57−5520
4号公報、特開昭57−73030号公報には高ビニル
のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム(V−SBR)が
提案され、これらのゴムがグリップ性能と発熱性の改善
に効果のあることが述べられている。しかし、これらの
場合、ガラス転移温度(Tg)の高いポリマーを使用す
るため耐摩耗性が悪化するという問題があった。
[0003] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-12133,
JP-A-56-127650 discloses a high vinyl polybutadiene rubber (V-BR) disclosed in JP-A-57-5520.
No. 4, JP-A-57-73030 proposes a high vinyl styrene-butadiene copolymer rubber (V-SBR), and these rubbers are effective in improving grip performance and heat generation. Has been stated. However, in these cases, there is a problem that abrasion resistance is deteriorated because a polymer having a high glass transition temperature (Tg) is used.

【0004】また、特開昭59−117514号公報、
特開昭61−103902号公報、特開昭61−142
14号公報、特開昭61−141741号公報には、ポ
リマーの分子鎖中にベンゾフェノン、イソシアネート等
の官能基を導入した変性ポリマーを用いることによりゴ
ム組成物の発熱性を低減させる方法が開示されている。
しかし、これらのV−BR,V−SBR又は変性ポリマ
ーを用いても、最近の低発熱性の要求を十分に満足でき
るには至っておらず、さらに発熱性の低いゴム組成物が
望まれている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-117514,
JP-A-61-103902, JP-A-61-142
No. 14, JP-A-61-141741 discloses a method for reducing the heat build-up of a rubber composition by using a modified polymer in which a functional group such as benzophenone or isocyanate is introduced into the molecular chain of the polymer. ing.
However, even if these V-BR, V-SBR or modified polymers are used, the recent demand for low heat build-up has not yet been sufficiently satisfied, and a rubber composition having even lower heat build-up has been desired. .

【0005】一方、発熱性の低いゴム組成物を得る方法
として、粒子径の大きなカーボンブラックを用いる方法
やカーボンブラックの配合量を少なくする方法などが一
般に知られているが、これらの方法ではいずれもゴムの
破壊強度や耐摩耗性が低下し、実用的ではない。また逆
に、タイヤトレッド用ゴム組成物の耐摩耗性を改良する
ためには粒子径が小さく、比表面積の大きいカーボンブ
ラックを使用したり、カーボンブラックの配合量を多く
したりする方法が知られているが、これらの方法ではゴ
ム組成物の粘度が上昇して混練作業性を著しく低下させ
る上に、さらにカーボンブラックの分散を悪化させ、同
時にゴム組成物の発熱性を増大させるという欠点があ
る。
On the other hand, as a method for obtaining a rubber composition having a low heat build-up, a method using carbon black having a large particle diameter and a method of reducing the blending amount of carbon black are generally known. Also, the breaking strength and abrasion resistance of the rubber are reduced, so that it is not practical. Conversely, in order to improve the wear resistance of the rubber composition for tire tread, a method of using carbon black having a small particle size and a large specific surface area or increasing the blending amount of carbon black is known. However, these methods have the drawback that the viscosity of the rubber composition is increased and the kneading workability is significantly reduced, and further, the dispersion of carbon black is further deteriorated, and at the same time, the exothermicity of the rubber composition is increased. .

【0006】このため、従来から、タイヤトレッド用ゴ
ム組成物における耐摩耗性と発熱性とを併せて改良する
ための試みが数多くなされており、例えばカーボンブラ
ックのCTAB,24M4DBP吸油量,ISAFのア
グリゲートの粒径分布、およびトルエン着色透過度など
を最適化する方法などが、特開昭63−264647号
公報、特開昭64−74242号公報、特開平1−14
4434号公報、特開平2−22348号公報、および
特開平2−286727号公報などに提案されている
が、未だ十分な耐摩耗性と低発熱性とを兼備したタイヤ
トレッド用ゴム組成物は得られておらず、また、上記の
様な特殊なカーボンブラックを用いた場合には、混練作
業性を低下させ、カーボンブラックの分散を悪化させる
場合が多い。
For this reason, many attempts have been made to improve both the wear resistance and the heat build-up of rubber compositions for tire treads. For example, CTAB of carbon black, 24M4DBP oil absorption, and agglomeration of ISAF have been made. Methods for optimizing the particle size distribution of the gate, the transmittance of toluene coloring, and the like are described in JP-A-63-264647, JP-A-64-74242, and JP-A-1-14.
No. 4434, JP-A-2-22348, JP-A-2-286727, etc., a rubber composition for a tire tread having both sufficient abrasion resistance and low heat generation is obtained. In addition, when the above-described special carbon black is used, the kneading workability is often lowered and the dispersion of the carbon black is often deteriorated.

