JP2005343995A - Rubber composition - Google Patents

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JP2005343995A JP2004164577A JP2004164577A JP2005343995A JP 2005343995 A JP2005343995 A JP 2005343995A JP 2004164577 A JP2004164577 A JP 2004164577A JP 2004164577 A JP2004164577 A JP 2004164577A JP 2005343995 A JP2005343995 A JP 2005343995A
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Riyuujiro Kutsuzawa
龍次郎 沓澤
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition while achieving a good bonding property with a metal, and equipped with a good processability, heat-generating property, tensile physical properties and high temperature physical properties (high temperature tensile characteristics) jointly after its vulcanization as compared with those of conventional technologies. <P>SOLUTION: This rubber composition obtained by blending a tris(acetylacetonate)cobalt (III) complex and a bis(acetylacetonate)copper (II) complex to a rubber component consisting of at least 1 kind of a diene-based rubber is characterized by having (60/40)-(40/60) molar ratio of the blending amount of the tris(acetylacetonate)cobalt (III) complex based on the metal element to the blending amount of the bis(acetylacetonate)copper (II) complex based on the metal element, and 0.15-0.40 pt. wt. total blending amount of the tris(acetylacetonate)cobalt (III) complex and bis(acetylacetonate)copper (II) complex as the metal elements, based on 100 pts. wt. rubber component. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ゴム組成物に関する。より詳細には、本発明は、金属(例えば、スチール)に対する良好な接着性が要求されるゴム製品(例えば、タイヤにおけるベルト、エッジテープ、カーカス、ビードインシュレーション、及びリムクッション、並びに免震ゴム、ゴムクローラー、ベルトコンベア等)の製造に好適なゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition. More particularly, the present invention relates to rubber products (eg, belts, edge tapes, carcass, bead insulation, and rim cushions in tires, and seismic isolation rubber) that require good adhesion to metal (eg, steel). , Rubber crawlers, belt conveyors, etc.).

ゴム製品において金属に対する良好な接着性が要求される場合、ゴム組成物に多量の硫黄を配合することによって、加硫後のゴム製品の金属(例えば、スチール)に対する接着性を改良するのが一般的である。   When good adhesion to metal is required in rubber products, it is common to improve the adhesion of rubber products after vulcanization to metal (for example, steel) by adding a large amount of sulfur to the rubber composition. Is.

しかしながら、上記の如く多量の硫黄を配合すると、加硫後のゴム組成物の耐熱老化性が低下し、使用条件によっては、当該加硫後のゴム組成物の硬化が進み、ゴム製品としての寿命が短くなるという不都合が生ずる。   However, when a large amount of sulfur is blended as described above, the heat aging resistance of the rubber composition after vulcanization is lowered, and depending on the use conditions, the rubber composition after the vulcanization is cured and the life as a rubber product is increased. Inconvenience occurs.

そこで、金属との接着性を改良しようとする試みとして、ゴム組成物に配合される接着促進剤として、ニッケル、亜鉛、及びジルコニウムから選ばれる1種以上の金属の脂肪酸塩(例えば、ネオデカン酸塩)と有機コバルト化合物(例えば、ネオデカン酸コバルト)との配合物を使用することが提案されている(特許文献1)。   Therefore, as an attempt to improve the adhesion to metal, as an adhesion promoter compounded in the rubber composition, one or more metal fatty acid salts selected from nickel, zinc, and zirconium (for example, neodecanoate) ) And an organic cobalt compound (for example, cobalt neodecanoate) has been proposed (Patent Document 1).

一方、例えば車輌用タイヤの場合、タイヤは路面との摩擦や内部の歪み(変形)により発熱するため、この発熱に起因するゴムの老化により、ゴムの破断物性やゴムとスチールコードとの間の接着性が低下する。また、雨や雪等により水分が存在する場合には、上記発熱と相まって高温多湿条件となるので、ゴムとスチールコードとの間の接着性が更に低下し、ベルト部のセパレーション等の重大なタイヤ故障の原因となり易いことが知られている。   On the other hand, for example, in the case of a vehicle tire, the tire generates heat due to friction with the road surface and internal distortion (deformation). Adhesiveness decreases. In addition, when moisture is present due to rain, snow, etc., it becomes a high temperature and humidity condition combined with the above heat generation, so that the adhesion between the rubber and the steel cord is further lowered, and the tires such as separation of the belt part are serious. It is known that it is easy to cause a failure.

更に、高温におけるゴムの物性が室温におけるゴムの物性よりも一般的に低いことも、ゴム製品の耐久性の低下の一因であると考えられている。   Furthermore, the fact that the physical properties of rubber at high temperatures are generally lower than the physical properties of rubber at room temperature is also considered to be a cause of the decrease in durability of rubber products.

