JP2008189896A - Rubber composition for use in steel cord adhesion, and pneumatic tire - Google Patents

Rubber composition for use in steel cord adhesion, and pneumatic tire Download PDF

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Takashi Miyasaka
孝 宮坂
Hiroaki Narita
博昭 成田
Hirofumi Hayashi
浩文 林
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Toyo Tire Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide such a rubber composition for use in steel cord adhesion as is improved in the adhesion to a steel cord and in the failure characteristics therewith without impairing the processability. <P>SOLUTION: The rubber composition for use in the steel cord adhesion comprises a silica master batch which is obtained by mixing a silica that has a specific surface area in the CATB adsorption of 165-210 m<SP>2</SP>/g and a natural rubber latex in a solution state. The pneumatic tire uses a rubber/steel cord composite body comprising the above rubber composition and the steel cord. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、スチールコード接着用ゴム組成物、および、該ゴム組成物でスチールコードを被覆したゴム−スチールコード複合体を用いてなる空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition for bonding a steel cord and a pneumatic tire using a rubber-steel cord composite in which a steel cord is coated with the rubber composition.

従来、空気入りタイヤやベルトコンベアなどのゴム製品の補強材として、真鍮、ブロンズ、亜鉛等のメッキが施されたスチールコードが用いられているが、その補強効果を高めるためには、スチールコードとゴムとの接着力を向上させることが重要である。そこで、例えば、スチールコード接着用ゴム組成物において、接着界面層の形成を促進させる硫黄を増量したり、有機酸コバルトを配合したものが使用されている。また、レゾルシンやフェノール系樹脂とメチレン基供与体とを併用して、高弾性化し、接着性を向上させる手法もある。   Conventionally, steel cords plated with brass, bronze, zinc, etc. have been used as reinforcing materials for rubber products such as pneumatic tires and belt conveyors. It is important to improve the adhesive strength with rubber. Therefore, for example, in a rubber composition for bonding steel cords, an amount of sulfur that promotes formation of an adhesive interface layer or a compound containing cobalt organic acid is used. There is also a technique of using resorcinol or a phenolic resin in combination with a methylene group donor to increase elasticity and improve adhesion.

ところで、タイヤ用ゴム組成物においては、ゴム補強用充填剤であるカーボンブラックの一部をシリカで置換することがある。従来、このようなシリカでの置換は、低発熱性(低燃費性)と湿潤路面に対するグリップ性を両立させるために行われているが、シリカは表面のシラノール基の影響により凝集しやすく、分散性が悪いという欠点がある。そのため、シリカを予めゴムラテックスとマスターバッチ化することで分散性を改善することが提案されている。   By the way, in the rubber composition for tires, a part of carbon black which is a filler for rubber reinforcement may be substituted with silica. Conventionally, such substitution with silica has been performed in order to achieve both low heat generation (low fuel consumption) and grip on wet road surfaces, but silica is prone to agglomerate due to the influence of silanol groups on the surface and is dispersed. There is a disadvantage that the nature is bad. For this reason, it has been proposed to improve dispersibility by making silica a master batch with rubber latex in advance.

例えば、下記特許文献1には、ゴムラテックス中で大量に配合したシリカを良好に分散させるシリカマスターバッチの製造方法が提案されている。   For example, Patent Document 1 below proposes a method for producing a silica masterbatch in which silica mixed in a large amount in a rubber latex is well dispersed.

下記特許文献2には、天然ゴムラテックスとカーボンブラックとシリカをマスターバッチ化することで、加工性に優れるとともに、低転がり性と耐摩耗性に優れたゴム組成物が提案されている。   Patent Document 2 listed below proposes a rubber composition that is excellent in workability, natural rolling latex, carbon black, and silica as a master batch, and that is excellent in low rolling property and wear resistance.

下記特許文献3には、スチレンブタジエンゴムラテックスとシリカをマスターバッチ化することで、低発熱化し、タイヤの低燃費化を達成するとともに、操縦安定性を向上させたタイヤカーカス用ゴム組成物が提案されている。   Patent Document 3 below proposes a rubber composition for a tire carcass in which a master batch of styrene-butadiene rubber latex and silica is used to reduce heat generation and to reduce fuel consumption of the tire, and to improve steering stability. Has been.

