JP2008150553A - Rubber composition for tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳細には、可塑剤としてレシチンを含むタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a tire rubber composition, and more particularly to a tire rubber composition containing lecithin as a plasticizer.
従来より、ジエン系ゴム用可塑剤として、配合物性に優れる等の理由で芳香族系オイルが多く用いられてきたが、最近になって、かかる芳香族系オイルに含まれる多環芳香族化合物に起因する安全衛生上の問題が指摘されるなど、環境上の安全性の見地から、タイヤ用可塑剤としての芳香族系オイルの使用を規制する検討が行われている。よって、かかる芳香族系オイルに代わる有効な可塑剤が強く望まれているところである。 Conventionally, as a diene rubber plasticizer, aromatic oils have been often used for reasons such as excellent compounding properties. Recently, polycyclic aromatic compounds contained in such aromatic oils have been used. From the viewpoint of environmental safety, for example, the resulting safety and health problems have been pointed out, and studies are underway to regulate the use of aromatic oils as tire plasticizers. Therefore, an effective plasticizer that can replace such aromatic oil is strongly desired.
上記観点から、ゴム組成物に天然資源系可塑剤を用いる技術として、石油系可塑剤と高オレフィン植物油を併用する技術(特許文献1)、ヨウ素価130以下の植物油を使用する技術(特許文献2)及び鉱物油と不飽和オレフィンニトリルをベースとするターポリマーとを併用する技術(特許文献3)などが提案されているが、未だ、使用勝手のよい可塑剤とはいえない。また、天然資源系素材としてのレシチンを、タイヤ加硫用のブラダーに配合する技術(特許文献4)及び手袋形成用ゴムに配合する技術(特許文献5)なども提案されているが、これらは、当該レシチンをタイヤゴム用の可塑剤として使用するものではない。 From the above viewpoint, as a technique using a natural resource plasticizer in a rubber composition, a technique using a petroleum plasticizer and a high olefin vegetable oil in combination (Patent Document 1), a technique using a vegetable oil having an iodine value of 130 or less (Patent Document 2) ) And a technique (Patent Document 3) using a mineral oil and a terpolymer based on an unsaturated olefin nitrile has been proposed, but it is still not a plasticizer that is easy to use. In addition, a technique for blending lecithin as a natural resource material into a bladder for tire vulcanization (Patent Document 4) and a technique for blending in a rubber for glove formation (Patent Document 5) are also proposed. The lecithin is not used as a plasticizer for tire rubber.
よって、本発明では、可塑剤としてレシチンを利用することにより、環境に優しいタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an environmentally friendly tire rubber composition by using lecithin as a plasticizer.
本発明によれば、ジエン系ゴム100重量部、補強性充填剤20〜200重量部及びレシチン1〜40重量部を配合してなるタイヤ用ゴム組成物が提供される。 According to the present invention, there is provided a tire rubber composition comprising 100 parts by weight of a diene rubber, 20 to 200 parts by weight of a reinforcing filler and 1 to 40 parts by weight of lecithin.
本発明におけるジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、各種ポリブタジエンゴム(BR)、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)等のジエン系合成ゴムを単独で、あるいはこれら二種以上を併用して用いることができる。 Examples of the diene rubber in the present invention include natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), various styrene-butadiene copolymer rubbers (SBR), various polybutadiene rubbers (BR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubbers ( Diene synthetic rubbers such as NBR) and chloroprene rubber (CR) can be used alone or in combination of two or more thereof.
