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JPH0380175B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0380175B2
JPH0380175B2 JP58186333A JP18633383A JPH0380175B2 JP H0380175 B2 JPH0380175 B2 JP H0380175B2 JP 58186333 A JP58186333 A JP 58186333A JP 18633383 A JP18633383 A JP 18633383A JP H0380175 B2 JPH0380175 B2 JP H0380175B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
less
rubber
styrene
butadiene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58186333A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6079045A (en
Inventor
Hiroshi Furukawa
Juichi Saito
Akio Imai
Masashi Yoshida
Yasushi Okamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd, Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority to JP18633383A priority Critical patent/JPS6079045A/en
Publication of JPS6079045A publication Critical patent/JPS6079045A/en
Publication of JPH0380175B2 publication Critical patent/JPH0380175B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はタイヤトレツドゴム組成物詳しくは発
熱特性およびグリツプ、操縦性能の改善された乗
用車ラジアルタイヤ用トレツドゴム組成物であつ
て溶液重合法によつて得られたスチレン−ブタジ
エンゴムであつて、30℃トルエン溶液中における
極限粘度が1.7以上3.0以下であり、かつ、結合ス
チレン量が30重量%以上40重量%以下で、ブタジ
エン部分のビニル結合量が37モル%以上45モル%
以下でかつ、3乃至4官能性の結合剤で変性され
た高分子鎖の割合が、50重量%以上65重量%以下
であるスチレン−ブタジエンゴムを主たるゴム成
分として用い、平均粒子径が、20〜30mμである
カーボンブラツクをゴム成分100重量部に対して
40〜70重量部含有し損失弾性率(E″)が、16
Kg/cm2以下で、かつ、損失コンプライアンス
(E″/|E*2)が3.5×10-3(Kg/cm2-1以下であ
り、湿度−30℃から−15℃の範囲の損失係数
(tan δ)の積分値が、6以上であるタイヤトレ
ツドゴム組成物に関する。 近年、高速道路網の発達と自動車の走行性能向
上に伴い、タイヤに対して高速走行時における低
発熱性と、より安全に走行する為に、自動車の走
行性能を充分引き出しうる操縦特性を有するタイ
ヤの要求がでてきている。 従来、乗用車用タイヤとしての変遷をみると、
バイアスタイヤから扁平率82%のラジアルタイ
ヤ、扁平率70%のラジアルタイヤに移り変わりさ
らに近年では60%、50%といつたラジアルタイヤ
も出現し、ラジアル化扁平化による有効接地面積
及び接地圧分布の向上によつて、グリツプ、操縦
性能の向上をはかる試みがなされてきている。 またトレツドゴム配合面からは、ゴム成分とし
て、乳化重合スチレン−ブタジエンゴムを主体と
して、カーボンブラツクを多量に配合したものが
使用されてきている。即ち、前者はグリツプ特性
が従来の各種ゴム、例えば天然ゴム、ブタジエン