下記特許文献4には、水系シリカコロイド液とゴムラテックスとを混合してマスターバッチ化することで、耐発熱性が大幅に向上したゴム組成物が提案されている。
特開2001−213971号公報 特開2005−220187号公報 特開2005−247985号公報 特開2006−083256号公報
Patent Document 4 below proposes a rubber composition in which heat resistance is greatly improved by mixing a water-based silica colloid solution and a rubber latex to form a master batch.
JP 2001-213971 A JP 2005-220187 A JP-A-2005-247985 JP 2006-083256 A

しかしながら、上記従来技術は、いずれも、シリカとゴムラテックスとをマスターバッチ化することで、ゴム組成物の低発熱化を図るものであり、スチールコードとゴムとの接着性の改良効果についてはもちろんのこと、スチールコード接着用ゴム組成物としての用途についても何ら開示されていない。   However, all of the above prior arts are intended to reduce the heat generation of the rubber composition by making silica and rubber latex into a master batch, and of course the effect of improving the adhesion between the steel cord and rubber. In addition, there is no disclosure of use as a steel cord bonding rubber composition.

本発明の目的は、加工性を損なうことなく、スチールコードとの接着性と破壊特性を改良したスチールコード接着用ゴム組成物、および、これを用いた空気入りタイヤを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a rubber composition for bonding a steel cord and a pneumatic tire using the same, which have improved adhesiveness to steel cord and fracture characteristics without impairing workability.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、小粒径シリカを天然ゴムラテックスに溶液状態で混合して得られるシリカマスターバッチを配合することで、スチールコード接着用ゴム組成物として、加工性を損なうことなく、接着性、破壊特性を改良できることを見い出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has formulated a silica masterbatch obtained by mixing a small particle size silica with natural rubber latex in a solution state, thereby providing a rubber composition for bonding steel cords. As a result, it was found that adhesiveness and fracture characteristics could be improved without impairing workability, and the present invention was completed.

すなわち、本発明に係るスチールコード接着用ゴム組成物は、CTAB吸着比表面積が165〜210m/gであるシリカと天然ゴムラテックスとを溶液状態で混合して得られるシリカマスターバッチを含有するものである。 That is, the steel cord bonding rubber composition according to the present invention contains a silica masterbatch obtained by mixing silica having a CTAB adsorption specific surface area of 165 to 210 m 2 / g and natural rubber latex in a solution state. It is.

また、本発明に係る空気入りタイヤは、該スチールコード接着用ゴム組成物とスチールコードとからなるゴム−スチールコード複合体を用いてなるものである。   The pneumatic tire according to the present invention is formed by using a rubber-steel cord composite made of the steel cord bonding rubber composition and a steel cord.

本発明によれば、特定の小粒径シリカを予め天然ゴムラテックスとともに混合し、マスターバッチ化したものを配合することにより、未加硫ゴム組成物の混合時における粘度上昇を伴うことなく、即ち加工性を損なうことなく、スチールコードに対する接着性を改良し、特には老化後の接着性を改良することができるとともに、破壊特性を改良することができる。   According to the present invention, a specific small particle size silica is mixed with a natural rubber latex in advance and blended into a master batch, so that there is no increase in viscosity when mixing the unvulcanized rubber composition, that is, Without impairing the workability, the adhesion to the steel cord can be improved, in particular the adhesion after aging can be improved, and the fracture characteristics can be improved.

以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。   Hereinafter, matters related to the implementation of the present invention will be described in detail.

本発明のゴム組成物に用いられるシリカマスターバッチは、小粒径シリカと天然ゴムラテックスとを溶液状態で混合して得られるものである。   The silica masterbatch used in the rubber composition of the present invention is obtained by mixing small particle size silica and natural rubber latex in a solution state.

