JP2006152158A - Rubber composition and pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定の変性天然ゴムと熱硬化性樹脂とを含むゴム組成物と、このようなゴム組成物を用いた運転安定性に優れた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition containing a specific modified natural rubber and a thermosetting resin, and a pneumatic tire excellent in driving stability using such a rubber composition.
従来、空気入りタイヤのトレッド部等は、一般に合成ゴムに比べて破壊強度等に優れた天然ゴムを主体とするゴム組成物で構成されているが、近年の車輌の高速化に伴い、タイヤにはより一層高い運転安定性が求められ、運転安定性の改善に有効なゴム組成物配合として、各種の充填剤や熱硬化性樹脂の配合等の検討が行われている。 Conventionally, the tread portion of a pneumatic tire is generally composed of a rubber composition mainly composed of natural rubber, which has superior fracture strength compared to synthetic rubber, but with the recent increase in speed of vehicles, Therefore, further higher operational stability is required, and as a rubber composition blend effective for improving operational stability, various fillers and thermosetting resins are being studied.
より高い運転安定性を実現するためには、高い剛性、即ち高い貯蔵弾性率Ｅ’と低ロス性、即ち低い損失係数ｔａｎδとを共に達成するタイヤ用ゴム組成物が望まれるが、従来において、これらを同時に満足するゴム組成物は提供されていない。 In order to achieve higher driving stability, a tire rubber composition that achieves both high rigidity, that is, high storage elastic modulus E ′ and low loss, that is, low loss coefficient tan δ is desired. No rubber composition satisfying these requirements at the same time is provided.
従って、本発明は高剛性で低ロス性のゴム組成物と、このゴム組成物を用いた運転安定性に優れた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubber composition having high rigidity and low loss and a pneumatic tire excellent in driving stability using the rubber composition.
本発明（請求項１）のゴム組成物は、天然ゴムラテックスに極性基含有単量体をグラフト重合し、凝固、乾燥してなる変性天然ゴムと熱硬化性樹脂とを含むことを特徴とする。 The rubber composition of the present invention (Claim 1) is characterized by comprising a modified natural rubber obtained by graft polymerization of a polar group-containing monomer on natural rubber latex, coagulated and dried, and a thermosetting resin. .
請求項２のゴム組成物は、請求項１において、前記変性天然ゴムを全ゴム成分の１０重量％以上含有することを特徴とする。 The rubber composition according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the modified natural rubber contains 10% by weight or more of the total rubber component.
請求項３のゴム組成物は、請求項１又は２において、前記極性基が、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、エポキシ基、オキシカルボニル基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、含窒素複素環基、含酸素複素環基、アルコキシシリル基及びスズ含有基から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする。 The rubber composition according to claim 3 is the rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the polar group is an amino group, imino group, nitrile group, ammonium group, imide group, amide group, hydrazo group, azo group, diazo group, hydroxyl group. , Carboxyl group, carbonyl group, epoxy group, oxycarbonyl group, sulfide group, disulfide group, sulfonyl group, sulfinyl group, thiocarbonyl group, nitrogen-containing heterocyclic group, oxygen-containing heterocyclic group, alkoxysilyl group, and tin-containing group It is one type or two or more types selected.
請求項４のゴム組成物は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記極性基含有単量体のグラフト量が天然ゴムラテックスのゴム分に対し０．０１〜５．０重量％であることを特徴とする。 The rubber composition according to claim 4 is the rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the graft amount of the polar group-containing monomer is 0.01 to 5.0% by weight based on the rubber content of the natural rubber latex. It is characterized by being.
請求項５のゴム組成物は、請求項１ないし４のいずれか１項において、熱硬化性樹脂がノボラック型フェノール樹脂及び／又は変性ポリオレフィン樹脂であることを特徴とする。 The rubber composition according to claim 5 is characterized in that, in any one of claims 1 to 4, the thermosetting resin is a novolak type phenol resin and / or a modified polyolefin resin.
請求項６のゴム組成物は、請求項１ないし４のいずれか１項において、熱硬化性樹脂が、下記一般式（Ｉ）で表されるポリマレイミド樹脂であることを特徴とする。
請求項７の空気入りタイヤは、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のゴム組成物をタイヤ構成部材に適用したことを特徴とする。 A pneumatic tire according to a seventh aspect is characterized in that the rubber composition according to any one of the first to sixth aspects is applied to a tire constituent member.
本発明の空気入りタイヤは、このような本発明のゴム組成物をタイヤ構成部材に適用したことを特徴とする。 The pneumatic tire of the present invention is characterized in that such a rubber composition of the present invention is applied to a tire constituent member.
天然ゴムラテックスに極性基含有単量体をグラフト重合し、凝固、乾燥してなる変性天然ゴムは、低ロス性を示す。一方、熱硬化樹脂は塩基性・酸性化合物と反応し、硬化が加速される。本発明者らは変性天然ゴムと特定の熱硬化樹脂を組み合わせることで低ロス性を維持しつつ、未変性天然ゴムよりも高い剛性を有するゴム組成物が得られることを見い出した。従って、このような変性天然ゴムと共に特定の熱硬化性樹脂を配合した本発明のゴム組成物によれば、運転安定性に優れた空気入りタイヤを実現することができる。 A modified natural rubber obtained by graft-polymerizing a polar group-containing monomer to natural rubber latex, coagulating and drying exhibits low loss. On the other hand, the thermosetting resin reacts with the basic / acidic compound to accelerate the curing. The present inventors have found that a rubber composition having higher rigidity than that of an unmodified natural rubber can be obtained while maintaining low loss by combining a modified natural rubber and a specific thermosetting resin. Therefore, according to the rubber composition of the present invention in which a specific thermosetting resin is blended with such a modified natural rubber, a pneumatic tire excellent in driving stability can be realized.
以下に本発明のゴム組成物及び空気入りタイヤの実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the rubber composition and the pneumatic tire of the present invention will be described in detail.