ゴム等に比べて優れている点からの選択であり、
特にスチレン結合量の多い所謂ハイスチレン
SBRはウエツトグリツプ特性、操縦性能の点で
優れていた。また後者は補強性の向上によつて、
ゴム変形時のねばりを増して操縦性を向上させる
と共に耐摩耗性の向上をはかつている。 しかしながら、これらの従来配合は、上記特性
能面では良好であるものの、発熱特性、及び転動
抵抗性能の面においては劣つており、前者につい
ては高速耐久性能の低下のみならず、操縦性にお
いても悪影響を与えている。即ち、トレツドゴム
が発熱することによつて、剛性が低下しコーナリ
ング時にいわゆる腰くだけの状態となり、挙動が
不安定で好ましくない。後者については、ポリマ
ー種カーボン量ともにエネルギーロスの大きいも
のを使用する為に、転動抵抗性能の悪化をきた
す。 そこで、発明者らは詳細に研究を重ねた結果、
次のような結論に到達した。即ち、下記のように
調整されたスチレン−ブタジエンゴムをトレツド
ゴム組成物として適用することによつて、グリツ
プ、操縦性が飛躍的に向上するばかりでなく、従
来のゴム配分では致命的な欠点とされていた発熱
特性、転動低抗性能の低下をも克服し、きわめて
高度にバランスのとれたタイヤを生み出せるに至
つた。ここでいう、SBRとは、溶液重合法によ
つて得られたスチレン−ブタジエンゴムであつ
て、30℃トルエン溶液中における極限粘度が1.7
以上3.0以下であり、かつ結合スチレン量が30重
量%以上40重量%以下で、ブタジエン部分のビニ
ル結合量が37モル%以上45モル%以下でかつ、3
乃至4官能性の結合剤で変性された高分子鎖の割
合が、50重量%以上65重量%以下であるスチレン
−ブタジエンゴムである。 ここでスチレン−ブタジエンゴムの30℃のトル
エン中で測定した極限粘度は、発熱特性、転動抵
抗性能に深く関係し、1.7未満であれば、これら
の性能が大きく低下するために好ましくない。 また、極限粘度が大きければ、ゴム混練、押出
等加工時の作業性が著しく低下する為、3.0以下
であることが必要であるが、ポリマー重合終了后
に、プロセスオイルを必要量添加すること、即ち
油展ポリマーとすることにより、作業性は格段に
改良される。 また、結合スチレン量及びブタジエン部のビニ
ル結合量は、ウエツトグリツプ性能、操縦性能及
び耐摩耗性能に深く関係づけられており、結合ス
チレンが30重量%未満、またビニル結合量が37モ
ル%未満であれば、前二者の性能の低下を招き好
ましくない。また結合スチレンが重量40%、また
ビニル結合量が45モル%をこえると、後者の物性
低下が大きく、さらに特にビニル結合量の大きい
ものは、タイヤ加硫終了時のトレツド部損傷、い
わゆるデモールドスプリツテイングが生じる為に
好ましくない。これらの値が特に好ましいのは、
結合スチレンが30重量%以上35重量%以下の範囲
である。 又、本発明においては加工性の優れたゴム組成
物を得るために、スチレン−ブタジエンゴムにお
いて、3官能性或いは4官能性の結合剤で変性さ
れた高分子鎖は、該スチレン−ブタジエンゴムの
高分子鎖の内、少なくとも50重量%となるように
制御される。この場合3官能性あるいは4官能性
の結合剤で変性された高分子鎖とは、その高分子
鎖中の原子又は原子団から3方向或いは4方向に
化学結合により結合された高分子鎖が存在する如
き形状を有する高分子鎖を意味する。 このような変性された分岐高分子鎖を含有する
重合体を製造する方法としては、アルカリ金属化
合物を重合開始剤として用いる公知のリビングア
ニオン重合法が有効であり、リビング活性重体溶
液に末端結合剤を作用させて活性重合体末端どう
しを結合する方法が採用し得る。 この場合に結合された分岐を有する高分子鎖の
重合体中に占める重量比率はゲル・パーミエーシ
ヨン・クロマトグラフ(GPC)によつて測定さ
れた分子量分布から、読みとることができる。即
ち結合された分岐を有する高分子鎖の平均分子量
に相当するピークの高さと分岐を有しない高分子
鎖の平均分子量に相当するピークの高さと相対比
をもつて、それぞれの高分子鎖の重量比率と定義
する。 スチレン−ブタジエンゴムにおいて、結合され
た高分子鎖は3官能性、4官能性の結合剤のいず