そこで、上記問題に対する対策として、ゴム組成物に樹脂を配合してゴム組成物の変形を小さくしたり(例えば、特許文献2及び特許文献3)、ゴム組成物にシリカを配合したり(例えば、特許文献4)、ゴム組成物に低発熱カーボンブラックを配合したり(例えば、特許文献5及び特許文献6)することによって、ゴム製品の発熱を抑制することが提案されている。   Therefore, as a countermeasure against the above problem, a resin is blended in the rubber composition to reduce deformation of the rubber composition (for example, Patent Document 2 and Patent Document 3), or silica is blended in the rubber composition (for example, Patent Document 4) and proposals have been made to suppress the heat generation of rubber products by blending a low heat generation carbon black with the rubber composition (for example, Patent Document 5 and Patent Document 6).

しかしながら、上記方法には、ゴム組成物の混練時に、ゴム組成物の混合機への粘着やゴム組成物の混練の均一性不良等の加工性の問題が生ずることが多い。   However, in the above method, problems of workability such as sticking to a rubber composition mixer and poor kneading uniformity of the rubber composition often occur when the rubber composition is kneaded.

上記の如く、当該技術分野においては、更に高いレベルで加工性、発熱性、引張物性、及び高温物性(高温引張特性)を兼備するゴム製品に対する要求が未だに存在しており、かかるゴム製品の製造に好適なゴム組成物が探究されている。   As described above, in this technical field, there is still a demand for rubber products that have higher levels of workability, heat generation, tensile properties, and high temperature properties (high temperature tensile properties). Suitable rubber compositions are being sought.

この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
特開平11−60820号公報 特開2001−226528号公報 特公昭63−4582号公報 特開平7−102115号公報 特開平7−149957号公報 特開平6−25473号公報
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-60820 JP 2001-226528 A Japanese Examined Patent Publication No. 63-4582 JP-A-7-102115 Japanese Patent Laid-Open No. 7-149957 JP-A-6-25473

本発明は、金属に対する良好な接着性を達成しつつ、従来技術と比較して良好な加工性、発熱性、引張物性、及び高温物性(高温引張特性)を加硫後に兼備するゴム組成物を提供することを目的とする。   The present invention provides a rubber composition that achieves good workability, heat generation, tensile properties, and high temperature properties (high temperature tensile properties) after vulcanization while achieving good adhesion to metals. The purpose is to provide.

上記目的は、少なくとも1種のジエン系ゴムからなるゴム成分に対して、トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体及びビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体を配合してなるゴム組成物であって、
前記トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体の金属元素としての配合量の前記ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体の金属元素としての配合量に対するモル比が、60/40〜40/60であり、そして
前記トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体及び前記ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体の金属元素としての総配合量が、前記ゴム成分100重量部に対して、0.15〜0.40重量部である、
ことを特徴とするゴム組成物によって達成される。
An object of the present invention is to provide a rubber composition comprising a rubber component comprising at least one diene rubber and a tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex and a bis (acetylacetonato) copper (II) complex. Because
The molar ratio of the amount of the tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex as the metal element to the amount of the bis (acetylacetonato) copper (II) complex as the metal element is 60/40 to 40 / 60, and the total amount of the tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex and the bis (acetylacetonato) copper (II) complex as metal elements is 100 parts by weight of the rubber component, 0.15 to 0.40 parts by weight,
This is achieved by a rubber composition characterized in that.

本発明により、金属に対する良好な接着性を達成しつつ、従来技術と比較して良好な加工性、発熱性、引張物性、及び高温物性(高温引張特性)を加硫後に兼備するゴム組成物が提供される。上述の如く、本発明に係るゴム組成物は、金属に対する良好な接着性を達成しつつ、従来技術と比較して良好な加工性、発熱性、引張物性、及び高温物性(高温引張特性)を兼備するので、例えば、タイヤにおけるベルト、エッジテープ、カーカス、ビードインシュレーション、及びリムクッション、並びに免震ゴム、ゴムクローラー、ベルトコンベア等の製造において使用するのに好適である。   According to the present invention, there is provided a rubber composition having good workability, exothermic property, tensile physical property, and high temperature physical property (high temperature tensile property) after vulcanization while achieving good adhesion to metal. Provided. As described above, the rubber composition according to the present invention achieves good workability, exothermic property, tensile physical property, and high temperature physical property (high temperature tensile property) as compared with the prior art while achieving good adhesion to metal. For example, it is suitable for use in the manufacture of belts, edge tapes, carcass, bead insulation, rim cushions, seismic isolation rubbers, rubber crawlers, belt conveyors and the like in tires.

本発明は、少なくとも1種のジエン系ゴムからなるゴム成分に対して、接着性促進剤として、トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体及びビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体を特定の割合で配合することにより、金属に対する良好な接着性を達成しつつ、従来技術と比較して良好な加工性、発熱性、引張物性、及び高温物性(高温引張特性)を兼備するゴム組成物を提供することができることを見出したことに基づくものである。   The present invention specifies tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex and bis (acetylacetonato) copper (II) complex as an adhesion promoter for rubber components composed of at least one diene rubber. By blending at a ratio of 1, a rubber composition that has good workability, exothermic properties, tensile properties, and high-temperature properties (high-temperature tensile properties) compared to the prior art while achieving good adhesion to metals Is based on the finding that can be provided.