［変性天然ゴム］
まず、本発明のゴム組成物に含まれる変性天然ゴムについて説明する。
本発明に係る変性天然ゴムは、天然ゴムラテックスに極性基含有単量体をグラフト重合し、凝固、乾燥してなるものである。
[Modified natural rubber]
First, the modified natural rubber contained in the rubber composition of the present invention will be described.
The modified natural rubber according to the present invention is obtained by graft polymerizing a polar group-containing monomer to natural rubber latex, coagulating and drying.
本発明に用いる天然ゴムラテックスは通常のものであって、フィールドラテックス、アンモニア処理ラテックス、遠心分離濃縮ラテックス、界面活性剤や酵素で処理した脱蛋白ラテックス及びこれらを組合せたもの等を挙げることができる。 The natural rubber latex used in the present invention is normal, and examples thereof include field latex, ammonia-treated latex, centrifugal concentrated latex, deproteinized latex treated with a surfactant and an enzyme, and combinations thereof. .
本発明に用いる極性基含有単量体としては、分子内に少なくとも一つの極性基を有する単量体であれば特に制限されない。この極性基含有単量体が有する極性基の具体例としては、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、エポキシ基、オキシカルボニル基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、含窒素複素環基及び含酸素複素環基、アルコキシシリル基及びスズ含有基等を挙げることができる。これらの極性基を含有する単量体は、１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。極性基含有単量体は、これらの極性基の１種のみを含有していても良く、２種以上を含有していても良い。 The polar group-containing monomer used in the present invention is not particularly limited as long as it is a monomer having at least one polar group in the molecule. Specific examples of polar groups of the polar group-containing monomer include amino groups, imino groups, nitrile groups, ammonium groups, imide groups, amide groups, hydrazo groups, azo groups, diazo groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, Examples include carbonyl group, epoxy group, oxycarbonyl group, sulfide group, disulfide group, sulfonyl group, sulfinyl group, thiocarbonyl group, nitrogen-containing heterocyclic group and oxygen-containing heterocyclic group, alkoxysilyl group and tin-containing group. it can. One of these polar group-containing monomers may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. The polar group-containing monomer may contain only one kind of these polar groups, or may contain two or more kinds.
以下に、極性基含有単量体の具体例を挙げる。 Below, the specific example of a polar group containing monomer is given.
アミノ基含有単量体としては、１分子中に第１級、第２級及び第３級アミノ基から選ばれる少なくとも１つのアミノ基を有する重合性単量体がある。その中でも、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート等のような第３級アミノ基含有単量体が特に好ましい。なお、本明細書において、「（メタ）アクリル」は「アクリル又はメタクリル」を意味し、「（メタ）アクリレート」は「アクリレート又はメタクリレート」を意味する。 As the amino group-containing monomer, there is a polymerizable monomer having at least one amino group selected from primary, secondary, and tertiary amino groups in one molecule. Among these, tertiary amino group-containing monomers such as dialkylaminoalkyl (meth) acrylates are particularly preferable. In the present specification, “(meth) acryl” means “acryl or methacryl”, and “(meth) acrylate” means “acrylate or methacrylate”.
第１級アミノ基含有単量体としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、４−ビニルアニリン、アミノメチル（メタ）アクリレート、アミノエチル（メタ）アクリレート、アミノプロピル（メタ）アクリレート、アミノブチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Examples of the primary amino group-containing monomer include acrylamide, methacrylamide, 4-vinylaniline, aminomethyl (meth) acrylate, aminoethyl (meth) acrylate, aminopropyl (meth) acrylate, and aminobutyl (meth). An acrylate etc. are mentioned.
第２級アミノ基含有単量体としては、例えば、
（１）アニリノスチレン、β−フェニル−ｐ−アニリノスチレン、β−シアノ−ｐ−アニリノスチレン、β−シアノ−β−メチル−ｐ−アニリノスチレン、β−クロロ−ｐ−アニリノスチレン、β−カルボキシ−ｐ−アニリノスチレン、β−メトキシカルボニル−ｐ−アニリノスチレン、β−（２−ヒドロキシエトキシ）カルボニル−ｐ−アニリノスチレン、β−ホルミル−ｐ−アニリノスチレン、β−ホルミル−β−メチル−ｐ−アニリノスチレン、α−カルボキシ−β−カルボキシ−β−フェニル−ｐ−アニリノスチレン等のようなアニリノスチレン類
（２）アニリノフェニルブタジエン、１−アニリノフェニル−１，３−ブタジエン、１−アニリノフェニル−３−メチル−１，３−ブタジエン、１−アニリノフェニル−３−クロロ−１，３−ブタジエン、３−アニリノフェニル−２−メチル−１，３−ブタジエン、１−アニリノフェニル−２−クロロ−１，３−ブタジエン、２−アニリノフェニル−１，３−ブタジエン、２−アニリノフェニル−３−メチル−１，３−ブタジエン、２−アニリノフェニル−３−クロロ−１，３−ブタジエン等のアニリノフェニルブタジエン類
（３）Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−（４−アニリノフェニル）メタクリルアミド等のＮ−モノ置換（メタ）アクリルアミド類
等が挙げられる。
As the secondary amino group-containing monomer, for example,
(1) Anilinostyrene, β-phenyl-p-anilinostyrene, β-cyano-p-anilinostyrene, β-cyano-β-methyl-p-anilinostyrene, β-chloro-p-anilinostyrene , Β-carboxy-p-anilinostyrene, β-methoxycarbonyl-p-anilinostyrene, β- (2-hydroxyethoxy) carbonyl-p-anilinostyrene, β-formyl-p-anilinostyrene, β- Anilinostyrenes such as formyl-β-methyl-p-anilinostyrene, α-carboxy-β-carboxy-β-phenyl-p-anilinostyrene, etc. (2) Anilinophenylbutadiene, 1-anilinophenyl -1,3-butadiene, 1-anilinophenyl-3-methyl-1,3-butadiene, 1-anilinophenyl-3-chloro-1,3-butyl Diene, 3-anilinophenyl-2-methyl-1,3-butadiene, 1-anilinophenyl-2-chloro-1,3-butadiene, 2-anilinophenyl-1,3-butadiene, 2-anilino Anilinophenylbutadienes such as phenyl-3-methyl-1,3-butadiene and 2-anilinophenyl-3-chloro-1,3-butadiene (3) N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meta ) N-monosubstituted (meth) acrylamides such as acrylamide, N-methylolacrylamide, N- (4-anilinophenyl) methacrylamide and the like.