一般に、レシチンは、大豆、卵黄などに多く含まれているリン脂質であり、本発明で使用するレシチンには、粗製レシチンあるいは精製レシチンのいずれをも用いることが可能である。粗製レシチンは、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジル酸、ホスファチジルエタノールアミンおよびホスファチジルイノシトールなどのリン脂質を主成分とし、トリグリセリド、糖脂質、ステロールおよびトコフェロールおよび炭水化物などを含むものである。精製レシチンは、前記粗製レシチンに含まれるリン脂質以外の成分を、レシチンの金属塩複合体の溶解度を利用した精製法、あるいは酸化アルミニウムやケイ酸を用いたカラムクロマトグラフィーによる方法などによって可及的少量となるように取り除いた前記リン脂質の混合物からなる。 In general, lecithin is a phospholipid that is abundant in soybeans, egg yolks, and the like, and either crude or purified lecithin can be used as the lecithin used in the present invention. Crude lecithin is mainly composed of phospholipids such as phosphatidylcholine, phosphatidylserine, phosphatidylic acid, phosphatidylethanolamine and phosphatidylinositol, and contains triglycerides, glycolipids, sterols and tocopherols, carbohydrates and the like. Purified lecithin can be obtained by purifying components other than phospholipids contained in the crude lecithin by a purification method using the solubility of the metal salt complex of lecithin, or a column chromatography method using aluminum oxide or silicic acid. It consists of a mixture of the phospholipids removed so as to be in a small amount.
前記レシチンは、ジエン系ゴム100重量部に対して1〜40重量部、好ましくは3〜30重量部の量で配合される。この配合量が1重量部未満では、可塑剤としての所期の効果が発揮できず、逆に、40重量部を超えると、ブリードしてしまうので好ましくない。 The lecithin is blended in an amount of 1 to 40 parts by weight, preferably 3 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. If the blending amount is less than 1 part by weight, the desired effect as a plasticizer cannot be exhibited. Conversely, if it exceeds 40 parts by weight, bleeding occurs, which is not preferable.
本発明のゴム組成物に配合する補強性充填剤としては、一般タイヤ用又は特殊タイヤ用に従来から用いられてきた、例えば、カーボンブラック、シリカ、表面処理シリカ、クレー、タルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリコンカーバイド、メタケイ酸カルシウム、二酸化チタン、炭酸カルシウムなどの補強性充填剤の全てが単独で、あるいは併用して使用可能である。また、当該補強性充填剤の配合量としては、20〜200重量部、より好ましくは30〜150重量部の範囲内で、各種タイヤのそれぞれの用途に見合う最適の配合量で使用される。 As the reinforcing filler to be blended in the rubber composition of the present invention, conventionally used for general tires or special tires, for example, carbon black, silica, surface-treated silica, clay, talc, alumina, hydroxide All of the reinforcing fillers such as aluminum, silicon carbide, calcium metasilicate, titanium dioxide, and calcium carbonate can be used alone or in combination. Moreover, as a compounding quantity of the said reinforcing filler, it is used with the optimal compounding quantity suitable for each use of various tires within the range of 20-200 weight part, More preferably, within the range of 30-150 weight part.
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、更に他の配合剤として、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、老化防止剤、シランカップリング剤、各種充填剤などを配合することができ、これら配合剤の配合量も、本発明に反しない限り、従来の一般的な量とすることができる。 In the tire rubber composition of the present invention, vulcanization or cross-linking agents, vulcanization or cross-linking accelerators, anti-aging agents, silane coupling agents, various fillers and the like can be further blended as other compounding agents. The compounding amounts of these compounding agents can also be set to conventional conventional amounts as long as they are not contrary to the present invention.
以下、実施例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例によって限定するものでないことは言うまでもない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is further demonstrated by an Example and a comparative example, it cannot be overemphasized that the technical scope of this invention is not limited by these Examples.