すなわち、本発明に係るゴム組成物は、少なくとも1種のジエン系ゴムからなるゴム成分に対して、トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体及びビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体を配合してなるゴム組成物であって、
前記トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体の金属元素としての配合量の前記ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体の金属元素としての配合量に対するモル比が、60/40〜40/60であり、そして
前記トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体及び前記ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体の金属元素としての総配合量が、前記ゴム成分100重量部に対して、0.15〜0.40重量部である、
ことを特徴とするゴム組成物である。
That is, the rubber composition according to the present invention comprises a tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex and a bis (acetylacetonato) copper (II) complex for a rubber component composed of at least one diene rubber. A rubber composition comprising:
The molar ratio of the amount of the tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex as the metal element to the amount of the bis (acetylacetonato) copper (II) complex as the metal element is 60/40 to 40 / 60, and the total amount of the tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex and the bis (acetylacetonato) copper (II) complex as metal elements is 100 parts by weight of the rubber component, 0.15 to 0.40 parts by weight,
It is a rubber composition characterized by this.

本発明に係るゴム組成物において使用されるゴム成分としては、特に限定されないが、天然ゴム(NR)またはジエン系合成ゴムのいずれか、あるいはこれらの混合系を用いることができる。ジエン系合成ゴムとしては、例えば、各種ブタジエンゴム(BR)、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられる。   The rubber component used in the rubber composition according to the present invention is not particularly limited, and any of natural rubber (NR) and diene synthetic rubber, or a mixed system thereof can be used. Examples of the diene-based synthetic rubber include various butadiene rubbers (BR), various styrene-butadiene copolymer rubbers (SBR), polyisoprene rubber (IR), butyl rubber (IIR), acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene- Examples include propylene-diene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, and isoprene-butadiene copolymer rubber.

本発明に係るゴム組成物において、前記トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体の金属元素としての配合量の前記ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体の金属元素としての配合量に対するモル比は、60/40〜40/60、好ましくは55/45〜45/55であるのが望ましい。上記比率が60/40を超える場合には、加硫後のゴム組成物の発熱性が増大し、引張物性(具体的には、破断伸び)が低下するので好ましくない。逆に、上記比率が40/60未満である場合には、加硫後のゴム組成物の高温物性(高温引張特性)(具体的には、破断伸び)が低下するので好ましくない。   In the rubber composition according to the present invention, a molar amount of the tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex as a metal element with respect to a blending amount of the bis (acetylacetonato) copper (II) complex as a metal element. The ratio is desirably 60/40 to 40/60, preferably 55/45 to 45/55. When the ratio exceeds 60/40, the heat build-up of the rubber composition after vulcanization increases, and the tensile properties (specifically, elongation at break) decrease, which is not preferable. Conversely, when the ratio is less than 40/60, the high temperature physical properties (high temperature tensile properties) (specifically, elongation at break) of the rubber composition after vulcanization are not preferable.

また、本発明に係るゴム組成物において、前記トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体及び前記ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体の金属元素としての総配合量は、前記ゴム成分100重量部に対して、0.15〜0.40重量部、好ましくは0.18〜0.30重量部であるのが望ましい。前記トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体及び前記ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体の金属元素としての総配合量が前記ゴム成分100重量部に対して0.15重量部未満である場合には、加硫後のゴム組成物の高温物性(高温引張特性)(具体的には、破断伸び)が低下するので好ましくない。逆に、前記トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体及び前記ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体の金属元素としての総配合量が前記ゴム成分100重量部に対して0.40重量部を超える場合には、加硫後のゴム組成物の発熱性が増大し、高温物性(高温引張特性)(具体的には、破断強度)が低下するので好ましくない。尚、本明細書においては、有機金属錯体及び有機金属塩の総称として「有機金属化合物」なる用語を使用する。   In the rubber composition according to the present invention, the total amount of the tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex and the bis (acetylacetonato) copper (II) complex as metal elements is 100% of the rubber component 100. It is desirable that the amount be 0.15 to 0.40 parts by weight, preferably 0.18 to 0.30 parts by weight with respect to parts by weight. The total amount of the tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex and the bis (acetylacetonato) copper (II) complex as metal elements is less than 0.15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. In some cases, the high temperature physical properties (high temperature tensile properties) (specifically, elongation at break) of the rubber composition after vulcanization are not preferable. Conversely, the total amount of the tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex and the bis (acetylacetonato) copper (II) complex as metal elements is 0.40 weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. Exceeding a part is not preferable because the exothermic property of the rubber composition after vulcanization is increased and the high-temperature properties (high-temperature tensile properties) (specifically, the breaking strength) is lowered. In the present specification, the term “organometallic compound” is used as a general term for organometallic complexes and organometallic salts.