れか、或いはそれらの混合された結合剤によつて
変性された形状を有することができる。 この変性された高分子鎖の割合は高い程ロール
加工性が良好であり、小なくとも50重量%以上と
なるように制御される。 変性された高分子鎖の割合が50重量%以上であ
れば、ロール加工時のゴムシートの巻付安定性が
良好で加工操作が容易である。一方変性された高
分子鎖の割合が65重量%をこえると、ゴムシート
の粘着性が乏しくなり、タイヤの成型加工時にシ
ートの貼り合せが困難となるなど、実用成型性が
低下する。 このような好ましい変性高分子鎖の割合を得る
ためにはスチレン−ブタジエンゴムの製造時にお
いて、使用する結合剤の活性重合体末端に対する
モル比を制御すべきであり、例えば4官能性の結
合剤を使用する場合にはその量を活性重合体末端
1モルに対して0.175乃至0.250モルとすべきであ
る。 本発明のスチレン−ブタジエンゴムは以下のよ
うに、公知のリビングアニオン重合処法により重
合される。 即ち、炭化水素溶媒中で、有機アルカリ金属化
合物を開始剤として、スチレンおよびブタジエン
を共重合するに際し、エーテル類もしくは第3級
アミン類の如き、ルイス塩基性化合物を共存せし
めて共重合を実施し、該共重合体溶液中の、いわ
ゆる「リビング活性末端」に対して、3官能また
は4官能性の結合剤を反応せしめることにより合
成することができる。有機アルカリ金属化合物と
しては、重合反応の安定性からアルキルリチウム
類が特に好ましく使用され、また、3官能または
4官能性の結合剤としては、メチル・トリクロ
ロ・ケイ素、四塩化ケイ素、四塩化スズ等のハロ
ゲン含有化合物が結合反応の制御性の点から好ま
しく使用される。 次に本発明では、操縦性能及び耐摩耗性の改良
のため、組成物に配合されるカーボンブラツクは
平均粒子径が20mμ以上30mμ以下のものであるこ
とが必要である。例えばASTM呼称では、
N220、N234、N330、N339等のカーボンブラツ
クが使用される。平均粒子径が30mμを超えると、
補強性が低下し、耐摩耗性が劣り、また操縦性能
が低下するため、好ましくなく、一方20mμより
小さいと転動抵抗の軽減が達成できない。そして
カーボンブラツクはゴム成分100重量部に対して、
40〜70重量部配合される。カーボンブラツクが、
40重量部より少ないと耐摩耗性に劣り一方70重量
部を越えると、発熱転動抵抗が悪化するため好ま
しくない。 また、本発明の組成物には上述の如きスチレン
−ブタジエンゴム100乃至50重量部に対して天然
ゴム及び/又は、合成イソプレンゴム、ビニル結
合量の少ないスチレン−ブタジエンゴムを0乃至
50重量部を混合することが好ましい。ここで、天
然ゴム及び/又は合成イソプレンゴムの配合量が
50重量部を越すと、ウエツト・ブレーキ性能が低
下する為に好ましくなく、より優れた加工性、転
動抵抗性能、ウエツト・ブレーキ性能をバランス
よく維持する為には、5乃至40重量部含有する事
がより好ましい。 以上のように、調整されたゴム組成物には、通
常のトレツドゴム配合に使用されるプロセスオイ
ル、ワツクス、老化防止剤、加硫剤、加硫助剤、
加硫促進剤等が配合しうる。 更に、上記ゴム組成物は温度65℃、周波数10
Hz、振幅2%で測定した損失弾性(E″)が、16
Kg/cm2以下、損失コンプライアンスE″/|E*2
が3.5×10-3(Kg/cm2-1以下であることが必要で
ある。損失弾性率及び損失コンプライアンスが上
記数値範囲を越えると転動抵抗の軽減は達成でき
ない。 また本発明ではウエツトグリツプ性の改善の観
点から、−30℃から−15℃の温度範囲において損
失係数の積分値が6以上であることが必要であ
る。 従来から、高分子粘弾性体では、周波数と温度
が等値のものであるという考え方、即ち、温度−
時間換算則が提示されており、既存のエラストマ
ー、例えば天然ゴム、乳化重合スチレン−ブタジ
エンゴム等についてはフエリーらがWLF式を提
唱し、ガラス転移温度TgからTg+100℃の範囲
で経験的に周波数から温度に変換できることがわ
かつている。(M L.Willlamsら、J.Am Chem.