上記小粒径シリカは、CTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロミド)吸着比表面積が165〜210m/gの範囲内にあるものである。このようなCTABの極めて高いシリカを用いることにより、シリカ表面のシラノール基量を増やして、その水素結合により、破壊特性と、スチールコードとの接着性を向上することができ、特に、かかる小粒径シリカを天然ゴムラテックスとマスターバッチ化することにより、上記水素結合による破壊特性と接着性の向上効果を高めることができる。また、老化後の接着性の改良効果にも優れる。一方で、小粒径シリカを用いると、表面のシラノール基量が多くなることに起因して凝集による粘度上昇が懸念されるが、上記のように該小粒径シリカを予めマスターバッチ化することで、粘度上昇を抑えて加工性を損なうなく、破壊特性、補強性と接着性の改良されたゴム組成物を得ることができる。 The small particle size silica has a CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) adsorption specific surface area in the range of 165 to 210 m 2 / g. By using silica having such a high CTAB, the amount of silanol groups on the surface of the silica can be increased, and the hydrogen bond can improve the fracture characteristics and the adhesion to the steel cord. By making the diameter silica into a master batch with natural rubber latex, the effect of improving the fracture characteristics and adhesiveness due to hydrogen bonding can be enhanced. Moreover, it is excellent also in the adhesive improvement effect after aging. On the other hand, when small particle size silica is used, there is a concern about an increase in viscosity due to aggregation due to an increase in the amount of silanol groups on the surface. Thus, it is possible to obtain a rubber composition having improved fracture characteristics, reinforcing properties and adhesiveness without suppressing an increase in viscosity and impairing processability.

上記CTAB吸着比表面積は、ASTM D4820に準拠してCTABを吸着させてその吸着量を測定することにより得られるものである。CTAB吸着比表面積のより好ましい範囲は、180〜210m/gである。 The CTAB adsorption specific surface area is obtained by adsorbing CTAB according to ASTM D4820 and measuring the adsorption amount. A more preferable range of the CTAB adsorption specific surface area is 180 to 210 m 2 / g.

上記天然ゴムラテックスは、他のジエン系ゴムに比べて耐疲労性に優れる天然ゴムが、水などの水系溶媒に分散してなるラテックスであり、公知の種々の天然ゴムラテックスを用いることができる。   The natural rubber latex is a latex in which a natural rubber having excellent fatigue resistance compared to other diene rubbers is dispersed in an aqueous solvent such as water, and various known natural rubber latexes can be used.

小粒径シリカと天然ゴムラテックスとを溶液状態で混合する方法としては、特に限定されず、特開2001−213971号公報などに開示された公知の種々の方法を用いることができる。例えば、シリカ水分散液を撹拌しながら、天然ゴムラテックスを滴下する方法や、逆に、天然ゴムラテックスを撹拌しながら、シリカ水分散液を滴下する方法などが挙げられる。混合した小粒径シリカと天然ゴムラテックスは、通常、凝固させた後、水洗、脱水、乾燥させることにより、シリカマスターバッチが得られる。これらの方法についても公知の方法を採用することができる。   The method for mixing the small particle size silica and the natural rubber latex in a solution state is not particularly limited, and various known methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-213971 can be used. For example, a method of dropping the natural rubber latex while stirring the silica aqueous dispersion, or a method of dropping the silica water dispersion while stirring the natural rubber latex can be used. The mixed small particle size silica and natural rubber latex are usually coagulated and then washed with water, dehydrated and dried to obtain a silica masterbatch. Also for these methods, known methods can be employed.

該シリカマスターバッチは、天然ゴムラテックス由来の天然ゴム100重量部に対して、シリカを5〜60重量部含有することが好ましく、より好ましくはシリカを10〜30重量部含有することである。シリカの含有量が5重量部未満では、接着性や破壊特性の充分な改良効果を得にくく、逆に60重量部を超えると、シリカマスターバッチのムーニー粘度が高くなり、混合加工性が悪化することがある。   The silica masterbatch preferably contains 5 to 60 parts by weight of silica, more preferably 10 to 30 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of natural rubber derived from natural rubber latex. When the silica content is less than 5 parts by weight, it is difficult to obtain a sufficient improvement effect of adhesiveness and fracture characteristics. Conversely, when the silica content exceeds 60 parts by weight, the Mooney viscosity of the silica masterbatch increases and the mixing processability deteriorates. Sometimes.