上記の如く、本発明は、金属に対する良好な接着性を達成しつつ、従来技術と比較して良好な加工性、発熱性、引張物性、及び高温物性(高温引張特性)を加硫後に兼備するゴム組成物を提供することを目的とする。従って、本発明に係るゴム組成物には、硫黄等の加硫剤もまた配合される。加硫剤として硫黄を使用する場合には、例えば、粉末硫黄等の、ゴム配合技術分野において周知のものを使用することができる。   As described above, the present invention achieves good workability, exothermic property, tensile physical property, and high temperature physical property (high temperature tensile property) after vulcanization as compared with the prior art while achieving good adhesion to metal. An object is to provide a rubber composition. Therefore, a vulcanizing agent such as sulfur is also added to the rubber composition according to the present invention. When sulfur is used as the vulcanizing agent, for example, those known in the rubber compounding technical field such as powdered sulfur can be used.

この場合、本発明に係るゴム組成物における加硫剤の配合量は、当該技術分野において既知の配合量とすることができる。具体的には、上記ゴム成分100重量部に対して、3.5〜13重量部、好ましくは5〜10重量部の加硫剤を配合するのが好ましい。   In this case, the compounding amount of the vulcanizing agent in the rubber composition according to the present invention can be a compounding amount known in the technical field. Specifically, it is preferable to blend 3.5 to 13 parts by weight, preferably 5 to 10 parts by weight, of the vulcanizing agent with respect to 100 parts by weight of the rubber component.

更に、当該技術分野において広く行われているように、本発明に係るゴム組成物に対して、アミン系老化防止剤等の老化防止剤を更に配合して、ゴム組成物の耐老化性を改良してもよい。   Further, as widely practiced in the technical field, an anti-aging agent such as an amine anti-aging agent is further added to the rubber composition according to the present invention to improve the anti-aging property of the rubber composition. May be.

この場合、本発明に係るゴム組成物における老化防止剤の配合量は、当該技術分野において既知の配合量とすることができる。具体的には、上記ゴム成分100重量部に対して、0.5〜8.0重量部、好ましくは1.0〜7.0重量部の老化防止剤を配合するのが望ましい。   In this case, the blending amount of the anti-aging agent in the rubber composition according to the present invention can be a blending amount known in the technical field. Specifically, it is desirable to mix 0.5 to 8.0 parts by weight, preferably 1.0 to 7.0 parts by weight of an anti-aging agent with respect to 100 parts by weight of the rubber component.

本発明に係るゴム組成物には、更に、充填材(例えば、カーボンブラック、シリカ)、プロセスオイル、可塑剤、軟化剤、加硫助剤、加硫促進剤、加硫活性化剤等、及び/又はゴム配合技術分野において一般的に使用される他の各種添加剤を配合することができる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。   The rubber composition according to the present invention further includes a filler (for example, carbon black, silica), process oil, plasticizer, softener, vulcanization aid, vulcanization accelerator, vulcanization activator, and the like. Various other additives generally used in the rubber compounding technical field can be compounded. The blending amounts of these additives can be set to conventional general blending amounts as long as the object of the present invention is not violated.

本発明に係るゴム組成物は、公知のゴム用混練機械(例えば、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー等)を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。   The rubber composition according to the present invention can be produced by mixing the above components using a known rubber kneading machine (for example, a roll, a Banbury mixer, a kneader, etc.).

本発明に係るゴム組成物は、タイヤ、ベルト等の各種ゴム製品において使用することができる。特に、本発明に係るゴム組成物は、加硫後に、金属に対する高い接着性が必要とされるゴム製品において、良好な加工性、発熱性、引張物性、及び高温物性(高温引張特性)を発揮させようとする場合に極めて有用である。とりわけ、本発明に係るゴム組成物は、タイヤ用スチールコード被覆用ゴム組成物として使用するのが好適である。   The rubber composition according to the present invention can be used in various rubber products such as tires and belts. In particular, the rubber composition according to the present invention exhibits good processability, heat generation, tensile properties, and high-temperature properties (high-temperature tensile properties) in rubber products that require high adhesion to metals after vulcanization. This is extremely useful when trying to make it happen. In particular, the rubber composition according to the present invention is preferably used as a rubber composition for coating steel cords for tires.

以下に記載する標準例、比較例、及び実施例によって本発明を更に詳しく説明するけれども、本発明の技術的範囲は、これらの例に限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following standard examples, comparative examples, and examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.

標準例、比較例1〜6、並びに実施例1及び2
配合成分
後述する各種試験用サンプルの調製において使用される各種配合成分を、以下に列記する。
Standard Examples, Comparative Examples 1-6, and Examples 1 and 2
Compounding Components Various compounding components used in the preparation of various test samples described below are listed below.