【0007】また、特開昭63−101440号公報、
特開昭63−33436号公報、特開昭64−1684
5号公報、特開平1−197541号公報、特開平3−
28244号公報などには、低分子量重合体を軟化剤と
してタイヤ用ゴム組成物に使用することにより、タイヤ
のグリップ性能/耐摩耗性のバランスを改良しようと試
みている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-101440,
JP-A-63-33436, JP-A-64-1684
No. 5, JP-A-1-197541 and JP-A-3-19741.
No. 28244 discloses an attempt to improve the balance between grip performance and abrasion resistance of a tire by using a low molecular weight polymer as a softener in a rubber composition for a tire.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記実情に鑑
みてなされたもので、耐摩耗性及びグリップ性能に優
れ、かつ低発熱性のタイヤトレッドゴム用組成物を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a composition for a tire tread rubber which is excellent in abrasion resistance and grip performance and has low heat generation. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に従えば、(i)
(A)アルカリ金属及びアルカリ土類付加ゴム状重合体
の少なくとも一種とN−置換アミノケトン、N−置換チ
オアミノケトン、N−置換アミノアルデヒド、N−置換
チオアミノアルデヒドおよび分子中に一般式(I):
According to the present invention, (i)
(A) at least one of an alkali metal and alkaline earth addition rubbery polymer and an N-substituted aminoketone, an N-substituted thioaminoketone, an N-substituted aminoaldehyde, an N-substituted thioaminoaldehyde and a compound represented by the general formula (I) ):

【0010】[0010]

【化3】 Embedded image

【0011】(式中、Mは酸素または硫黄原子を表す)
で示される原子団を有する化合物から選ばれた少なくと
も一種の有機化合物とを反応させて得られる、スチレン
含量が5〜40%、1,2−ビニル結合量が10〜75
%のスチレンブタジエン共重合体ゴム(SBR)30〜
100重量%と、(B)上記(A)以外の少なくとも1
種のジエン系ゴム70〜0重量%をゴム成分として含む
原料ゴム100重量部に対して、(ii)CTABが70
〜160m2/g、24M4DBP吸油量が110〜14
0ml/100g、波長420mmにおけるトルエン着色透
過度が85%以下、遠心沈降法による凝集体ストークス
相当系Dstが120nm以下で、このDstと遠心沈降法に
より測定される凝集体分布の半値幅△Dstとの比△Dst
/Dstが、0.60〜0.90の特性を有するカーボン
ブラック30〜100重量部並びに(iii)重量平均分子
量が2,000〜50,000の液状ポリブタジエン
(BR)、液状スチレンブタジエン共重合体(SB
R)、液状ポリイソプレン(IR)等の群から選ばれ
た、少なくとも1種の液状ポリマー3〜35重量部を配
合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物が提供される。
(Wherein M represents an oxygen or sulfur atom)
Having a styrene content of 5 to 40% and a 1,2-vinyl bond amount of 10 to 75 obtained by reacting at least one organic compound selected from compounds having an atomic group represented by
% Styrene butadiene copolymer rubber (SBR)
100% by weight and (B) at least one other than (A)
(Ii) CTAB is 70 parts by weight based on 100 parts by weight of a raw rubber containing 70 to 0% by weight of a kind of diene rubber as a rubber component.
160160 m 2 / g, 24M4DBP oil absorption of 110-14
0 ml / 100 g, 85% less light transmittance of toluene at a wavelength 420 mm, is at 120nm following aggregates Stokes equivalent system D st by centrifugal sedimentation, the half width of aggregate distribution measured by the D st and the centrifugal sedimentation method △ the ratio of the D st △ D st
30 to 100 parts by weight of carbon black having a property of / D st of 0.60 to 0.90, and (iii) a liquid polybutadiene (BR) having a weight average molecular weight of 2,000 to 50,000, and a liquid styrene butadiene copolymer. Merging (SB
R), a rubber composition for a tire tread, comprising 3 to 35 parts by weight of at least one liquid polymer selected from the group of liquid polyisoprene (IR) and the like.

【0012】なお、ここで、液状ポリマーとしては、前
記の変性SBRと同様、アルカリ金属及びアルカリ土類
金属を付加したポリマーにN−置換アミノケトン、N−
置換チオアミノケトン、N−置換アミノアルデヒド、N
−置換チオアミノアルデヒド及び分子中に前記一般式
(I)で示される原子団を有する化合物から運ばれた少
なくとも一種の有機化合物とを反応させて変性されたも
のが特に好ましい。
Here, as the liquid polymer, as in the case of the above-mentioned modified SBR, an N-substituted aminoketone, N-substituted
Substituted thioaminoketone, N-substituted aminoaldehyde, N
Those modified by reacting with a substituted thioaminoaldehyde and at least one organic compound carried from a compound having the atomic group represented by the above general formula (I) in the molecule are particularly preferable.