Soc.,77,334(1955))。 しかしながら、一般にタイヤのトレツドゴムと
して主に使用されている天然ゴムあるいは乳化重
合スチレン−ブタジエンゴムのガラ転移温度はそ
れぞれ−70℃、−50℃前後であることが種々の文
献で報告されており、WLF式の成り立つ温度範
囲はせいぜい30〜50℃までであるため、走行中の
タイヤ温度およびタイヤ表面温度はこの範囲を逸
脱しているために、従来は走行および滑走による
振動現象を、周波数−温度変換して、温度分散に
よる損失特性としてとらえることは全くなされな
かつた。 そこで、本発明者らは、あえてWLF式の成立
する範囲から逸脱しているが、温度−時間換算の
考え方を利用して、ウエツトグリツプ性能を評価
する際の高周波、高温を低周波、低温に変換する
可能性を確認するため、温度分散による損失特性
と、実際のタイヤの転動抵抗性能およびウエツト
グリツプ性能とがどの様な相関関係にあるかにつ
いて検討した。その結果、ウエツトグリツプ性能
は−30℃〜−15℃の範囲の損失係数の積分値の対
数と最も相関が高いと云う従来全く判明していな
かつた事実を見出すに至つた。 本発明者はこの測定法を用い、ウエツトグリツ
プを測定し、従来、一般に用いられているトレツ
ドに比し、より優れたトレツド性能を有するエラ
ストマー組成物の検討を行なつた結果、本発明を
完成した。 即ち、本発明は昇温速度1℃/分で測定された
周波数10Hzでの動的粘弾性の温度分散曲線におい
て、副歪0.5%における温度範囲−30℃から−15
℃間の損失係数(tan δ(T))の積分 ∫-15 -30tan δ(T)dT 値が6以上であることが必要である。 次に本発明をより明確にする為、実施例をあげ
て説明するが、本発明はこれにより何ら限定され
るものではない。 なお実施例、比較例における各種物性の測定は
以下の条件で実施した。 極限粘度〔η〕 オストワルド型溶液粘度測定器を用い、トルエ
ン溶媒で30℃において測定した。 スチレン−ブタジエンゴムにおける変性された高
分子鎖の割合の測定 東洋曹達製HLC−802URを使用、分配カラム
として103、104、106、107、のカラムを選択し、
屈折計を検出器として用いた。展開溶媒としてテ
トラヒドロフラン(THF)を用いて40℃で重合
体の分子量分布を測定した。変性された高分子鎖
と変性されていない高分子鎖のそれぞれの平均分
子量に相当するピークの高さの相対比を以つて、
それぞれの高分子鎖の重量比
The present invention relates to a tire tread rubber composition, and more particularly to a tread rubber composition for passenger car radial tires, which has improved heat generation properties, grip, and handling performance, and is a styrene-butadiene rubber obtained by a solution polymerization method. The intrinsic viscosity in °C toluene solution is 1.7 or more and 3.0 or less, the amount of bound styrene is 30% by weight or more and 40% by weight or less, and the amount of vinyl bonds in the butadiene moiety is 37% or more and 45% by mole.
The main rubber component is styrene-butadiene rubber in which the proportion of polymer chains modified with a tri- or tetrafunctional binder is 50% by weight or more and 65% by weight or less, and the average particle diameter is 20% by weight. ~30mμ of carbon black per 100 parts by weight of the rubber component.
Contains 40 to 70 parts by weight and has a loss modulus (E″) of 16
Kg/cm 2 or less, loss compliance (E″/|E * | 2 ) is 3.5×10 -3 (Kg/cm 2 ) -1 or less, and the humidity ranges from -30℃ to -15℃. The present invention relates to a tire tread rubber composition having an integral value of loss coefficient (tan δ) of 6 or more.In recent years, with the development of expressway networks and improvements in the driving performance of automobiles, tires are required to have low heat generation properties during high-speed driving. In order to drive more safely, there is a demand for tires with handling characteristics that can fully bring out the driving performance of automobiles.If we look at the history of tires for passenger cars,
There has been a shift from bias tires to radial tires with an aspect ratio of 82%, then to radial tires with an aspect ratio of 70%, and in recent years, radial tires with an aspect ratio of 60% and 50% have also appeared. Attempts have been made to improve grip and maneuverability. In addition, from the viewpoint of compounding tread rubber, rubber components mainly composed of emulsion polymerized styrene-butadiene rubber and containing a large amount of carbon black have been used. That is, the former was selected because it has superior grip properties compared to various conventional rubbers, such as natural rubber and butadiene rubber.