天然ゴム(NR):RSS 3号
カーボンブラック(CB):東海カーボン株式会社製「カーボンブラック N326」
亜鉛華:正同化学工業株式会社製「酸化亜鉛 3種」
老化防止剤(6C):住友化学工業株式会社製「アンチゲン 6C」(N−1,3−ジメチルブチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
加硫促進剤(DZ):大内新興化学工業株式会社製「ノクセラー DZ」(N,N−ジシクロヘキシル−2−べンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫遅延剤(PVI):FLEXSYS社製「SANTOGARD PVI」(N−シクロヘキシルチフタルイミド)
硫黄:鶴見化学工業株式会社「金華印5%油入微粉硫黄」
Natural rubber (NR): RSS No. 3 Carbon black (CB): “Carbon black N326” manufactured by Tokai Carbon Corporation
Zinc Hana: “Zinc Oxide”
Anti-aging agent (6C): “Antigen 6C” (N-1,3-dimethylbutyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator (DZ): “Noxeller DZ” (N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.
Vulcanization retarder (PVI): "SANTOGARD PVI" (N-cyclohexylthiphthalimide) manufactured by FLEXSYS
Sulfur: Tsurumi Chemical Co., Ltd. “Jinhua seal 5% oil-filled fine sulfur”

有機金属化合物1(BCo):ローディア社製「マノボンド」(ネオデカン酸オルトホウ酸コバルト (III))(金属元素含有率=約22.0重量%)
有機金属化合物2(Co(acac)3 ):日本化学産業株式会社製「ナーセム 第二コバルト」(トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体)(金属元素含有率=約16.5重量%)
有機金属化合物3(Cu(acac)2 ):日本化学産業株式会社製「ナーセム 銅」(ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体)(金属元素含有率=約24.3重量%)
Organometallic compound 1 (BCo): “Manobond” (Cobalt (III) neoborate orthoborate) manufactured by Rhodia (metal element content = about 22.0% by weight)
Organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ): “Narsem second cobalt” (tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex) manufactured by Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd. (metal element content = about 16.5% by weight)
Organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ): “Narsem copper” (bis (acetylacetonato) copper (II) complex) manufactured by Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd. (metal element content = about 24.3 wt%)

サンプルの調製
(1)各種ゴム組成物の調製
以下の表Iに示す硫黄及び加硫促進剤以外の成分を、以下の表Iに示す配合量で、バンバリーミキサー及び練りロール機で混合混練し、165±5℃に達したときにマスターバッチを放出した。このマスターバッチに、以下の表Iに示す配合量の硫黄及び加硫促進剤を添加し、8インチのオープンロールで混練して、標準例、比較例1〜6、並びに実施例1及び2のゴム組成物を得た。
Preparation of samples (1) Preparation of various rubber compositions Ingredients other than sulfur and vulcanization accelerator shown in Table I below are mixed and kneaded with a Banbury mixer and a kneading roll machine in the compounding amounts shown in Table I below. The masterbatch was released when 165 ± 5 ° C was reached. To this master batch, sulfur and a vulcanization accelerator having the blending amounts shown in Table I below were added, and kneaded with an 8-inch open roll, and the standard examples, Comparative Examples 1 to 6, and Examples 1 and 2 were used. A rubber composition was obtained.

Figure 2005343995
Figure 2005343995

(2)各種試験片の調製
上記の如く得られた各種ゴム組成物を、15×15×0.2cmの金型中で160℃において15分間プレス加硫して、目的とする各種試験片を調製した。
(2) Preparation of various test pieces Various rubber compositions obtained as described above were press vulcanized at 160 ° C. for 15 minutes in a 15 × 15 × 0.2 cm mold to obtain various target test pieces. Prepared.

サンプルの物性測定
(1)各種ゴム組成物の未加硫物性の測定
標準例、比較例1〜6、並びに実施例1及び2において得られた各種ゴム組成物の未加硫物性を、以下の試験方法に従って測定した。
Measurement of physical properties of samples (1) Measurement of unvulcanized physical properties of various rubber compositions The unvulcanized physical properties of various rubber compositions obtained in the standard examples, comparative examples 1 to 6, and examples 1 and 2 are as follows. It was measured according to the test method.

1)ムーニー粘度(MV):
未加硫の上記各種ゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4、100℃)を、JIS K6300に準拠して測定し、標準例の測定値を100とした指数にて表示した。この指数が大きいほど、未加硫のゴム組成物の粘度が高く、加工性が低いことを意味する。
1) Mooney viscosity (MV):
The Mooney viscosities (ML1 + 4, 100 ° C.) of the various unvulcanized rubber compositions were measured according to JIS K6300, and displayed as an index with the measured value of the standard example as 100. The larger this index, the higher the viscosity of the unvulcanized rubber composition and the lower the processability.

(2)各種試験片の加硫物性の測定
標準例、比較例1〜6、並びに実施例1及び2において得られた各種ゴム組成物からなる上記試験片の各種加硫物性を、以下の試験方法に従って測定した。
(2) Measurement of vulcanized physical properties of various test pieces Various vulcanized physical properties of the above test pieces made of various rubber compositions obtained in standard examples, comparative examples 1 to 6 and examples 1 and 2 were tested as follows. Measured according to the method.