【0013】本発明においては、前記した特定の特性を
有するポリマーに対し、特定のカーボンブラックと、特
定の液状ポリマーとを配合することにより、従来のゴム
組成物に比較して、発熱性の指標である60℃における
tanδを著しく改善し(小さくし)、混練作業性も容
易でカーボンブラックの分散性も優れ、しかもきわめて
優れた耐摩耗性を確保することができる。
In the present invention, a specific carbon black and a specific liquid polymer are blended with the above-mentioned polymer having the specific characteristics, whereby an exothermic index is obtained as compared with a conventional rubber composition. Tan δ at 60 ° C. is remarkably improved (reduced), kneading workability is easy, carbon black dispersibility is excellent, and extremely excellent abrasion resistance can be secured.

【0014】以下、本発明の構成につき詳しく説明す
る。 (1)原料ゴム 本発明においては、アルカリ金属及び/又はアルカリ土
類金属付加ゴム重合体と、N−置換アミノケトン、N−
置換チオアミノケトン、N−置換アミノアルデヒド、N
−チオアミノアルデヒドおよび分子中に前記一般式
(I)で示される原子団を有する化合物から選択される
少なくとも一種の有機化合物とを反応させて得られる、
スチレン含量が5〜40%、1,2−ビニル結合量が1
0〜75%のスチレンブタジエン共重合体ゴムを少なく
とも30重量%以上含む原料ゴムを用いる。得られるポ
リマーの含有量が30重量%未満では上記カーボンブラ
ック及び液状ゴムを配合しても発熱性が十分に改善され
ないので好ましくない。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail. (1) Raw Rubber In the present invention, an alkali metal and / or alkaline earth metal addition rubber polymer, an N-substituted amino ketone,
Substituted thioaminoketone, N-substituted aminoaldehyde, N
Obtained by reacting thioaminoaldehyde and at least one organic compound selected from compounds having an atomic group represented by the above general formula (I) in a molecule,
Styrene content is 5 to 40%, 1,2-vinyl bond amount is 1
A raw rubber containing at least 30% by weight or more of 0 to 75% styrene butadiene copolymer rubber is used. If the content of the obtained polymer is less than 30% by weight, even if the above-mentioned carbon black and liquid rubber are blended, the heat generation is not sufficiently improved, which is not preferable.

【0015】本発明において前記有機化合物で変性され
るアルカリ金属又はアルカリ土類金属付加ゴム重合体と
しては、例えばアルカリ金属触媒(例えばリチウム、ナ
トリウム、ルビジウム、セシウムなどの金属又はこれら
の炭化水素化合物や極性化合物との錯体)又はアルカリ
土類金属触媒(例えばバリウム、ストロンチウム、カル
シウムなどの化合物)の存在下に溶液重合又は乳化重合
などの一般的な重合方法でスチレン及びブタジエンを含
むモノマー系が重合したSBRをあげることができる。
In the present invention, examples of the alkali metal or alkaline earth metal-added rubber polymer modified with the organic compound include alkali metal catalysts (for example, metals such as lithium, sodium, rubidium and cesium, and hydrocarbon compounds thereof). A monomer system containing styrene and butadiene is polymerized by a general polymerization method such as solution polymerization or emulsion polymerization in the presence of a complex with a polar compound) or an alkaline earth metal catalyst (for example, a compound such as barium, strontium, or calcium). SBR can be mentioned.