Especially the so-called high styrene, which has a large amount of styrene bonds.
The SBR had excellent wet grip characteristics and maneuverability. In addition, the latter is due to improved reinforcing properties.
It increases the stickiness when the rubber deforms, improving maneuverability and improving wear resistance. However, although these conventional formulations are good in terms of the above-mentioned characteristics, they are inferior in terms of heat generation characteristics and rolling resistance performance, and the former not only deteriorates high-speed durability performance but also has an adverse effect on maneuverability. is giving. That is, as the tread rubber generates heat, the rigidity decreases and the vehicle becomes stiff during cornering, resulting in unstable and undesirable behavior. Regarding the latter, since polymer species and carbon content that have a large energy loss are used, rolling resistance performance deteriorates. Therefore, as a result of detailed research, the inventors found that
The following conclusions were reached. That is, by applying the styrene-butadiene rubber prepared as described below as a treaded rubber composition, not only the grip and maneuverability are dramatically improved, but also the fatal disadvantages of conventional rubber distribution can be improved. By overcoming the heat generation characteristics and poor rolling resistance that had previously existed, we were able to create an extremely well-balanced tire. SBR here is styrene-butadiene rubber obtained by solution polymerization, and has an intrinsic viscosity of 1.7 in toluene solution at 30°C.
or more and 3.0 or less, and the amount of bound styrene is 30% or more and 40% or less by weight, and the amount of vinyl bonds in the butadiene moiety is 37% or more and 45% or less, and 3.
A styrene-butadiene rubber in which the proportion of polymer chains modified with a tetrafunctional binder is 50% by weight or more and 65% by weight or less. The intrinsic viscosity of the styrene-butadiene rubber measured in toluene at 30°C is closely related to the heat generation properties and rolling resistance performance, and if it is less than 1.7, these properties are undesirably deteriorated. In addition, if the intrinsic viscosity is large, the workability during processing such as rubber kneading and extrusion will be significantly reduced, so it needs to be 3.0 or less, but it is necessary to add the necessary amount of process oil after polymerization is completed. That is, by using an oil-extended polymer, workability is significantly improved. In addition, the amount of bound styrene and the amount of vinyl bonds in the butadiene moiety are deeply related to wet grip performance, handling performance, and wear resistance. If this is the case, the performance of the former two may deteriorate, which is undesirable. Furthermore, if the bound styrene content exceeds 40% by weight or the vinyl bond content exceeds 45 mol%, the physical properties of the latter will be greatly reduced, and in particular, tires with a large vinyl bond content may suffer from damage to the tread area at the end of tire vulcanization, so-called demolding. This is not preferable because splitting occurs. These values are particularly preferred because
The bound styrene content is in the range of 30% by weight or more and 35% by weight or less. In addition, in the present invention, in order to obtain a rubber composition with excellent processability, the polymer chains modified with a trifunctional or tetrafunctional binder are used in the styrene-butadiene rubber. It is controlled so that it accounts for at least 50% by weight of the polymer chains. In this case, a polymer chain modified with a trifunctional or tetrafunctional binder means that there is a polymer chain that is bonded by chemical bonds in three or four directions from atoms or atomic groups in the polymer chain. It means a polymer chain having a shape like that. As a method for producing a polymer containing such a modified branched polymer chain, a known living anionic polymerization method using an alkali metal compound as a polymerization initiator is effective. A method may be adopted in which the activated polymer terminals are bonded together by causing the active polymer to act on the active polymer. In this case, the weight ratio of the polymer chains having bonded branches in the polymer can be read from the molecular weight distribution measured by gel permeation chromatography (GPC). In other words, the weight of each polymer chain is determined by the relative ratio of the peak height corresponding to the average molecular weight of polymer chains with connected branches and the peak height corresponding to the average molecular weight of polymer chains without branches. Define