2)損失正接(tanδ):
上記各種試験片について、粘弾性スペクトロメーター((株)東洋精機製作所製)を用いて、初期歪10%、振幅±2%、周波数20Hzの条件下で、雰囲気温度20℃、60℃、及び100℃において、損失正接tanδを測定し、標準例の損失正接tanδを100とする指数で表示した。これらの指数が高いほど発熱性が高いことを意味し、例えば車輌用タイヤにおいて使用される場合に、路面との摩擦や内部の歪み(変形)による発熱に起因するタイヤ故障が懸念される。
2) Loss tangent (tan δ):
Using the viscoelasticity spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) for the above various test pieces, the ambient temperature was 20 ° C., 60 ° C., and 100 under conditions of initial strain 10%, amplitude ± 2%, frequency 20 Hz. The loss tangent tan δ was measured at 0 ° C. and expressed as an index with the loss tangent tan δ of the standard example as 100. The higher the index, the higher the heat generation. For example, when used in a vehicle tire, there is a concern about tire failure due to heat generated by friction with the road surface or internal distortion (deformation).

3)老化後の引張特性:
80℃において96時間保持することによって老化させた、老化後の上記各種試験片(ダンベル状3号型とした)の周囲温度における破断強度(TB)及び破断伸び(EB)をJIS K6251(旧JIS K6301)に準拠して測定し、標準例の測定値を100とした指数にて表示した。この指数が大きいほど、加硫後のゴム組成物の耐熱老化性が高いことを意味する。
3) Tensile properties after aging:
The rupture strength (TB) and rupture elongation (EB) at various ambient temperatures of the above-mentioned various test pieces after being aged by holding at 80 ° C. for 96 hours (dumbbell-shaped type 3) were measured according to JIS K6251 (former JIS). K6301) and measured with an index with the measured value of the standard example as 100. The larger this index, the higher the heat aging resistance of the rubber composition after vulcanization.

4)老化後の高温引張特性:
80℃において96時間保持することによって老化させた、老化後の上記各種試験片(ダンベル状3号型とした)の100℃における破断強度(TB)及び破断伸び(EB)をJIS K6251(旧JIS K6301)に準拠して測定し、標準例の測定値を100とした指数にて表示した。この指数が大きいほど、加硫後のゴム組成物の高温物性が高いことを意味する。
4) High temperature tensile properties after aging:
The rupture strength (TB) and elongation at break (EB) at 100 ° C. of the above-mentioned various test pieces (dumbbell-shaped No. 3 type) after aging by holding at 80 ° C. for 96 hours are JIS K6251 (former JIS K6301) and measured with an index with the measured value of the standard example as 100. It means that the higher the index, the higher the high temperature physical properties of the rubber composition after vulcanization.

サンプルの評価
上記各種ゴム組成物及び各種試験片についての上記1)〜4)の各種物性測定の結果もまた、上記表Iに示されている。尚、上記表Iに示されているように、すべての例において、有機金属化合物以外の成分の配合量は同一である。
Evaluation of Samples The results of various physical properties measured in the above 1) to 4) for the various rubber compositions and various test pieces are also shown in Table I above. As shown in Table I above, in all examples, the compounding amounts of components other than the organometallic compound are the same.

標準例のゴム組成物は、天然ゴム(NR)からなるゴム成分100重量部に対して、1.00重量部の有機金属化合物1(BCo)を配合してなる、標準的なベルトゴムの組成を有する、対照標準となるゴム組成物である。上述の如く、各種物性測定においては、標準例のゴム組成物についての測定結果を基準として、各種サンプルの物性を比較評価した。   The rubber composition of the standard example has a composition of a standard belt rubber formed by blending 1.00 part by weight of an organometallic compound 1 (BCo) with respect to 100 parts by weight of a rubber component made of natural rubber (NR). It is a rubber composition used as a reference standard. As described above, in the measurement of various physical properties, the physical properties of various samples were compared and evaluated based on the measurement results of the rubber composition of the standard example.

比較例1のゴム組成物は、有機金属化合物の金属元素としての配合量をゴム成分100重量部に対して0.22重量部に維持しつつ、有機金属化合物1(BCo)の代わりに有機金属化合物2(Co(acac)3 )を配合したことを除き、標準例のゴム組成物と同じ組成を有する比較用のゴム組成物である。有機金属化合物として有機金属化合物2(Co(acac)3 )を単独で配合した結果、加硫後の試験片における発熱性が増大し、引張物性(具体的には、破断伸び)も低下した。 In the rubber composition of Comparative Example 1, the amount of the organometallic compound as a metal element was maintained at 0.22 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, while the organometallic compound 1 (BCo) was replaced by an organometallic compound. A comparative rubber composition having the same composition as the rubber composition of the standard example except that compound 2 (Co (acac) 3 ) was blended. As a result of blending the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) alone as the organometallic compound, the exothermic property of the test piece after vulcanization increased, and the tensile properties (specifically, elongation at break) also decreased.