【0016】前記有機化合物としては例えば、4−ジメ
チルアミノベンゾフェノン、4−ジエチルアミノベンゾ
フェノン、4−ジ−t−ブチルアミノベンゾフェノン、
4−ジフェニルベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジメ
チルアミノ)ベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジエチ
ルアミノ)ベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジ−t−
ブチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジフ
ェニルアミノ)ベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジビ
ニルアミノ)ベンゾフェノン、4−ジメチアルアミノア
セトフェノン、4−ジエチルアミノアセトフェノン、
1,3−ビス(ジフェニルアミノ)−2−プロバノン、
1,7−ビス(メチルエチルアミノ)−4−ヘブタノン
等のN−置換アミノケトン類およびこれらの対応するN
−置換アミノチオケトン類;4−ジメチルアミノベンズ
アルデヒド、4−ジフェニルアミノベンズアルデヒド、
4−ジビニルアミノベンズアルデヒド等のN−置換アミ
ノアルデヒド類およびこれらの対応するN−置換アミノ
チオアルデヒド類:N−メチル−β−プロビオラクタ
ム、N−t−ブチル−β−プロビオラクタム、N−フェ
ニル−β−プロビオラクタム、N−メトキシフェニル−
β−プロビオラクタム、N−ナフチル−β−プロビオラ
クタム、N−メチル−2−ピロリドン、N−t−ブチル
−2−ピロリドン、N−フェニル−ピロリドン、N−メ
トキシフェニル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピ
ロリドン、N−ベンジル−2−ピロリドン、N−ナフチ
ル−2−ピロリドン、N−メチル−5−メチル−2−ピ
ロリドン、N−t−ブチル−5−メチル−2−ピロリド
ン、N−フェニル−5−メチル−2−ピロリドン、N−
メチル−3,3′−ジメチル−2−ピロリドン、N−t
−ブチル−3,3′ジメチル−2−ピロリドン、N−フ
ェニル−3,3′−ジメチル−2−ピロリドン、N−メ
チル−2−ピペリドン、N−t−ブチル−2−ピロリド
ン、N−フェニル−2−ピペリドン、N−メトキシフェ
ニル−2−ピペリドン、N−ビニル−2−ピペリドン、
N−ベンジル−2−ピペリドン、N−ナフチル−2−ピ
ペリドン、N−メチル−3,3′−ジメチル−2−ピペ
リドン、N−フェニル−3,3′−ジメチル−2−ピペ
リドン、N−メチル−ε−カプロラクタム、N−フェニ
ル−ε−カプロラクタム、N−メトキシフェニル−ε−
カプロラクタム、N−ビニル−ε−カプロラクタム、N
−ベンジル−ε−カプロラクタム、N−ナフチル−ε−
カプロラクタム、N−メチル−ω−ラウリロラクタム、
N−フェニル−ω−ラウリロラクタム、N−t−ブチル
−ラウリロラクタム、N−ビニル−ω−ラウリロラクタ
ム、N−ベンジル−ω−ラウリロラクタム等のN−置換
ラクタム類およびこれらの対応するチオラクタム類;
1,3−ジメチルエチレン尿素、1,3−ジフェニルエ
チレン尿素、1,3−ジ−t−ブチルエチレン尿素、
1,3−ジビニルエチレン尿素等のN−置換エチレン尿
素類およびこれらの対応するN−置換チオエチレン尿素
類などが挙げられる。これらの化合物の使用量は、通
常、アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属付加ゴム
状重合体1モル当たり0.1〜5モル、好ましくは0.
3〜1.0モルの範囲である。この反応による官能基の
導入は、上記ゴム状重合体の重合終了後、これらの化合
物を添加することにより簡単に行うことができるが、官
能基を有する開始剤により重合を行う等の方法によって
もよく、ゴム状重合体のポリマー鎖中に官能基が導入さ
れるのであればいずれの方法であってもよい。
Examples of the organic compound include 4-dimethylaminobenzophenone, 4-diethylaminobenzophenone, 4-di-t-butylaminobenzophenone,
4-diphenylbenzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4'-bis (di-t-
Butylamino) benzophenone, 4,4'-bis (diphenylamino) benzophenone, 4,4'-bis (divinylamino) benzophenone, 4-dimethylaminoacetophenone, 4-diethylaminoacetophenone,
1,3-bis (diphenylamino) -2-propanone,
N-substituted aminoketones such as 1,7-bis (methylethylamino) -4-heptanone and their corresponding N
-Substituted aminothioketones; 4-dimethylaminobenzaldehyde, 4-diphenylaminobenzaldehyde,
N-substituted aminoaldehydes such as 4-divinylaminobenzaldehyde and their corresponding N-substituted aminothioaldehydes: N-methyl-β-propiolactam, Nt-butyl-β-propiolactam, N-phenyl- β-propiolactam, N-methoxyphenyl-
β-propiolactam, N-naphthyl-β-propiolactam, N-methyl-2-pyrrolidone, Nt-butyl-2-pyrrolidone, N-phenyl-pyrrolidone, N-methoxyphenyl-2-pyrrolidone, N-vinyl -2-pyrrolidone, N-benzyl-2-pyrrolidone, N-naphthyl-2-pyrrolidone, N-methyl-5-methyl-2-pyrrolidone, Nt-butyl-5-methyl-2-pyrrolidone, N-phenyl -5-methyl-2-pyrrolidone, N-
Methyl-3,3'-dimethyl-2-pyrrolidone, Nt
-Butyl-3,3'dimethyl-2-pyrrolidone, N-phenyl-3,3'-dimethyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-piperidone, Nt-butyl-2-pyrrolidone, N-phenyl- 2-piperidone, N-methoxyphenyl-2-piperidone, N-vinyl-2-piperidone,
N-benzyl-2-piperidone, N-naphthyl-2-piperidone, N-methyl-3,3'-dimethyl-2-piperidone, N-phenyl-3,3'-dimethyl-2-piperidone, N-methyl- ε-caprolactam, N-phenyl-ε-caprolactam, N-methoxyphenyl-ε-
Caprolactam, N-vinyl-ε-caprolactam, N
-Benzyl-ε-caprolactam, N-naphthyl-ε-
Caprolactam, N-methyl-ω-lauriloractam,
N-substituted lactams such as N-phenyl-ω-laurylolactam, Nt-butyl-laurylolactam, N-vinyl-ω-laurylolactam, N-benzyl-ω-laurylolactam and their counterparts Thiolactams;
1,3-dimethylethylene urea, 1,3-diphenylethylene urea, 1,3-di-t-butylethylene urea,
Examples include N-substituted ethylene ureas such as 1,3-divinyl ethylene urea and their corresponding N-substituted thioethylene ureas. The amount of these compounds to be used is generally 0.1 to 5 mol, preferably 0.1 to 5 mol per mol of the alkali metal and / or alkaline earth metal addition rubbery polymer.
It is in the range of 3 to 1.0 mole. The introduction of a functional group by this reaction can be easily performed by adding these compounds after the completion of the polymerization of the rubbery polymer, but may also be performed by a method such as performing polymerization using an initiator having a functional group. Any method may be used as long as a functional group is introduced into the polymer chain of the rubbery polymer.