as ratio. In the styrene-butadiene rubber, the bonded polymer chains can have a shape modified by either a trifunctional or tetrafunctional binder, or a mixture thereof. The higher the proportion of the modified polymer chains, the better the roll processability, and is controlled to be at least 50% by weight. When the proportion of modified polymer chains is 50% by weight or more, the wrapping stability of the rubber sheet during roll processing is good and the processing operation is easy. On the other hand, if the proportion of modified polymer chains exceeds 65% by weight, the adhesiveness of the rubber sheet becomes poor, making it difficult to bond the sheet together during tire molding, resulting in a decrease in practical moldability. In order to obtain such a preferable ratio of modified polymer chains, the molar ratio of the binder used to the active polymer terminal should be controlled during the production of styrene-butadiene rubber. If used, the amount should be from 0.175 to 0.250 mol per mol of active polymer terminal. The styrene-butadiene rubber of the present invention is polymerized by a known living anionic polymerization process as follows. That is, when styrene and butadiene are copolymerized in a hydrocarbon solvent using an organic alkali metal compound as an initiator, a Lewis basic compound such as an ether or a tertiary amine is allowed to coexist to carry out the copolymerization. can be synthesized by reacting a trifunctional or tetrafunctional binder with the so-called "living active end" in the copolymer solution. As the organic alkali metal compound, alkyl lithiums are particularly preferably used from the viewpoint of stability of the polymerization reaction, and as the trifunctional or tetrafunctional binder, methyl trichloro silicon, silicon tetrachloride, tin tetrachloride, etc. These halogen-containing compounds are preferably used from the viewpoint of controllability of the binding reaction. Next, in the present invention, in order to improve handling performance and wear resistance, the carbon black added to the composition must have an average particle diameter of 20 mμ or more and 30 mμ or less. For example, in the ASTM designation,
Carbon blacks such as N220, N234, N330, and N339 are used. When the average particle diameter exceeds 30 mμ,
This is not preferable because the reinforcing properties are lowered, the wear resistance is inferior, and the handling performance is lowered. On the other hand, if it is smaller than 20 mμ, reduction in rolling resistance cannot be achieved. Carbon black is based on 100 parts by weight of the rubber component.
It is blended in an amount of 40 to 70 parts by weight. Carbon black is
If it is less than 40 parts by weight, the abrasion resistance will be poor, while if it exceeds 70 parts by weight, heat-generating rolling resistance will deteriorate, which is not preferable. Furthermore, in the composition of the present invention, natural rubber and/or synthetic isoprene rubber, or styrene-butadiene rubber with a small amount of vinyl bonds is added to 100 to 50 parts by weight of the above-mentioned styrene-butadiene rubber.
Preferably, 50 parts by weight are mixed. Here, the amount of natural rubber and/or synthetic isoprene rubber is
If it exceeds 50 parts by weight, it is undesirable because wet braking performance deteriorates, but in order to maintain a good balance between better workability, rolling resistance performance, and wet braking performance, the content should be 5 to 40 parts by weight. things are more preferable. As described above, the prepared rubber composition includes process oils, waxes, anti-aging agents, vulcanizing agents, vulcanizing aids, and
Vulcanization accelerators and the like may be added. Furthermore, the above rubber composition is heated at a temperature of 65°C and a frequency of 10
The loss elasticity (E″) measured at Hz and 2% amplitude is 16
Kg/ cm2 or less, loss compliance E″/|E *2
is required to be 3.5×10 -3 (Kg/cm 2 ) -1 or less. If the loss modulus and loss compliance exceed the above numerical ranges, rolling resistance cannot be reduced. Further, in the present invention, from the viewpoint of improving wet grip properties, it is necessary that the integral value of the loss coefficient be 6 or more in the temperature range of -30°C to -15°C. Conventionally, in viscoelastic polymers, the idea that frequency and temperature are equivalent, that is, temperature -
A time conversion rule has been proposed, and for existing elastomers such as natural rubber and emulsion polymerized styrene-butadiene rubber, Ferry et al. proposed the WLF formula, and empirically calculated the frequency from the glass transition temperature Tg to Tg + 100°C. It is known that it can be converted into temperature. (M L. Willlams et al., J. Am Chem.