比較例2のゴム組成物は、有機金属化合物として有機金属化合物2(Co(acac)3 )を単独で配合する代わりに、有機金属化合物の金属元素としての総配合量をゴム成分100重量部に対して0.22重量部に維持しつつ、金属元素としての配合量のモル比を80/20として、有機金属化合物2(Co(acac)3 )と有機金属化合物3(Cu(acac)2 )との組み合わせを配合したことを除き、比較例1のゴム組成物と同じ組成を有する比較用のゴム組成物である。有機金属化合物として有機金属化合物2(Co(acac)3 )と有機金属化合物3(Cu(acac)2 )との組み合わせを配合したものの、金属元素としての配合量のモル比(80/20)は本発明の規定範囲(60/40〜40/60)から逸脱しているため、上記比較例2と同様に、加硫後の試験片における発熱性が増大し、引張物性(具体的には、破断伸び)も低下した。 In the rubber composition of Comparative Example 2, instead of compounding the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) alone as the organometallic compound, the total blending amount of the organometallic compound as the metal element is 100 parts by weight of the rubber component. On the other hand, the molar ratio of the compounding amount as a metal element is 80/20 while maintaining the content at 0.22 parts by weight, and the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) and the organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) A rubber composition for comparison having the same composition as the rubber composition of Comparative Example 1 except that the combination of Although a combination of organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) and organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) is blended as the organometallic compound, the molar ratio (80/20) of the blending amount as the metal element is Since it deviates from the specified range (60/40 to 40/60) of the present invention, the exothermic property in the test piece after vulcanization increases as in Comparative Example 2 above, and tensile properties (specifically, The elongation at break was also reduced.

実施例1及び2のゴム組成物は、有機金属化合物2(Co(acac)3 )の金属元素としての配合量の有機金属化合物3(Cu(acac)2 )の金属元素としての配合量に対するモル比を、それぞれ60/40及び40/60としたことを除き、比較例2のゴム組成物と同じ組成を有する、本発明に係るゴム組成物である。これらのゴム組成物における有機金属化合物2(Co(acac)3 )の有機金属化合物3(Cu(acac)2 )に対する金属元素としての配合量のモル比は本発明の規定範囲(60/40〜40/60)に入っており、その結果、標準例と比較して、良好な発熱性、引張物性、及び高温物性(高温引張物性)を達成することに成功した。 In the rubber compositions of Examples 1 and 2, the amount of the compounding amount of the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) as the metal element is the mole of the compounding amount of the organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) as the metal element. The rubber composition according to the present invention has the same composition as the rubber composition of Comparative Example 2 except that the ratio is 60/40 and 40/60, respectively. In these rubber compositions, the molar ratio of the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) to the organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) as the metal element is within the specified range (60/40 to As a result, compared with the standard example, it succeeded in achieving good exothermic properties, tensile physical properties, and high-temperature physical properties (high-temperature tensile physical properties).

比較例3及び4のゴム組成物は、有機金属化合物2(Co(acac)3 )の金属元素としての配合量の有機金属化合物3(Cu(acac)2 )の金属元素としての配合量に対するモル比を、それぞれ20/80及び0/100としたことを除き、比較例2のゴム組成物と同じ組成を有する比較用のゴム組成物である。これらのゴム組成物における有機金属化合物2(Co(acac)3 )の有機金属化合物3(Cu(acac)2 )に対する金属元素としての配合量のモル比は本発明の規定範囲(60/40〜40/60)から逸脱しており、その結果、加硫後の試験片における発熱性及び周囲温度における引張物性はいずれも良好であったものの、高温物性(高温引張物性)(具体的には、破断伸び)がいずれも低下した。 In the rubber compositions of Comparative Examples 3 and 4, the molar amount of the compounding amount of the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) as the metal element with respect to the compounding amount of the organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) as the metal element It is a comparative rubber composition having the same composition as the rubber composition of Comparative Example 2 except that the ratio was 20/80 and 0/100, respectively. In these rubber compositions, the molar ratio of the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) to the organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) as the metal element is within the specified range (60/40 to 40/60). As a result, although the exothermic property and the tensile property at ambient temperature in the test piece after vulcanization were both good, the high-temperature property (high-temperature tensile property) (specifically, (Elongation at break) all decreased.