【0017】本発明の原料ゴム中には前記有機化合物変
性SBR(A)に加えて、0〜70重量%の(A)以外
のジエン系ゴム(例えば天然ゴム、ポリブタジエン、ポ
リイソプレン、SBRなど)を配合することができる。
但し、このジエン系ゴムの配合量が多くなりすぎて70
重量%を超えると、前記有機化合物変性SBR(A)が
30重量%未満となり、発熱性が十分に改善されないの
で好ましくない。
In the raw rubber of the present invention, in addition to the organic compound-modified SBR (A), 0 to 70% by weight of a diene rubber other than (A) (eg, natural rubber, polybutadiene, polyisoprene, SBR, etc.) Can be blended.
However, the compounding amount of this diene rubber becomes too large and 70
When the content is more than 30% by weight, the amount of the organic compound-modified SBR (A) is less than 30% by weight, and the heat generation property is not sufficiently improved.

【0018】(2)カーボンブラック 本発明において使用されるカーボンブラックは、CTA
Bが70〜110m2/g、好ましくは80〜100m2
g、24M4DBP吸油量が110〜140ml/100
g、好ましくは110〜120ml/100g、波長42
0mmにおけるトルエン着色透過度が85%以下、遠心沈
降法による凝集体ストークス相当径Dstが120nm以
下、およびこのDstと遠心沈降法による凝集体分布の半
値幅△Dstが0.60〜0.90、好ましくは0.65
〜0.85の各特性を満足するものである。すなわち、
カーボンブラックのCTABおよび24M4DBP吸油
量に関する規定範囲は、いわゆるタイヤトレッド用カー
ボンブラックの汎用範囲をカバーするものであり、この
規定範囲外では、たとえ下記に説明する波長420nmに
おけるトルエン着色透過度、Dstおよび△Dst/Dst
規定を満たしたとしても、耐摩耗性および発熱性のいず
れか一方または両方が悪化する傾向を示すことになるた
め好ましくない。
(2) Carbon black The carbon black used in the present invention is CTA
B is 70~110m 2 / g, preferably 80~100m 2 /
g, 24M4DBP oil absorption: 110-140 ml / 100
g, preferably 110-120 ml / 100 g, wavelength 42
85% or less light transmittance of toluene at 0 mm, the aggregate Stokes equivalent diameter D st by centrifugal sedimentation method 120nm or less, and the half width △ D st of aggregate distribution by the D st and the centrifugal sedimentation method from 0.60 to 0 .90, preferably 0.65
It satisfies each characteristic of 〜0.85. That is,
The specified range for CTAB and 24M4DBP oil absorption of carbon black covers the general-purpose range of so-called carbon black for tire treads. Outside this specified range, even if the toluene coloring transmittance at a wavelength of 420 nm described below, D st Even if the requirements of ΔD st / D st are satisfied, it is not preferable because one or both of abrasion resistance and heat generation tend to deteriorate.

【0019】また、上記カーボンブラックの波長420
nmにおけるトルエン着色透過度は、特に組成物の低発熱
化にとって欠かすことができない条件であり、85%を
超える場合には、満足のいく低発熱性が得られない。な
お、トルエン着色透過度は、一般にカーボンブラック表
面の有機物の量を示す尺度として考えられており、カー
ボンブラックのトルエン着色透過度が低いほど、ゴムと
の相互作用が高く、高補強性と低発熱性の両立がもたら
されると考えられている。
The carbon black has a wavelength of 420.
The toluene coloring transmittance in nm is an indispensable condition especially for lowering the heat generation of the composition, and if it exceeds 85%, satisfactory low heat generation cannot be obtained. The toluene coloring transmittance is generally considered as a measure of the amount of organic substances on the surface of carbon black. The lower the toluene coloring transmittance of carbon black, the higher the interaction with rubber, the higher the reinforcing property and the lower the heat generation. It is thought that it will bring gender balance.