試験サンプルの作製
以下の表1および表2に示すゴム配合系における硫黄と加硫促進剤を除く成分を1.7Lの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練し、165±5℃に達した時に放出したマスターバッチに、硫黄と加硫促進剤を加えて8インチのオープンロールで混練して未加硫ゴム組成物を得た。このゴム組成物の一部を粘度試験(ムーニー粘度)に供した。次いで、このゴム組成物の残部を15cm×15cm×0.2cmの金型中で、160℃、20分間プレス加硫して試験片(ゴムシート)を作製し、硬度、300%モジュラス(M300)及び切断時伸び(EB)試験に供した。
Preparation of test sample The components except for sulfur and vulcanization accelerator in the rubber compounding systems shown in Table 1 and Table 2 below were kneaded for 5 minutes with a 1.7 L closed Banbury mixer and released when the temperature reached 165 ± 5 ° C. Sulfur and a vulcanization accelerator were added to the masterbatch and kneaded with an 8-inch open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. A part of this rubber composition was subjected to a viscosity test (Mooney viscosity). Next, the remainder of the rubber composition was press vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes in a 15 cm × 15 cm × 0.2 cm mold to produce a test piece (rubber sheet) having a hardness of 300% modulus (M300). And subjected to an elongation at break (E B ) test.
試験・評価法
1)ムーニー粘度(ML1+4): JIS K 6300−1に準拠して、ムーニー粘度計にてL型ロータ(38.1mm径、5.5mm厚)を使用し、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、100℃、2rpmの条件下で測定した。比較例1又は3を100として、結果を指数で示す。数値が小さい程、良好であることを示す。
2)硬度: JIS K 6253に準拠して、スプリング式A型硬さ試験機を用いて、20℃での硬度を測定した。比較例1又は3を100として、結果を指数で示す。数値が大きい程、良好であることを示す。
3)300%モジュラス(M300): JIS K 6251に準拠して、300%伸長時のモジュラスを測定した。比較例1又は3を100として、結果を指数で示す。数値が大きい程、良好であることを示す。
4)破断時伸び(EB): JIS K 6251に準拠して、上記試験サンプルからJIS3号ダンベルにて2mmのゴムシートを打ち抜き、500mm/分の引張速度の条件下で、EBを得た。結果は、比較例1又は3を100として、指数で表示した。数値が大きい程、良好であることを示す。
Test / Evaluation Method 1) Mooney Viscosity (ML 1 + 4 ): In accordance with JIS K 6300-1, a Mooney viscometer is used with an L-shaped rotor (38.1 mm diameter, 5.5 mm thickness), and preheating time The measurement was performed under the conditions of 1 minute, a rotor rotation time of 4 minutes, 100 ° C., and 2 rpm. The result is shown as an index with Comparative Example 1 or 3 as 100. It shows that it is so favorable that a numerical value is small.
2) Hardness: Based on JIS K 6253, the hardness at 20 ° C. was measured using a spring type A hardness tester. The result is shown as an index with Comparative Example 1 or 3 as 100. It shows that it is so favorable that a numerical value is large.
3) 300% modulus (M300): The modulus at 300% elongation was measured according to JIS K 6251. The result is shown as an index with Comparative Example 1 or 3 as 100. It shows that it is so favorable that a numerical value is large.
4) elongation at break (E B): in compliance with JIS K 6251, punched 2mm rubber sheet at JIS3 dumbbell from the test sample, at a tensile rate conditions of 500 mm / min, to obtain a E B . The results were expressed as an index with Comparative Example 1 or 3 as 100. It shows that it is so favorable that a numerical value is large.
実施例1〜3及び比較例1〜3
結果を、以下の表1および表2に示す。
The results are shown in Table 1 and Table 2 below.
表1および表2の結果よりみて、環境にやさしい粗製レシチン及び精製レシチンは、共に、所定量で従来のアロマオイル可塑剤に比して遜色の無いゴム加工性及びゴム特性を示すことが分かる。 From the results of Tables 1 and 2, it can be seen that both crude lecithin and purified lecithin, which are friendly to the environment, exhibit rubber processing properties and rubber characteristics that are comparable to conventional aroma oil plasticizers in a predetermined amount.
よって、本発明になるレシチン可塑剤は、従来のアロマオイルの代替物として十分にタイヤ用ゴム組成物に使用できる。 Therefore, the lecithin plasticizer according to the present invention can be sufficiently used in a tire rubber composition as a substitute for a conventional aroma oil.
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JP2014111689A (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Rubber composition for tire and pneumatic tire |
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