第３級アミノ基含有単量体としては、Ｎ，Ｎ−ジ置換アミノアルキルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ置換アミノアルキルアクリルアミド、ピリジル基を有するビニル化合物等が挙げられる。 Examples of the tertiary amino group-containing monomer include N, N-disubstituted aminoalkyl acrylate, N, N-disubstituted aminoalkylacrylamide, and a vinyl compound having a pyridyl group.
上記のＮ，Ｎ−ジ置換アミノアルキルアクリレートとしては、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノメチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジオクチルアミノエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン等のアクリル酸またはメタクリル酸のエステル等が挙げられる。特に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジオクルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリレート等が好ましい。 Examples of the N, N-disubstituted aminoalkyl acrylate include N, N-dimethylaminomethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate. N, N-dimethylaminobutyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminobutyl (meth) acrylate, N-methyl- N-ethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dipropylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dibutylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dibutylaminopropyl (meth) acrylate, N, N -Dibutylaminobutyl (meth) ac Rate, N, N-dihexylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dioctyl aminoethyl (meth) acrylate, esters of acrylic acid or methacrylic acid such as acryloyl morpholine and the like. In particular, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dipropylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diocleaminoethyl (meth) acrylate N-methyl-N-ethylaminoethyl (meth) acrylate and the like are preferable.
また、Ｎ，Ｎ−ジ置換アミノアルキルアクリルアミドとしては、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジオクチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のアクリルアミド化合物またはメタクリルアミド化合物等が挙げられる。これらのうち、特に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジオクチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等が好ましい。 Examples of the N, N-disubstituted aminoalkylacrylamide include N, N-dimethylaminomethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, and N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide. N, N-dimethylaminobutyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminobutyl (meth) acrylamide, N-methyl- N-ethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dipropylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dibutylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dibutylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N -Dibutyl Acrylamide compounds or methacrylamide compounds such as minobutyl (meth) acrylamide, N, N-dihexylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dihexylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-dioctylaminopropyl (meth) acrylamide, etc. Is mentioned. Of these, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-dioctylaminopropyl (meth) acrylamide and the like are particularly preferable.
また、アミノ基の代わりに含窒素複素環基を有するものであっても良く、含窒素複素環としては、例えばピロール、ヒスチジン、イミダゾール、トリアゾリジン、トリアゾール、トリアジン、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、インドール、キノリン、プリン、フェナジン、プテリジン、メラミン等が挙げられる。含窒素複素環は、他のヘテロ原子を環中に含んでいても良い。 Further, it may have a nitrogen-containing heterocyclic group instead of an amino group. Examples of the nitrogen-containing heterocyclic ring include pyrrole, histidine, imidazole, triazolidine, triazole, triazine, pyridine, pyrimidine, pyrazine, indole, quinoline. , Purine, phenazine, pteridine, melamine and the like. The nitrogen-containing heterocycle may contain other heteroatoms in the ring.
また、ピリジル基を有するビニル化合物としては、例えば、２−ビニルピリジン、３−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、５−メチル−２−ビニルピリジン、５−エチル−２−ビニルピリジン等が挙げられる。これらのうち特に、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン等が好ましい。 Examples of the vinyl compound having a pyridyl group include 2-vinylpyridine, 3-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 5-methyl-2-vinylpyridine, 5-ethyl-2-vinylpyridine, and the like. Of these, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine and the like are particularly preferable.
ニトリル基含有単量体としては、例えば、（メタ）アクリロニトリル、シアン化ビニリデン等が挙げられる。 Examples of the nitrile group-containing monomer include (meth) acrylonitrile, vinylidene cyanide and the like.
ヒドロキシル基含有単量体としては、１分子中に少なくとも１つの第１級、第２級及び第３級ヒドロキシル基を有する重合性単量体が挙げられる。かかる単量体としては、例えばヒドロキシル基含有不飽和カルボン酸系単量体、ヒドロキシル基含有ビニルエーテル系単量体、ヒドロキシル基含有ビニルケトン系単量体等がある。このようなヒドロキシル基含有単量体の具体例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のようなポリアルキレングリコール（アルキレングリコール単位数が、例えば２〜２３である）のモノ（メタ）アクリレート類；Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシメチル）（メタ）アクリルアミド等のヒドロキシル基含有不飽和アミド類；ｏ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｏ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ｍ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ｐ−ビニルベンジルアルコール等のヒドロキシル基含有ビニル芳香族化合物類；（メタ）アクリレート類がある。これらの中で、ヒドロキシル基含有不飽和カルボン酸系単量体、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類、ヒドロキシル基含有ビニル芳香族化合物が好ましく、特にヒドロキシル基含有不飽和カルボン酸系単量体が好ましい。ヒドロキシル基含有不飽和カルボン酸系単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸等のエステル、アミド、無水物等の誘導体であり、特にアクリル酸、メタクリル酸等のエステル化合物が好ましい。 Examples of the hydroxyl group-containing monomer include polymerizable monomers having at least one primary, secondary, and tertiary hydroxyl group in one molecule. Examples of such monomers include hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid monomers, hydroxyl group-containing vinyl ether monomers, and hydroxyl group-containing vinyl ketone monomers. Specific examples of such hydroxyl group-containing monomers include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 2-hydroxybutyl (meth) acrylate. , Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 3-hydroxybutyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol (the number of alkylene glycol units is 2 to 2, for example) 23) mono (meth) acrylates; N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N- (2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide, N, N-bis (2-hydroxymethyl) (meth) acrylic Hydroxyl group-containing unsaturated amides such as amide; o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, o-hydroxy-α-methylstyrene, m-hydroxy-α-methylstyrene, p-hydroxy-α- Examples include hydroxyl group-containing vinyl aromatic compounds such as methylstyrene and p-vinylbenzyl alcohol; (meth) acrylates. Among these, hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid monomers, hydroxyalkyl (meth) acrylates, and hydroxyl group-containing vinyl aromatic compounds are preferable, and hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid monomers are particularly preferable. Examples of the hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid-based monomer include derivatives such as esters, amides, and anhydrides such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, and maleic acid, and particularly acrylic acid and methacrylic acid. The ester compound is preferred.