【0020】Dstは遠心沈降法による凝集体ストークス
相当径分布における最大頻度のストークス相当径(nm)
であって、この値が120nmより大きいと満足のいく耐
摩耗性が得られない。また、このDstと遠心沈降法によ
り測定される凝集体分布の半値幅△Dst/Dstが0.6
0未満では発熱性が悪化し、一方、0.90を超えると
耐摩耗性が低下する。好ましくは0.65〜0.85で
ある。なお、ここでいう遠心沈降法とは、ジョイス・レ
ーブル社製ディスク・セントリフュージを使用して凝集
体分布を測定する方法であって、これはストークス径の
大きい粒子ほど速く拡散することを利用して、沈降粒子
の大きさを求めるという方法である。カーボンブラック
の配合量は原料ゴム100重量部に対し30〜100重
量部、好ましくは35〜60重量部の範囲である。30
重量部より少ないと発熱性は改善されるが、破壊強度や
耐摩耗性が劣るので好ましくない。一方、100重量部
を超えると発熱性が改善されないので好ましくはない。
D st is the maximum frequency equivalent Stokes diameter (nm) in the distribution of equivalent Stokes diameters by centrifugal sedimentation.
If this value is larger than 120 nm, satisfactory wear resistance cannot be obtained. Further, this D st and the half width ΔD st / D st of the aggregate distribution measured by the centrifugal sedimentation method are 0.6.
If it is less than 0, the heat build-up deteriorates, while if it exceeds 0.90, the wear resistance decreases. Preferably it is 0.65-0.85. In addition, the centrifugal sedimentation method here is a method of measuring the aggregate distribution using a disc centrifuge manufactured by Joyce Reble Co., which utilizes the fact that particles having a larger Stokes diameter diffuse faster. And determining the size of the sedimented particles. The compounding amount of carbon black is in the range of 30 to 100 parts by weight, preferably 35 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw rubber. 30
When the amount is less than the weight part, the heat generation is improved, but the breaking strength and the abrasion resistance are inferior. On the other hand, if it exceeds 100 parts by weight, heat generation is not improved, so that it is not preferable.

【0021】(3)液状ポリマー 本発明に使用される液状ポリマーは、重量平均分子量が
2,000〜50,000でスチレン含量が0〜35
%、1.2ビニル結合量が10〜70%の液状ポリブタ
ジエン、液状スチレンブタジエン共重合体、液状ポリイ
ソプレン、液状アクリルニトリルブタジエン共重合体な
どの液状低分子量ポリマーである。また、この液状ポリ
マーに(1)の原料ゴムの項で記載した各種有機化合物
を反応させて変性したものを液状ポリマーとして使用す
るのが更に好ましい。
(3) Liquid Polymer The liquid polymer used in the present invention has a weight average molecular weight of 2,000 to 50,000 and a styrene content of 0 to 35.
%, 1.2 low-molecular weight polymer such as liquid polybutadiene, liquid styrene butadiene copolymer, liquid polyisoprene, liquid acrylonitrile butadiene copolymer having a vinyl bond content of 10 to 70%. Further, it is more preferable to use a liquid polymer obtained by reacting the liquid polymer with various organic compounds described in the section of the raw rubber of (1) as the liquid polymer.

【0022】本発明においては、上記液状ポリマーを軟
化剤としてゴム組成物に配合することにより、上記特定
のポリマー系と特定のカーボンブラックの混練作業性
を、得られるタイヤの耐摩耗性及び低発熱性を維持した
まま、改善することが出来るばかりでなく、混練作業性
の向上によりカーボンブラックの分散性が向上し、さら
に高い耐摩耗性を得ることが出来る。また、液状ポリマ
ーの配合量が原料ゴム100重量部当り3重量部未満で
は、ゴム配合時の混練性向上効果が小さく、逆に35重
量部を超えると、耐摩耗性が不足するので好ましくな
い。好ましい配合量は原料ゴム100重量部当り5〜2
5重量部である。
In the present invention, by mixing the above liquid polymer as a softening agent into the rubber composition, the kneading workability of the above specific polymer system and the specific carbon black is improved so that the obtained tire has abrasion resistance and low heat generation. Not only can it be improved while maintaining the properties, but also the dispersibility of the carbon black can be improved due to the improved kneading workability, and higher wear resistance can be obtained. If the amount of the liquid polymer is less than 3 parts by weight per 100 parts by weight of the raw rubber, the effect of improving the kneadability at the time of compounding the rubber is small, and if it exceeds 35 parts by weight, the abrasion resistance is insufficient, which is not preferable. The preferred compounding amount is 5 to 2 per 100 parts by weight of the raw rubber.
5 parts by weight.