本発明のゴム組成物には、上記シリカマスターバッチとともに、該シリカマスターバッチ由来の天然ゴム以外のジエン系ゴムを配合してもよい。すなわち、本発明のゴム組成物においては、ゴム成分が上記シリカマスターバッチ由来の天然ゴムのみで構成されてもよいが、他のジエン系ゴムを配合してもよい。そのようなジエン系ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムなどが挙げられ、より好ましくは天然ゴム及び/又はイソプレンゴムであり、これらはそれぞれ単独で又は2種以上併用して用いることができる。   The rubber composition of the present invention may contain a diene rubber other than the natural rubber derived from the silica master batch together with the silica master batch. That is, in the rubber composition of the present invention, the rubber component may be composed only of the natural rubber derived from the silica masterbatch, but other diene rubbers may be blended. Examples of such a diene rubber include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, and more preferably natural rubber and / or isoprene rubber, which are used alone or in combination of two or more. Can be used.

詳細には、本発明のゴム組成物におけるゴム成分は、上記シリカマスターバッチ由来の天然ゴム100〜10重量%と、他のジエン系ゴム0〜90重量%とで構成されていることが好ましく、より好ましくは、シリカマスターバッチ由来の天然ゴム70〜30重量%と、他のジエン系ゴム30〜70重量%とで構成されることである。シリカマスターバッチ由来の天然ゴムの構成比が10重量%未満では、予めマスターバッチ化しておくことによる効果が不十分となる。   Specifically, the rubber component in the rubber composition of the present invention is preferably composed of 100 to 10% by weight of the natural rubber derived from the silica masterbatch and 0 to 90% by weight of another diene rubber. More preferably, it is comprised with 70-30 weight% of natural rubbers derived from a silica masterbatch, and 30-70 weight% of other diene rubbers. When the composition ratio of the natural rubber derived from the silica masterbatch is less than 10% by weight, the effect obtained by making the masterbatch in advance becomes insufficient.

本発明のゴム組成物においては、上記ゴム成分100重量部に対して、カーボンブラック0〜195重量部と、シリカ5〜50重量部とが、両者の合計量で20〜200重量部配合されることが好ましい。シリカの配合量は、シリカマスターバッチ中のシリカを含むシリカの総量であり、これが5重量部未満では接着性、破壊特性の改良効果が小さく、逆に50重量部を超えると、耐熱老化性が悪化する。シリカのより好ましい配合量は、5〜30重量部である。また、カーボンブラックは必須ではないが、配合する場合には、195重量部以下で配合することが好ましい。ここで、シリカとカーボンブラックの合計量が20重量部未満では、補強性が不十分となり、逆に200重量部を超えると、加工性を損なう。   In the rubber composition of the present invention, 0 to 195 parts by weight of carbon black and 5 to 50 parts by weight of silica are blended in a total amount of 20 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. It is preferable. The compounding amount of silica is the total amount of silica including silica in the silica masterbatch. If the amount is less than 5 parts by weight, the effect of improving adhesiveness and fracture characteristics is small. Getting worse. The more preferable amount of silica is 5 to 30 parts by weight. Moreover, although carbon black is not essential, when mix | blending, it is preferable to mix | blend with 195 weight part or less. Here, if the total amount of silica and carbon black is less than 20 parts by weight, the reinforcing property is insufficient, while if it exceeds 200 parts by weight, the workability is impaired.

本発明のゴム組成物においては、上記ゴム成分100重量部に対して、硫黄を3〜6重量部配合することが好ましい。このように硫黄の配合量を多くすることで、ゴムとスチールコードとの接着界面層を十分に形成することができる。   In the rubber composition of this invention, it is preferable to mix | blend 3-6 weight part of sulfur with respect to 100 weight part of said rubber components. Thus, by increasing the compounding amount of sulfur, the adhesion interface layer between the rubber and the steel cord can be sufficiently formed.