カルボキシル基含有単量体としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、テトラコン酸、桂皮酸等の不飽和カルボン酸類；またはフタル酸、琥珀酸、アジピン酸等の非重合性多価カルボン酸と、（メタ）アリルアルコール、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の水酸基含有不飽和化合物とのモノエステルのような遊離カルボキシル基含有エステル類及びその塩等が挙げられる。これらの中で、不飽和カルボン酸類が特に好ましい。 Carboxyl group-containing monomers include (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, tetraconic acid, cinnamic acid and other unsaturated carboxylic acids; or phthalic acid, succinic acid, adipic acid and other non-polymerizable Examples thereof include free carboxyl group-containing esters such as monoesters of polyvalent carboxylic acids and hydroxyl-containing unsaturated compounds such as (meth) allyl alcohol and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and salts thereof. Of these, unsaturated carboxylic acids are particularly preferred.
エポキシ基含有単量体としては、（メタ）アリルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−オキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Examples of the epoxy group-containing monomer include (meth) allyl glycidyl ether, glycidyl (meth) acrylate, and 3,4-oxycyclohexyl (meth) acrylate.
アルコキシシリル基含有単量体としては、例えば、（メタ）アクリロキシメチルトリメトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルメチルジメトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルジメチルメトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルトリエトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルメチルジエトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルジメチルエトキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルトリプロポキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルメチルジプロポキシシラン、（メタ）アクリロキシメチルジメチルプロポキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルジメチルプロポキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルジメチルフェノキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジベンジロキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルジメチルベンジロキシシラン、トリメトキシビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、６−トリメトキシシリル−１，２−ヘキセン、ｐ−トリメトキシシリルスチレン等を挙げることができる。 Examples of the alkoxysilyl group-containing monomer include (meth) acryloxymethyltrimethoxysilane, (meth) acryloxymethylmethyldimethoxysilane, (meth) acryloxymethyldimethylmethoxysilane, and (meth) acryloxymethyltriethoxy. Silane, (meth) acryloxymethylmethyldiethoxysilane, (meth) acryloxymethyldimethylethoxysilane, (meth) acryloxymethyltripropoxysilane, (meth) acryloxymethylmethyldipropoxysilane, (meth) acryloxymethyl Dimethylpropoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyldimethylmethoxysilane, γ- (meth) a Lilooxypropyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyldimethylethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltripropoxysilane, γ- (meth) acryl Roxypropylmethyldipropoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyldimethylpropoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldiphenoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyldimethylphenoxysilane, γ- (meth) acryl Roxypropylmethyldibenzyloxysilane, γ- (meth) acryloxypropyldimethylbenzyloxysilane, trimethoxyvinylsilane, triethoxyvinylsilane, 6-trimethoxysilyl-1,2-hexene, p-trimethoxysilyls Tylene and the like can be mentioned.
本発明に用いるスズ含有単量体としては、アリルトリ−ｎ−ブチルスズ、アリルトリメチルスズ、アリルトリフェニルスズ、アリルトリ−ｎ−オクチルスズ、（メタ）アクリルオキシ−ｎ−ブチルスズ、（メタ）アクリルオキシトリメチルスズ、（メタ）アクリルオキシトリフェニルスズ、（メタ）アクリルオキシ−ｎ−オクチルスズ、ビニルトリ−ｎ−ブチルスズ、ビニルトリメチルスズ、ビニルトリフェニルスズ、ビニルトリ−ｎ−オクチルスズ等を挙げることができる。 As the tin-containing monomer used in the present invention, allyltri-n-butyltin, allyltrimethyltin, allyltriphenyltin, allyltri-n-octyltin, (meth) acryloxy-n-butyltin, (meth) acryloxytrimethyltin , (Meth) acryloxytriphenyltin, (meth) acryloxy-n-octyltin, vinyltri-n-butyltin, vinyltrimethyltin, vinyltriphenyltin, vinyltri-n-octyltin and the like.
本発明に係る変性天然ゴムは、例えば天然ゴムラテックスに極性基含有単量体を添加し、さらにグラフト重合用の開始剤を加えた後、乳化重合を行い、次いで生成重合物を凝固、乾燥することにより得ることができる。 In the modified natural rubber according to the present invention, for example, a polar group-containing monomer is added to natural rubber latex, an initiator for graft polymerization is further added, emulsion polymerization is performed, and then the resulting polymer is coagulated and dried. Can be obtained.