【0023】なお、本発明のタイヤトレッド用ゴム組成
物には、前記原料ゴム、カーボンブラック及び液状ポリ
マーに加えて、ゴム工業で通常使用される配合剤、例え
ば硫黄、軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤、充填剤、可
塑剤等を必要に応じて、通常の配合量の範囲で適宜配合
し、一般的な方法で加硫してタイヤトレッドを製造する
ことができる。例えば、硫黄の配合量は100重量部当
り1.2重量部以上、更に好ましくは1.5〜3.0重
量部とするのが好ましい。
The rubber composition for a tire tread of the present invention contains, in addition to the raw rubber, carbon black and liquid polymer, compounding agents usually used in the rubber industry, such as sulfur, a softener, an antioxidant, A tire tread can be manufactured by appropriately compounding a vulcanization accelerator, a filler, a plasticizer, and the like as needed within a range of a usual compounding amount, and vulcanizing by a general method. For example, the compounding amount of sulfur is preferably at least 1.2 parts by weight, more preferably 1.5 to 3.0 parts by weight, per 100 parts by weight.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。実施例1〜4及び比較例1〜6 表1に示す配合内容(重量部)にて10種類のゴム組成
物を常法に従ってバンバリーミキサー及び練りロール機
で混合混練して調製した(比較例1〜6及び実施例1〜
4)。これらのゴム組成物を160℃で20分間プレス
加硫して目的とする試験片を調製し、各種試験を行い、
その物性を測定した。その結果を表1に示す。なお試験
方法は下記の通りである。
EXAMPLES The present invention will be further described with reference to the following examples, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to these examples. Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 Ten kinds of rubber compositions were prepared by mixing and kneading with a Banbury mixer and a kneading roll machine according to a conventional method with the contents (parts by weight) shown in Table 1 (Comparative Example 1). To 6 and Examples 1 to
4). These rubber compositions were press-vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to prepare target test pieces, and various tests were performed.
Its physical properties were measured. Table 1 shows the results. The test method is as follows.

【0025】1)300%モジュラス、拡張力及び伸び JIS K6301法に準拠して測定。 1) 300% modulus, expansion force and elongation Measured according to JIS K6301 method.

【0026】2)反発弾性(リュプケ) 0℃及び60℃の条件にて、JIS K6301の方法
に準じて反発弾性を測定。60℃の値が小さいほど、発
熱性が小さく良好。また、0℃の値が大きい方がウェッ
トグリップ性が優れる。
2) Rebound resilience (Lupke) The rebound resilience was measured at 0 ° C. and 60 ° C. according to the method of JIS K6301. The smaller the value at 60 ° C., the smaller the exothermic property and the better. Also, the larger the value at 0 ° C., the better the wet grip property.

【0027】耐摩耗性(ピコ摩耗) :ピコ摩耗試験機
を用いてASTM D2228法に準拠して測定。(比
較例1の摩耗量)×100/(試料の摩耗量)で指数表
示した。従って、値が大きいほど耐摩耗性は良好であ
る。
Abrasion resistance (pico abrasion) : Measured using a pico abrasion tester according to ASTM D2228. The index was expressed as (abrasion amount of Comparative Example 1) × 100 / (abrasion amount of sample). Therefore, the larger the value, the better the wear resistance.

【0028】なお、カーボンブラック特性の測定方法は
下記の通りである。CTAB :ASTM−D3765−80法による。24M4DBP吸油量 :ASTM−D3493法によ
る。トルエン着色透過度 :JIS K6221法におい
て、測定波長420nmとする。st,△Dst :乾燥カーボンブラック試料を少量の界
面活性剤を含む20容量%エタノール水溶液と混合して
カーボンブラック濃度5mg/100ccの分散液を作製
し、これを超音波で十分に分散させて試料とする。ディ
スクセントリフィージ装置(英国 Joice Loe
bl社製)を8000rpm の回転速度に設定し、スピン
液(蒸留水)を10ml加えたのち、0.5mlのバッファ
ー液(エタノール水溶液)を注入する。ついで試料液
0.5mlを注射器で加えて遠心沈降を開始し、同時に記
録計を作動させて光学的に凝集体ストークス相当径の分
布曲線を作製する。得られた分布曲線における最大頻度
のストークス相当径をDst(nm)とする。また、最多頻
度の1/2のときの凝集体分布値を半値幅(△Dst)と
する。
The method for measuring the carbon black characteristics is as follows. CTAB : According to ASTM-D3765-80 method. 24M4DBP oil absorption : According to ASTM-D3493 method. Toluene coloring transmittance : Measured at 420 nm in JIS K6221 method. D st , ΔD st : A dry carbon black sample was mixed with a 20% by volume aqueous ethanol solution containing a small amount of a surfactant to prepare a dispersion having a carbon black concentration of 5 mg / 100 cc, which was sufficiently dispersed by ultrasonic waves. Sample. Disc Centrifuge (Joice Loe, UK)
bl (manufactured by BL Co., Ltd.) at a rotation speed of 8000 rpm, 10 ml of spin solution (distilled water) is added, and then 0.5 ml of buffer solution (ethanol aqueous solution) is injected. Then, 0.5 ml of the sample solution is added by a syringe to start centrifugal sedimentation, and at the same time, the recorder is operated to optically produce a distribution curve of the aggregate Stokes equivalent diameter. The Stokes equivalent diameter of the maximum frequency in the obtained distribution curve is D st (nm). Also, the aggregate distribution value at half the most frequent frequency is defined as a half width (ΔD st ).