Soc., 77 , 334 (1955)). However, it has been reported in various literature that the glass transition temperatures of natural rubber and emulsion polymerized styrene-butadiene rubber, which are generally used mainly as tire tread rubber, are around -70℃ and -50℃, respectively, and WLF Since the temperature range for which the formula holds is at most 30 to 50 degrees Celsius, the tire temperature and tire surface temperature during driving are outside this range. However, no attempt was made to consider this as a loss characteristic due to temperature dispersion. Therefore, the present inventors intentionally deviated from the range in which the WLF formula holds, but by using the idea of temperature-time conversion, high frequency and high temperature are converted into low frequency and low temperature when evaluating wet grip performance. In order to confirm the possibility of this, we investigated the correlation between the loss characteristics due to temperature dispersion and the rolling resistance and wet grip performance of actual tires. As a result, we have discovered the fact that wet grip performance has the highest correlation with the logarithm of the integral value of the loss coefficient in the range of -30°C to -15°C, a fact that was completely unknown until now. The present inventor has completed the present invention by measuring wet grip using this measurement method and studying an elastomer composition that has better tread performance than conventionally used treads. . That is, in the temperature dispersion curve of dynamic viscoelasticity at a frequency of 10 Hz measured at a heating rate of 1 °C/min, the present invention has a temperature range from -30 °C to -15 °C at a secondary strain of 0.5%.
The integral of loss coefficient (tan δ(T)) between °C ∫ -15 -30 tan δ(T) dT value must be 6 or more. EXAMPLES Next, in order to make the present invention more clear, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Note that measurements of various physical properties in Examples and Comparative Examples were carried out under the following conditions. Intrinsic viscosity [η] Measured using an Ostwald solution viscosity meter at 30°C in toluene solvent. Measurement of the proportion of modified polymer chains in styrene-butadiene rubber Using Toyo Soda HLC-802UR, 10 3 , 10 4 , 10 6 , 10 7 columns were selected as distribution columns,
A refractometer was used as a detector. The molecular weight distribution of the polymer was measured at 40°C using tetrahydrofuran (THF) as a developing solvent. The relative ratio of the peak heights corresponding to the respective average molecular weights of modified and unmodified polymer chains,
Weight ratio of each polymer chain

【表】【table】

【表】 いことを示す。
[Table] Indicates that

【表】 率とした。 第1表に示すエラストマー及び第2表の配合処
方の組成物を用いて、タイヤサイズ185/
70HR/13のスチールタイヤを試作し、転動抵
抗、ウエツトグリツプ、操縦安定性の評価を行な
つた。これらの評価方法は下記の通りである。 ゴム組成物の内容と、それを用いたタイヤの性
能評価結果をそれぞれ第2表、第3表に示す。第
3表から本発明の実施例は諸性能が優れているこ
とが認められる。 転動抵抗指数 上記タイヤを5 1/2J×13のリムに嵌合し、60
インチドラム上にて速度80Km/h、内圧2.10Kg
f/cm2、荷重300Kgの条件下で走行させ、転動抵
抗を測定した。表には、比較例1を基準として相
対値で示す。数値の小さい程転動抵抗性能はすぐ
れている。 ウエツトグリツプ指数 上記タイヤをそれぞれ5 1/2J×13のリムに嵌
合し、これを排気量1500ccの乗用車に装着し、コ
ンクリート製の滑りやすい路面に散水した状態に
おいて1名乗車時の速度60Km/hからの停止距離
から耐擦係数μを算出し、比較例1を基準として
相対値で示す。 操縦安定性能 上記タイヤを排気量1500c.c.の乗用車に装着し、
JARI総合試験路において空気圧1.8Kgf/cm2、1
名乗車時の走行時における操縦安定性能を、比較
例1を基準値3.0として相対値で示す。操縦安定
性能は、直進安定性、ハンドル応答性、接地性、
収斂性から評価し、各評価の総合評価を示し、数
値の大きい程すぐれている。表中数字右肩の+は