グラフト重合用の開始剤としては、特に限定はなく種々の開始剤、例えば乳化重合用の開始剤を用いることができ、その添加方法についても特に限定はない。一般に用いられる開始剤の例としては、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、クメンヒドロパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス（２−ジアミノプロパン）ヒドロクロライド、２，２−アゾビス（２−ジアミノプロパン）ジヒドロクロライド、２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられる。なお、重合温度を低減させるためには、レドックス系の重合開始剤を用いるのが好ましい。かかるレドックス系重合開始剤に用いる過酸化物と組合せる還元剤としては、例えばテトラエチレンペンタミン、メルカプタン類、酸性亜硫酸ナトリウム、還元性金属イオン、アスコルビン酸等が挙げられる。特に、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロパーオキサイドとテトラエチレンペンタミンとの組合せがレドックス系重合開始剤として好ましい。 The initiator for graft polymerization is not particularly limited, and various initiators such as an initiator for emulsion polymerization can be used, and the addition method is not particularly limited. Examples of commonly used initiators include benzoyl peroxide, hydrogen peroxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, di-tert-butyl peroxide, 2,2-azobisisobutyronitrile, , 2-azobis (2-diaminopropane) hydrochloride, 2,2-azobis (2-diaminopropane) dihydrochloride, 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), potassium persulfate, sodium persulfate, Examples thereof include ammonium persulfate. In order to reduce the polymerization temperature, it is preferable to use a redox polymerization initiator. Examples of the reducing agent to be combined with the peroxide used in the redox polymerization initiator include tetraethylenepentamine, mercaptans, acidic sodium sulfite, reducing metal ion, ascorbic acid and the like. In particular, a combination of tert-butyl hydroperoxide and tetraethylenepentamine is preferable as a redox polymerization initiator.
本発明で行うグラフト重合は、前述の極性基含有単量体を天然ゴムラテックス中に添加し、所定の温度で撹拌しながら重合する一般的な乳化重合で良い。ここで、予め極性基含有単量体に水と乳化剤を加え、十分に乳化させたものを天然ゴムラテックス中に添加しても良いし、極性基含有単量体を直接天然ゴムラテックス中に添加し、必要に応じて単量体の添加前または添加後に乳化剤を添加しても良い。 The graft polymerization performed in the present invention may be general emulsion polymerization in which the above-mentioned polar group-containing monomer is added to natural rubber latex and polymerized while stirring at a predetermined temperature. Here, water and an emulsifier added to the polar group-containing monomer in advance and fully emulsified may be added to the natural rubber latex, or the polar group-containing monomer may be added directly to the natural rubber latex. If necessary, an emulsifier may be added before or after the addition of the monomer.
乳化剤としては、特に限定されず、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のようなノニオン系の界面活性剤が挙げられる。 The emulsifier is not particularly limited, and examples thereof include nonionic surfactants such as polyoxyethylene lauryl ether.
ゴム組成物にカーボンブラックやシリカと配合した際の加工性を低下させることなく、本発明の効果を有効に発揮させることを考慮すると、天然ゴムの分子に対し万遍なく少量の極性基を導入することが重要であり、このために重合開始剤の添加量は極性基含有単量体１００モルに対し１〜１００モル％が好ましく、１０〜１００モル％がより好ましい。 Considering that the effects of the present invention can be effectively exhibited without degrading the processability when blended with carbon black or silica in the rubber composition, a small amount of polar groups are uniformly introduced into the natural rubber molecule. For this reason, the addition amount of the polymerization initiator is preferably 1 to 100 mol%, more preferably 10 to 100 mol% with respect to 100 mol of the polar group-containing monomer.
本発明に係る変性天然ゴムは、上述した各成分を反応容器に仕込み、３０〜８０℃で１０分〜７時間反応させてグラフト重合を行うことにより、変性天然ゴムラテックスを得、この変性天然ゴムラテックスを凝固し、洗浄後、真空乾燥機、エアドライヤー、ドラムドライヤー等の乾燥機を用いて乾燥することにより得ることができる。 The modified natural rubber according to the present invention is prepared by charging the above-described components into a reaction vessel and reacting at 30 to 80 ° C. for 10 minutes to 7 hours to carry out graft polymerization to obtain a modified natural rubber latex. The latex can be coagulated, washed, and then dried using a dryer such as a vacuum dryer, air dryer, drum dryer or the like.
本発明に係る変性天然ゴムにおいて、極性基含有単量体のグラフト量は天然ゴムラテックスのゴム分に対し０．０１〜５．０重量％が好ましく、０．１〜３．０重量％がより好ましく、０．２〜１．０重量％が特に好ましい。極性基含有単量体のグラフト量が０．０１重量％未満の場合、この変性天然ゴムを用いることによる本発明の効果を十分に得ることができず、５．０重量％を超えると、粘弾性、Ｓ−Ｓ特性（引張試験機における応力−歪曲線）等の天然ゴム本来の優れた特性が損なわれると共に、加工性が低下するおそれがある。 In the modified natural rubber according to the present invention, the graft amount of the polar group-containing monomer is preferably 0.01 to 5.0% by weight, more preferably 0.1 to 3.0% by weight, based on the rubber content of the natural rubber latex. Preferably, 0.2 to 1.0% by weight is particularly preferable. When the graft amount of the polar group-containing monomer is less than 0.01% by weight, the effect of the present invention by using this modified natural rubber cannot be sufficiently obtained. Natural rubber inherent excellent properties such as elasticity and SS characteristics (stress-strain curve in a tensile tester) are impaired, and processability may be reduced.
本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分としてこのような変性天然ゴムを、好ましくは１０重量％以上、特に５０重量％以上、とりわけ５０〜１００重量％含むものである。ここで、変性天然ゴムの含有量が上記下限未満では、この変性天然ゴムを用いることによる本発明の効果を十分に得ることができない。 The rubber composition according to the present invention contains such a modified natural rubber as a rubber component, preferably 10% by weight or more, particularly 50% by weight or more, especially 50 to 100% by weight. Here, if the content of the modified natural rubber is less than the lower limit, the effect of the present invention by using the modified natural rubber cannot be sufficiently obtained.
なお、変性天然ゴムと併用する他のゴム成分としては、通常の天然ゴム及びジエン系合成ゴムが挙げられる。ジエン系合成ゴムとしては、例えばスチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン共重合体等が挙げられる。これらの他のゴム成分は、１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。 Examples of other rubber components used in combination with the modified natural rubber include ordinary natural rubber and diene synthetic rubber. Examples of the diene synthetic rubber include styrene-butadiene copolymer (SBR), polybutadiene (BR), polyisoprene (IR), butyl rubber (IIR), and ethylene-propylene copolymer. These other rubber components may be used alone or in combination of two or more.