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
タイヤトレッド用ゴム組成物は、発熱性の指数であるt
anδ(60℃)を著しく改善することができ、しかも
tanδ(0℃)、即ちウェットグリップを維持するこ
とができるばかりでなく、きわめて優れた耐摩耗性を確
保可能である。このように本発明のゴム組成物は、耐摩
耗性と発熱性、ウェットグリップ性とが共に優れること
から、タイヤのトレッド用として使用するのに特に好ま
しい。
As described in detail above, the rubber composition for a tire tread of the present invention has a heat buildup index of t.
An δ (60 ° C.) can be remarkably improved, and not only tan δ (0 ° C.), that is, wet grip can be maintained, but also extremely excellent wear resistance can be secured. As described above, the rubber composition of the present invention is particularly preferable for use as a tread for a tire because it has excellent wear resistance, heat generation properties, and wet grip properties.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 15/00 C08K 3/00 - 3/04 C08L 21/00 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08L 15/00 C08K 3/00-3/04 C08L 21/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (i)(A)アルカリ金属及びアルカリ土
類金属付加ゴム状重合体の少なくとも一種と、N−置換
アミノケトン、N−置換チオアミノケトン、N−置換ア
ミノアルデヒド、N−置換チオアミノアルデヒドおよび
分子中に一般式(I): 【化1】 (式中、Mは酸素または硫黄原子を表す)で示される原
子団を有する化合物から選ばれた少なくとも一種の有機
化合物とを反応させて得られる、スチレン含量が5〜4
0%、1.2ビニル結合量が10〜75%のスチレンブ
タジエン共重合体ゴム30〜100重量%並びに(B)
上記(A)以外の少なくとも一種のジエン系ゴム70〜
0重量%をゴム成分として含む原料ゴム100重量部に
対して、(ii)CTABが70〜160m2/g、24M
4DBP吸油量が110〜140ml/100g、波長4
20mmにおけるトルエン着色透過度が85%以下、遠心
沈降法による凝集体ストークス相当径Dstが120nm以
下で、このDstと遠心沈降法により測定される凝集体分
布の半値幅△Dstとの比△Dst/△Dstが、0.60〜
0.90の特性を有するカーボンブラック30〜100
重量部並びに(iii)重量平均分子量が2,000〜5
0,000の液状ポリブタジエン、液状スチレンブタジ
エン共重合体及び液状ポリイソプレンの群から選ばれた
少なくとも1種の液状ポリマー3〜35重量部を配合し
てなることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
1. (i) (A) at least one of an alkali metal and alkaline earth metal addition rubbery polymer, an N-substituted aminoketone, an N-substituted thioaminoketone, an N-substituted aminoaldehyde, an N-substituted thione Formula (I) in an aminoaldehyde and a molecule: (Wherein M represents an oxygen or sulfur atom) and has a styrene content of 5 to 4 obtained by reacting with at least one organic compound selected from compounds having an atomic group represented by the following formula:
0%, 1.2-30% by weight of a styrene butadiene copolymer rubber having a vinyl bond content of 10 to 75% and (B)
At least one diene rubber other than (A)
(Ii) CTAB of 70 to 160 m 2 / g, 24M based on 100 parts by weight of raw rubber containing 0% by weight as a rubber component
4DBP oil absorption 110-140ml / 100g, wavelength 4
85% or less light transmittance of toluene at 20 mm, is at 120nm following aggregate Stokes equivalent diameter D st by centrifugal sedimentation, the ratio of the half width △ D st of the aggregate distribution measured by the D st and the centrifugal sedimentation method ΔD st / △ D st is 0.60
Carbon black 30-100 having properties of 0.90
Parts by weight and (iii) a weight average molecular weight of 2,000 to 5
A rubber composition for a tire tread, comprising 3 to 35 parts by weight of at least one liquid polymer selected from the group consisting of 0000 liquid polybutadiene, liquid styrene butadiene copolymer and liquid polyisoprene. .
【請求項2】 液状ポリマーの結合スチレン量が0〜3
5%、1.2ビニル結合量が10〜70%で、分子鎖中
にN−置換アミノケトン、N−置換チオアミノケトン、
N−置換アミノアルデヒド、N−置換チオアミノアルデ
ヒドおよび分子中に一般式(I): 【化2】 (式中、Mは酸素または硫黄原子を表す)で示される原
子団を有する化合物から選択された少なくとも一種の化
合物を反応させて得られる液状スチレンブタジエン共重
合体又はポリブタジエンである請求項1に記載のゴム組
成物。
2. The liquid polymer having an amount of bound styrene of from 0 to 3
5%, 1.2 Vinyl bond content is 10 to 70%, and N-substituted aminoketone, N-substituted thioaminoketone,
N-substituted aminoaldehydes, N-substituted thioaminoaldehydes and the compound of the formula (I) in the molecule: The liquid styrene-butadiene copolymer or polybutadiene obtained by reacting at least one compound selected from compounds having an atomic group represented by the formula (wherein M represents an oxygen or sulfur atom). Rubber composition.
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