本発明のゴム組成物には、接着界面層の形成促進剤としての有機酸コバルト塩等の有機酸金属塩を配合してもよい。かかる有機酸金属塩を形成する有機酸としては、例えば、ステアリン酸、ナフテン酸、オクチル酸、オレイン酸、マレイン酸、ホウ素含有有機酸などが挙げられ、特に限定されない。   You may mix | blend organic acid metal salts, such as organic acid cobalt salt, as a formation promoter of an adhesion interface layer with the rubber composition of this invention. Examples of the organic acid that forms the organic acid metal salt include stearic acid, naphthenic acid, octylic acid, oleic acid, maleic acid, and boron-containing organic acids, and are not particularly limited.

本発明のゴム組成物には、また、メチレン供与体としてのヘキサメチレンテトラミンやメラミン誘導体を配合してもよい。メラミン誘導体としては、メラミンとホルムアルデヒドを反応させて得られるヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテル、多価メチロールメラミンなどが挙げられる。これらのメチレン供与体の配合量は、上記ゴム成分100重量部に対して0.5〜5.0重量部であることが好ましい。   The rubber composition of the present invention may also contain hexamethylenetetramine or a melamine derivative as a methylene donor. Examples of the melamine derivative include hexamethoxymethyl melamine obtained by reacting melamine and formaldehyde, hexamethylol melamine pentamethyl ether, and polyvalent methylol melamine. The blending amount of these methylene donors is preferably 0.5 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.

本発明のゴム組成物には、ノボラック型フェノール樹脂やレゾルシン、レゾルシン誘導体からなるフェノール系成分を配合してもよい。かかるフェノール系成分は、ゴム中のシリカとスチールコード表面のメッキとの間に介在して両者を結合するように作用するので、ゴムとスチールコードとの接着性を向上することができる。該フェノール系成分は、上記ゴム成分100重量部に対して0.5〜5.0重量部配合することが好ましい。   The rubber composition of the present invention may contain a phenolic component composed of a novolac type phenol resin, resorcin, or a resorcin derivative. Such a phenol-based component is interposed between the silica in the rubber and the plating on the surface of the steel cord so as to bond the two, so that the adhesion between the rubber and the steel cord can be improved. The phenolic component is preferably blended in an amount of 0.5 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.

上記ノボラック型フェノール樹脂としては、フェノールとホルムアルデヒドを縮合してなる未変性フェノール樹脂(ストレートフェノール樹脂)、アルキル置換フェノール樹脂、オイル変性フェノール樹脂などが挙げられる。アルキル置換フェノール樹脂としては、フェノールの代わりにクレゾールを用いたクレゾール・ホルムアルデヒド樹脂が挙げられ、その他、フェノールの代わりにキシレノールやオクチルフェノール等の他のアルキルフェノールを用いたアルキルフェノール樹脂が挙げられる。また、オイル変性フェノール樹脂としては、カシューナッツ油、トール油、ロジン油などの各種オイルで変性されたノボラック型変性フェノール樹脂が挙げられる。   Examples of the novolac type phenol resin include unmodified phenol resin (straight phenol resin) obtained by condensing phenol and formaldehyde, alkyl-substituted phenol resin, and oil-modified phenol resin. Examples of the alkyl-substituted phenol resin include a cresol-formaldehyde resin using cresol instead of phenol, and an alkyl phenol resin using another alkyl phenol such as xylenol or octylphenol instead of phenol. Examples of the oil-modified phenol resin include novolak-type modified phenol resins modified with various oils such as cashew nut oil, tall oil, and rosin oil.

また、レゾルシン誘導体としては、レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂初期縮合物、レゾルシン・アルキルフェノール共縮合ホルムアルデヒド樹脂などのレゾルシンとホルムアルデヒドの縮合物が挙げられる。   Examples of the resorcin derivative include a resorcin / formaldehyde resin initial condensate and a resorcin / formaldehyde condensate condensate such as resorcin / alkylphenol co-condensed formaldehyde resin.

上記のように硫黄の配合量を多くしたり、メチレン供与体及びフェノール系成分などの接着樹脂を配合した場合、一般的には、未加硫ゴム組成物の粘度上昇が懸念されるが、上記のシリカマスターバッチの配合により、粘度上昇を抑えて加工性を維持することができる。   When the amount of sulfur is increased as described above, or when an adhesive resin such as a methylene donor and a phenolic component is blended, generally, there is a concern about an increase in viscosity of the unvulcanized rubber composition. By adding the silica masterbatch, it is possible to suppress the increase in viscosity and maintain the workability.