［熱硬化性樹脂］
本発明のゴム組成物に配合される熱硬化性樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂及び／又は変性ポリオレフィン樹脂が挙げられる。これらの熱硬化性樹脂は、ゴム組成物の硬度を高める補強用樹脂として好適である。
[Thermosetting resin]
As a thermosetting resin mix | blended with the rubber composition of this invention, a novolak-type phenol resin and / or modified polyolefin resin are mentioned. These thermosetting resins are suitable as reinforcing resins that increase the hardness of the rubber composition.
ノボラック型フェノール樹脂としてはノボラック型未変性フェノール樹脂、及びロジン油、トール油、カシューナッツ油、アマニ油等よりなる動植物やリノール油、オレイン酸油、リノレン酸油等よりなる不飽和油、キシレン、メシチレンよりなる芳香族炭化水素樹脂等のいずれかによって変性されたノボラック型変性フェノール樹脂等の１種又は２種以上が挙げられる。このようなノボラック型フェノール樹脂を配合する場合には、更に硬化剤としてメチレン供与体を使用することが好ましい。メチレン供与体としてヘキサメチレンテトラミンおよびメチロール化メラミン誘導体が使用できる。例えば、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサキス−（メトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリメチル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリメチロールメラミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリメチロールメラミン、Ｎ−メチロールメラミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（メトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリブチル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリメチロールメラミン等が例示できる。 As the novolak type phenol resin, novolak type unmodified phenol resin, animal and plant made of rosin oil, tall oil, cashew nut oil, linseed oil, etc., unsaturated oil made of linoleic oil, oleic acid oil, linolenic acid oil, xylene, mesitylene 1 type (s) or 2 or more types, such as a novolak type | mold modified phenol resin modified | denatured by any of the aromatic hydrocarbon resin which consists of. When blending such a novolak type phenolic resin, it is preferable to use a methylene donor as a curing agent. Hexamethylenetetramine and methylolated melamine derivatives can be used as methylene donors. For example, hexamethylol melamine, hexamethoxymethyl melamine, hexaethoxymethyl melamine, hexakis- (methoxymethyl) melamine, N, N ′, N ″ -trimethyl-N, N ′, N ″ -trimethylol melamine, N, N ′ , N ″ -trimethylolmelamine, N-methylolmelamine, N, N′-di (methoxymethyl) melamine, N, N ′, N ″ -tributyl-N, N ′, N ″ -trimethylolmelamine .
変性ポリオレフィン樹脂としては１個以上の官能基を含むもので、官能基としては無水マレイン酸、アクリル酸、エポキシド類などから誘導されるものが好ましい。例えばユニロイヤル・ケミカル・カンパニー社製の「ＰＯＬＹＢＯＮＤ３００９」あるいは「同３１０９」等が使用できる。変性ポリオレフィン樹脂についても１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。 The modified polyolefin resin contains one or more functional groups, and those derived from maleic anhydride, acrylic acid, epoxides and the like are preferred as the functional groups. For example, “POLYBOND3009” or “3109” manufactured by Uniroyal Chemical Company can be used. Also about a modified polyolefin resin, 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together.
ノボラック型フェノール樹脂及び／又は変性ポリオレフィン樹脂の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して３０重量部以下、例えば３．０〜３０重量部とすることが好ましい。この配合量が少な過ぎるとこれを配合したことによる十分な補強効果を得ることができず、多過ぎるとゴムとしての粘性が低下しもろくなる。 The compounding amount of the novolac type phenol resin and / or the modified polyolefin resin is preferably 30 parts by weight or less, for example, 3.0 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the blending amount is too small, a sufficient reinforcing effect due to blending it cannot be obtained, and if it is too large, the viscosity as rubber becomes fragile.
なお、ノボラック型フェノール樹脂を用いる場合に硬化剤としてメチレン供与体を用いる場合、メチレン供与体の使用量はノボラック型フェノール樹脂１００重量部に対して１．０〜１０重量部程度が好ましい。 In addition, when using a methylene donor as a hardening | curing agent when using a novolak-type phenol resin, the usage-amount of a methylene donor is preferable about 1.0-10 weight part with respect to 100 weight part of novolak-type phenol resins.
熱硬化性樹脂としてはまた、下記一般式（Ｉ）で表されるポリマレイミド樹脂の１種又は２種以上を用いても良く、このようなポリマレイミド樹脂を配合することにより、良好な作業性を維持した上で弾性率を向上させることができる。 As the thermosetting resin, one or more of polymaleimide resins represented by the following general formula (I) may be used. By blending such a polymaleimide resin, good workability is achieved. The elastic modulus can be improved while maintaining the above.
このようなポリマレイミド樹脂は、下記一般式（II）で表されるメチレンポリアニリンと、無水マレイン酸、無水シトラコン酸及び無水ジメチルマレイン酸の中から選ばれる少なくとも１種を反応させることにより製造することができる。 Such a polymaleimide resin is produced by reacting methylene polyaniline represented by the following general formula (II) with at least one selected from maleic anhydride, citraconic anhydride and dimethylmaleic anhydride. Can do.
このようなポリマレイミド樹脂の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して０．１重量部以上、特に０．１〜１０重量部、とりわけ０．５〜５重量部とすることが好ましい。この配合量が少な過ぎるとこれを配合することによる十分な弾性率向上効果を得ることができず、多過ぎるとゴムとしての粘性が低下しもろくなる。 The blending amount of such a polymaleimide resin is preferably 0.1 parts by weight or more, particularly 0.1 to 10 parts by weight, particularly 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component. If the blending amount is too small, it is not possible to obtain a sufficient elastic modulus improving effect by blending it, and if it is too large, the viscosity as rubber is fragile.