若干優れること、−は若干劣ることを意味する。
[Table] Expressed as percentage. Using the elastomer shown in Table 1 and the composition of the formulation shown in Table 2, tire size 185/
We prototyped a 70HR/13 steel tire and evaluated its rolling resistance, wet grip, and handling stability. These evaluation methods are as follows. The contents of the rubber composition and the performance evaluation results of tires using the same are shown in Tables 2 and 3, respectively. From Table 3, it is recognized that the examples of the present invention are excellent in various performances. Rolling resistance index Fit the above tire to a 5 1/2 J x 13 rim, 60
Speed 80Km/h on inch drum, internal pressure 2.10Kg
f/cm 2 and a load of 300 kg, and the rolling resistance was measured. The table shows relative values based on Comparative Example 1. The smaller the number, the better the rolling resistance performance. Wet Grip Index Each of the above tires is fitted to a 5 1/2 J x 13 rim, mounted on a passenger car with a displacement of 1500 cc, and the speed is 60 km/h when one person is riding on a slippery concrete road surface with water sprinkled on it. The friction coefficient μ is calculated from the stopping distance from the stop distance, and is expressed as a relative value with Comparative Example 1 as a reference. Steering stability performance When the above tires are installed on a passenger car with a displacement of 1500c.c.
Air pressure 1.8Kgf/cm 2 at JARI general test track, 1
The steering stability performance when driving under the name of the vehicle is shown as a relative value, with Comparative Example 1 set as a standard value of 3.0. Maneuvering stability performance includes straight-line stability, steering response, ground contact,
Evaluated based on convergence, the overall evaluation of each evaluation is shown, and the larger the value, the better. In the table, + on the right side of the numbers means slightly better, and - means slightly worse.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 溶液重合法によつて得られたスチレン−ブタ
ジエンゴムであつて、30℃トルエン溶液中におけ
る極限粘度が1.7以上3.0以下であり、かつ、結合
スチレン量が30重量%以上40重量%以下で、ブタ
ジエン部分のビニル結合量が37モル%以上45モル
%以下でかつ、3乃至4官能性の結合剤で変性さ
れた高分子鎖の割合が、50重量%以上65重量%以
下であるスチレン−ブタジエンゴムを主たるゴム
成分として用い、平均粒子径が20〜30mμである
カーボンブラツクをゴム成分100重量部に対して、
40〜70重量部含有し、損失弾性率(E″)が、16
Kg/cm2以下で、かつ損失コンプライアンス
(E″/|E*2)が3.5×10-3(Kg/cm2-1以下であ
り、温度−30℃から−15℃の範囲の損失係数
(tan δ)の積分値が、6以上であるタイヤトレ
ツドゴム組成物。
1. A styrene-butadiene rubber obtained by a solution polymerization method, which has an intrinsic viscosity of 1.7 or more and 3.0 or less in a 30°C toluene solution, and has a bound styrene content of 30% or more and 40% or less by weight, Styrene-butadiene in which the amount of vinyl bonds in the butadiene moiety is 37 mol% or more and 45 mol% or less, and the proportion of polymer chains modified with a trifunctional or tetrafunctional binder is 50% or more and 65% by weight or less Using rubber as the main rubber component, carbon black with an average particle size of 20 to 30 mμ is added to 100 parts by weight of the rubber component.
Contains 40 to 70 parts by weight and has a loss modulus (E″) of 16
Kg/cm 2 or less, and the loss compliance (E″/|E * | 2 ) is 3.5×10 -3 (Kg/cm 2 ) -1 or less, and the loss in the temperature range of -30℃ to -15℃ A tire tread rubber composition having an integral value of a coefficient (tan δ) of 6 or more.
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