本発明のゴム組成物には、上記した成分の他に、加硫促進剤、シランカップリング剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、プロセス油等の加工助剤などを適宜添加することができる。   In addition to the above-described components, the rubber composition of the present invention may be appropriately added with a processing aid such as a vulcanization accelerator, a silane coupling agent, an anti-aging agent, zinc white, stearic acid, and process oil. it can.

本発明のゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー等の混合機を用いて混練し作成することができる。かかるゴム組成物とスチールコードとからなるゴム−スチールコード複合体は、スチールコードを上記ゴム組成物で被覆することで形成されるものであり、空気入りラジアルタイヤのベルトやカーカスなどの補強材として、あるいはまた、各種ベルトコンベアの補強材として使用することができる。   The rubber composition of the present invention can be prepared by kneading using a commonly used mixer such as a Banbury mixer or a kneader. A rubber-steel cord composite composed of such a rubber composition and a steel cord is formed by coating a steel cord with the above rubber composition, and is used as a reinforcing material for a belt or a carcass of a pneumatic radial tire. Alternatively, it can be used as a reinforcing material for various belt conveyors.

具体的には、上記ゴム組成物とスチールコードとを用いて、常法に従い、スチールカレンダーなどのトッピング装置により、ゴムースチールコード複合体としてのスチールコードトッピング反を製造し、これをタイヤ補強部材として用いて、他の部材とともにグリーンタイヤを成形し、加硫することで、本発明の空気入りタイヤを製造することができる。本発明の空気入りタイヤとしては、トラックやバス等の重荷重用空気入りタイヤであることが好ましい。   Specifically, using the above rubber composition and steel cord, a steel cord topping material as a rubber-steel cord composite is manufactured by a topping device such as a steel calender according to a conventional method, and this is used as a tire reinforcing member. The pneumatic tire of the present invention can be manufactured by forming and vulcanizing a green tire together with other members. The pneumatic tire of the present invention is preferably a heavy duty pneumatic tire such as a truck or a bus.

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

実施例及び比較例で用いたシリカ1〜5の詳細は次の通りである。   Details of silicas 1 to 5 used in Examples and Comparative Examples are as follows.

・シリカ1:CTAB吸着比表面積=106m/gの大粒径シリカ、
・シリカ2:CTAB吸着比表面積=160m/gの中粒径シリカ(デグサ社製「Ultrasil 7000GR」)、
・シリカ3:CTAB吸着比表面積=168m/gの小粒径シリカ(日本シリカ社製「Nipsil AQ」)、
・シリカ4:CTAB吸着比表面積=189m/gの小粒径シリカ(ローディア社製「1205MP」)、
・シリカ5:CTAB吸着比表面積=198m/gの小粒径シリカ(トクヤマ社製「PR」)。
Silica 1: CTAB adsorption specific surface area = 106 m 2 / g large particle size silica,
-Silica 2: CTAB adsorption specific surface area = 160 m 2 / g medium particle size silica (Degussa “Ultrasil 7000GR”),
Silica 3: CTAB adsorption specific surface area = 168 m 2 / g small particle size silica (“Nipsil AQ” manufactured by Nippon Silica),
Silica 4: CTAB adsorption specific surface area = 189 m 2 / g small particle size silica (“1205MP” manufactured by Rhodia),
Silica 5: CTAB adsorption specific surface area = 198 m 2 / g small particle size silica (“PR” manufactured by Tokuyama Corporation).

シリカマスターバッチMB1〜5の詳細は次の通りである。   The details of the silica master batches MB1 to MB5 are as follows.