なお、前述のノボラック型フェノール樹脂及び／又は変性ポリオレフィン樹脂と上記ポリマレイミド樹脂とを併用する場合、全熱硬化性樹脂の合計の配合量がゴム成分１００重量部に対して２５重量部以下となるようにすることがゴムとしての粘性を失わずに高い弾性率が得られる点で好ましい。 When the aforementioned novolac type phenol resin and / or modified polyolefin resin and the polymaleimide resin are used in combination, the total amount of all thermosetting resins is 25 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the rubber component. This is preferable in that a high elastic modulus can be obtained without losing the viscosity of the rubber.
［その他の配合成分］
本発明のゴム組成物は、充填剤としてカーボンブラックを含有することが好ましい。カーボンブラックの配合量は、ゴム組成物中のゴム成分１００重量部に対して３０〜１２０重量部であることが好ましい。この配合量が３０重量部未満の場合、カーボンブラックを配合したことによる補強性、その他の物性の改良効果を十分に得ることができず、１２０重量部を超えると加工性等が低下する。
[Other ingredients]
The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black as a filler. The compounding amount of carbon black is preferably 30 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component in the rubber composition. If the amount is less than 30 parts by weight, the effect of improving the reinforcing properties and other physical properties due to the addition of carbon black cannot be sufficiently obtained.
カーボンブラックとしては、市販のあらゆるものが使用でき、なかでもＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦグレードのカーボンブラックを用いるのが好ましい。カーボンブラックは、特にＤＢＰ吸収量が１１０×１０−５ｍ３／ｋｇ以上で、窒素吸着比表面積が１４０×１０３ｍ２／ｋｇ以上のものが好ましい。 Any commercially available carbon black can be used, and among them, SAF, ISAF, HAF, FEF, and GPF grade carbon black are preferably used. Carbon black having a DBP absorption of 110 × 10 −5 m 3 / kg or more and a nitrogen adsorption specific surface area of 140 × 10 3 m 2 / kg or more is particularly preferable.
また、ゴム組成物中にカーボンブラックを含む場合、その一部、例えばゴム成分１００重量部に対して１０〜１００重量部をシリカで置き換えることにより、発熱性を改善することができる。ここで、シリカとしては、市販のあらゆるものが使用でき、なかでも湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカを用いるのが好ましい。シリカのＢＥＴ比表面積としては１５０ｍ２／ｇ以上のものが好ましく、より好ましくは１７０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは１９０ｍ２／ｇ以上である。このようなシリカとしては東ソーシリカ社製「ニプシルＡＱ」、「ニプシルＫＱ」などの市販品を用いることができる。 Moreover, when carbon black is included in the rubber composition, exothermic properties can be improved by replacing part thereof, for example, 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. Here, any commercially available silica can be used, and wet silica, dry silica, and colloidal silica are preferably used. The BET specific surface area of silica is preferably 150 m 2 / g or more, more preferably 170 m 2 / g or more, particularly preferably 190 m 2 / g or more. As such silica, commercial products such as “Nipsil AQ” and “Nipsil KQ” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. can be used.
カーボンブラックについても、シリカについてもいずれも１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。 As for carbon black and silica, either one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
本発明に係るゴム組成物においては、必要に応じて、ゴム業界で通常使用されている配合剤、例えば、他の補強性充填材、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤等を、目的に応じて適宜配合することができる。 In the rubber composition according to the present invention, if necessary, a compounding agent usually used in the rubber industry, such as other reinforcing fillers, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, and softening agents. Etc. can be appropriately blended depending on the purpose.
［空気入りタイヤ］
本発明の空気入りタイヤは、上述したゴム組成物をタイヤ構成部材に適用した空気入りタイヤであり、特に空気入りタイヤのトレッド部を上記ゴム組成物で構成することが好ましい。
[Pneumatic tire]
The pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire in which the above-described rubber composition is applied to a tire constituent member, and it is particularly preferable that the tread portion of the pneumatic tire is composed of the rubber composition.
このような本発明の空気入りタイヤは、バス、トラック、飛行機といった重荷重用空気入りタイヤから、乗用車、モータースポーツ（ＭＳ）等のレース用車空気入りタイヤ等、各種の空気入りタイヤに有効に適用される。 Such a pneumatic tire of the present invention is effectively applied to various pneumatic tires such as heavy duty pneumatic tires such as buses, trucks, airplanes, and racing car pneumatic tires for passenger cars and motor sports (MS). Is done.
以下に製造例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to production examples, examples, and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
製造例１：変性天然ゴムの製造方法
（１）天然ゴムラテックスの変性反応工程
フィールドラテックスをラテックスセパレーター（斎藤遠心工業製）を用いて回転数７５００ｒｐｍで遠心分離して乾燥ゴム濃度６０％の濃縮ラテックスを得た。この濃縮ラテックス１０００ｇを、撹拌機、温調ジャケットを備えたステンレス製反応容器に投入し、予め１０ｍｌの水と９０ｍｇの乳化剤（エマルゲン１１０８，花王株式会社製）を４−ビニルピリジン３．０ｇに加えて乳化したものを９９０ｍｌの水とともに添加し、これらを窒素置換しながら３０分間撹拌した。次いで、重合開始剤としてｔｅｒｔ−ブチルヒドロパーオキサイド１．２ｇとテトラエチレンペンタミン１．２ｇとを添加し、４０℃で３０分間反応させることにより、変性天然ゴムラテックスを得た。
Production Example 1: Method for Producing Modified Natural Rubber (1) Natural Rubber Latex Modification Step Field latex is centrifuged at a rotational speed of 7500 rpm using a latex separator (manufactured by Saito Centrifugal Co., Ltd.) and concentrated latex having a dry rubber concentration of 60%. Got. 1000 g of this concentrated latex is put into a stainless steel reaction vessel equipped with a stirrer and a temperature control jacket, and 10 ml of water and 90 mg of emulsifier (Emulgen 1108, manufactured by Kao Corporation) are added to 3.0 g of 4-vinylpyridine in advance. The emulsified product was added with 990 ml of water, and these were stirred for 30 minutes while purging with nitrogen. Next, 1.2 g of tert-butyl hydroperoxide and 1.2 g of tetraethylenepentamine were added as polymerization initiators and reacted at 40 ° C. for 30 minutes to obtain a modified natural rubber latex.