比較例5のゴム組成物は、有機金属化合物2(Co(acac)3 )の金属元素としての配合量の有機金属化合物3(Cu(acac)2 )の金属元素としての配合量に対するモル比を40/60に維持しつつ、有機金属化合物の金属元素としての総配合量をゴム成分100重量部に対して0.10重量部に減らしたことを除き、実施例2のゴム組成物と同じ組成を有する比較用のゴム組成物である。有機金属化合物2(Co(acac)3 )及び有機金属化合物3(Cu(acac)2 )の金属元素としての配合量のモル比(40/60)は本発明の規定範囲(60/40〜40/60)に入っているものの、これらの有機金属化合物の金属元素としての総配合量(0.10重量部)が本発明の規定範囲(0.15〜0.40重量部)を下回っており、その結果、加硫後の試験片における発熱性及び周囲温度における引張物性は良好であったものの、高温物性(高温引張物性)(具体的には、破断伸び)が低下した。 The rubber composition of Comparative Example 5 has a molar ratio of the compounding amount of the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) as the metal element to the compounding amount of the organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) as the metal element. While maintaining 40/60, the same composition as the rubber composition of Example 2 except that the total amount of the organometallic compound as a metal element was reduced to 0.10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component A comparative rubber composition having The molar ratio (40/60) of the compounding amount of the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) and the organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) as the metal element is within the specified range (60/40 to 40-40). / 60), but the total compounding amount (0.10 parts by weight) of these organometallic compounds as metal elements is below the specified range (0.15 to 0.40 parts by weight) of the present invention. As a result, although the exothermic property and the tensile physical property at ambient temperature in the test piece after vulcanization were good, the high temperature physical property (high temperature tensile physical property) (specifically, elongation at break) was lowered.

比較例6のゴム組成物は、有機金属化合物2(Co(acac)3 )の金属元素としての配合量の有機金属化合物3(Cu(acac)2 )の金属元素としての配合量に対するモル比を40/60に維持しつつ、有機金属化合物の金属元素としての総配合量をゴム成分100重量部に対して0.50重量部に増やしたことを除き、実施例2のゴム組成物と同じ組成を有する比較用のゴム組成物である。有機金属化合物2(Co(acac)3 )及び有機金属化合物3(Cu(acac)2 )の金属元素としての配合量のモル比(40/60)は本発明の規定範囲(60/40〜40/60)に入っているものの、これらの有機金属化合物の金属元素としての総配合量(0.50重量部)が本発明の規定範囲(0.15〜0.40重量部)を上回っており、その結果、加硫後の試験片における発熱性が増大し、高温物性(高温引張物性)(具体的には、引張強度)も低下した。 The rubber composition of Comparative Example 6 has a molar ratio of the compounding amount of the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) as the metal element to the compounding amount of the organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) as the metal element. While maintaining 40/60, the same composition as the rubber composition of Example 2 except that the total compounding amount of the organometallic compound as a metal element was increased to 0.50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. A comparative rubber composition having The molar ratio (40/60) of the compounding amount of the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) and the organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) as the metal element is within the specified range (60/40 to 40-40). / 60), however, the total amount (0.50 parts by weight) of these organometallic compounds as metal elements exceeds the specified range (0.15 to 0.40 parts by weight) of the present invention. As a result, the exothermic property of the test piece after vulcanization increased, and the high temperature physical properties (high temperature tensile physical properties) (specifically, tensile strength) also decreased.

尚、上記比較例1〜6並びに実施例1及び2のゴム組成物は、いずれも、標準例のゴム組成物と同等以下の低いムーニー粘度を有しており、良好な加工性を有することが期待される。   The rubber compositions of Comparative Examples 1 to 6 and Examples 1 and 2 all have a low Mooney viscosity equal to or lower than that of the rubber composition of the standard example, and have good processability. Be expected.

以上の評価結果から、本発明において規定されている配合量及び配合比で有機金属化合物2(Co(acac)3 )と有機金属化合物3(Cu(acac)2 )とを併用することにより、金属に対する良好な接着性を達成しつつ、従来技術と比較して良好な加工性、発熱性、引張物性、及び高温物性(高温引張特性)を加硫後に兼備するゴム組成物を提供することができることが明らかとなった。 From the above evaluation results, by using together the organometallic compound 2 (Co (acac) 3 ) and the organometallic compound 3 (Cu (acac) 2 ) in the blending amount and blending ratio defined in the present invention, the metal It is possible to provide a rubber composition having good processability, exothermic property, tensile physical property, and high temperature physical property (high temperature tensile property) after vulcanization, while achieving good adhesion to Became clear.

Claims (1)

少なくとも1種のジエン系ゴムからなるゴム成分に対して、トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体及びビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体を配合してなるゴム組成物であって、
前記トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体の金属元素としての配合量の前記ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体の金属元素としての配合量に対するモル比が、60/40〜40/60であり、そして
前記トリス(アセチルアセトナト)コバルト (III)錯体及び前記ビス(アセチルアセトナト)銅(II)錯体の金属元素としての総配合量が、前記ゴム成分100重量部に対して、0.15〜0.40重量部である、
ことを特徴とするゴム組成物。
A rubber composition comprising a rubber component comprising at least one diene rubber and a tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex and a bis (acetylacetonato) copper (II) complex,
The molar ratio of the amount of the tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex as the metal element to the amount of the bis (acetylacetonato) copper (II) complex as the metal element is 60/40 to 40 / 60, and the total amount of the tris (acetylacetonato) cobalt (III) complex and the bis (acetylacetonato) copper (II) complex as metal elements is 100 parts by weight of the rubber component, 0.15 to 0.40 parts by weight,
The rubber composition characterized by the above-mentioned.
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