（２）凝固、乾燥工程
次いで、ギ酸を添加してｐＨを４．７に調整することにより、変性天然ゴムラテックスを凝固させた。このようにして得た固形物をクレーパーで５回処理し、シュレッダーに通してクラム化し、熱風式乾燥機により１１０℃で２１０分間乾燥して変性天然ゴムＡを得た。このようにして得た変性天然ゴムＡの重量から極性基含有単量体としての４−ビニルピリジンの転化率は１００％であることが確認された。また、該変性天然ゴムを石油エーテルで抽出し、さらにアセトンとメタノールの２：１混合溶媒で抽出することによりホモポリマーの分離を行ったところ、抽出物の分析からホモポリマーは検出されず、添加した単量体の１００％が天然ゴム分子に導入されていることを確認した。
(2) Coagulation and drying step The modified natural rubber latex was coagulated by adding formic acid and adjusting the pH to 4.7. The solid thus obtained was treated 5 times with a creper, passed through a shredder to crumb, and dried at 110 ° C. for 210 minutes with a hot air dryer to obtain modified natural rubber A. From the weight of the modified natural rubber A thus obtained, it was confirmed that the conversion rate of 4-vinylpyridine as a polar group-containing monomer was 100%. Moreover, when the homopolymer was separated by extracting the modified natural rubber with petroleum ether and further extracting with a 2: 1 mixed solvent of acetone and methanol, the homopolymer was not detected from the analysis of the extract and added. It was confirmed that 100% of the obtained monomer was introduced into the natural rubber molecule.
実施例１〜３、比較例１〜５
表１に示す配合のゴム組成物について、下記の評価を行い、結果を表１に示した。
Examples 1-3, Comparative Examples 1-5
The rubber composition having the composition shown in Table 1 was evaluated as follows, and the results are shown in Table 1.
なお、表１において用いた各材料は次の通りである。
［使用材料］
天然ゴム：ＲＳＳ♯４
変性天然ゴム：製造例１で製造した４−ビニルピリジン０．５％変性天然ゴム
ノボラック型フェノール樹脂：住友デュレズ（株）製「ＰＲ５０２３５」
ポリマレイミド樹脂：三井化学（株）製「ＢＭＩ−Ｓ」（Ｎ，Ｎ’−（４，４’−ジフェニルメタン）ビスマレイミド）
カーボンブラック：ＩＳＡＦ 旭カーボン社製「旭♯８０（Ｎ−２２０）」
老化防止剤：Ｎ−フェニル−Ｎ’−(１，３−ジメチルブチル)−ｐ−フェニレンジアミン 大内新興化学社製「ノクラック６Ｃ」
加硫促進剤：Ｎ−ｔ−ブチル−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
加硫剤：硫黄
The materials used in Table 1 are as follows.
[Materials used]
Natural rubber: RSS # 4
Modified natural rubber: 0.5% 4-vinylpyridine modified natural rubber produced in Production Example 1 Novolak type phenolic resin: “PR50235” manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd.
Polymaleimide resin: “BMI-S” (N, N ′-(4,4′-diphenylmethane) bismaleimide) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
Carbon Black: “Asahi # 80 (N-220)” manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.
Anti-aging agent: N-phenyl-N ′-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine “NOCRACK 6C” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator: Nt-butyl-benzothiazolylsulfenamide Vulcanization agent: Sulfur
［評価］
（１）貯蔵弾性率Ｅ’及び損失係数ｔａｎδ
加硫条件（１６０℃×１４分）で加硫したゴム組成物について、スペクトロメーター（動的粘弾性測定試験機）を用い、初期荷重１６０ｇ、周波数５２Ｈｚ、歪１％、測定温度２５℃で測定し、比較例１の場合を１００とし、指数で表示した。なお、表１には、貯蔵弾性率Ｅ’の増加率を示すために、比較例５の場合を１００として、実施例１〜３の値を指数表示した数値も併記した。
[Evaluation]
(1) Storage elastic modulus E ′ and loss coefficient tan δ
A rubber composition vulcanized under vulcanization conditions (160 ° C. × 14 minutes) is measured at an initial load of 160 g, a frequency of 52 Hz, a strain of 1%, and a measurement temperature of 25 ° C. using a spectrometer (dynamic viscoelasticity tester). Then, the case of Comparative Example 1 was set to 100, and displayed as an index. In addition, in Table 1, in order to show the increase rate of the storage elastic modulus E ′, the value of Examples 1 to 3 is also shown as an index with the case of Comparative Example 5 being 100.
Ｅ’は大きいほど弾性率が高く高剛性であり、ｔａｎδは低いほど低ロス性であることを示す。 A larger E ′ indicates a higher elastic modulus and a higher rigidity, and a lower tan δ indicates a lower loss.
表１より、本発明のゴム組成物は、高剛性、低ロス性であることから、このような本発明のゴム組成物によれば、運転安定性に優れた空気入りタイヤが提供されることが明らかである。 From Table 1, since the rubber composition of the present invention has high rigidity and low loss, such a rubber composition of the present invention provides a pneumatic tire excellent in driving stability. Is clear.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004346508A JP2006152158A (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Rubber composition and pneumatic tire |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004346508A JP2006152158A (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Rubber composition and pneumatic tire |
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Family Applications (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011225678A (en) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Bridgestone Corp | Rubber composition, belt coating rubber, and pneumatic tire |
| CN103936928A (en) * | 2014-05-03 | 2014-07-23 | 北京化工大学 | Preparation method of modified butadiene styrene rubber with high slip-moisture resistance |
| CN112920473A (en) * | 2021-01-25 | 2021-06-08 | 三角轮胎股份有限公司 | All-steel tread bottom rubber composition with low deformation rigidity and anti-groove crack performance and tire |
-
2004
- 2004-11-30 JP JP2004346508A patent/JP2006152158A/en active Pending
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