・MB1:20gのシリカ5を蒸留水80gと混ぜて、シリカ水分散液を調製した。天然ゴムラテックス(レヂテックス社製「NR−LATEX」)167gを撹拌しながら、上記シリカ水分散液を滴下して両者を混合し、その後、ギ酸でpHを4.5まで下げることで、凝固物を得た。得られた凝固物を水洗し、ロールで脱水し、真空乾燥機で50℃×24時間乾燥させることで、シリカマスターバッチMB1を得た。 MB1: 20 g of silica 5 was mixed with 80 g of distilled water to prepare a silica water dispersion. While stirring 167g of natural rubber latex ("NR-LATEX" manufactured by Residex Co., Ltd.), the silica aqueous dispersion is added dropwise to mix the two, and then the pH is lowered to 4.5 with formic acid. Obtained. The obtained solidified product was washed with water, dehydrated with a roll, and dried with a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours to obtain a silica master batch MB1.

・MB2:シリカ5の配合量を天然ゴム100重量部に対して10重量部とし、その他は上記MB1と同様にしてシリカマスターバッチMB2を調製した。 MB2: The silica masterbatch MB2 was prepared in the same manner as MB1 except that the amount of silica 5 was 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of natural rubber.

・MB3:シリカ5に代えてシリカ4を用い、その他は上記MB1と同様にしてシリカマスターバッチMB3を調製した。 MB3: Silica master batch MB3 was prepared in the same manner as MB1 except that silica 4 was used instead of silica 5.

・MB4:シリカ5に代えてシリカ3を用い、その他は上記MB1と同様にしてシリカマスターバッチMB4を調製した。 MB4: Silica masterbatch MB4 was prepared in the same manner as MB1 except that silica 3 was used instead of silica 5.

・MB5:シリカ5に代えてシリカ2を用い、その他は上記MB1と同様にしてシリカマスターバッチMB5を調製した。 MB5: Silica masterbatch MB5 was prepared in the same manner as MB1 except that silica 2 was used instead of silica 5.

バンバリーミキサーを使用し、下記表1に示す配合に従って、実施例1〜4及び比較例1〜4のゴム組成物を調製した。表1中の「天然ゴム」はRSS#3であり、「天然ゴムラテックス」はレヂテックス社製「NR−LATEX」(但し、ギ酸を添加しpHを4.5として凝固させ、凝固物をロールで脱水後、真空乾燥機で乾燥させたもの)である。   Using a Banbury mixer, rubber compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared according to the composition shown in Table 1 below. “Natural rubber” in Table 1 is RSS # 3 and “Natural rubber latex” is “NR-LATEX” manufactured by Residex Co. (however, formic acid is added and the pH is set to 4.5 to coagulate the coagulum with a roll. After dehydration, it is dried with a vacuum dryer).

各ゴム組成物には、共通配合として、ゴム成分100重量部に対し、カーボンブラックN326(昭和キャボット社製)60重量部、老化防止剤6C(モンサント社製「サントフレックス6PPD」)2重量部、亜鉛華(三井金属社製「亜鉛華3号」)8重量部、ステアリン酸コバルト(日本鉱業社製)2重量部、ホウ素含有有機酸コバルト(OMG社製「マノボンドC22.5、C680C」)0.8重量部、加硫促進剤DZ(大内新興化学工業社製「ノクセラーDZ−G」)1重量部、レゾルシン・アルキルフェノール・ホルマリン共重合体(住友化学工業社製「スミカノール620」)2重量部、ヘキサメトキシメチルメラミン(三井サイテック社製「サイレッツ963L」)4重量部、不溶性硫黄(アクゾ社製「クリステックスOT−20」)4.5重量部を配合した。   In each rubber composition, carbon black N326 (manufactured by Showa Cabot) 60 parts by weight, anti-aging agent 6C (“Santoflex 6PPD” manufactured by Monsanto) 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component as a common compound. Zinc flower (Mitsui Kinzoku Co., Ltd. “Zinc flower No. 3”) 8 parts by weight, cobalt stearate (Nihon Mining Co., Ltd.) 2 parts by weight, boron-containing organic acid cobalt (OMG “Manobond C22.5, C680C”) 0 8 parts by weight, 1 part by weight of vulcanization accelerator DZ (“Noxeller DZ-G” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.), 2 parts by weight of resorcin / alkylphenol / formalin copolymer (“SUMIKANOL 620” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) Part, 4 parts by weight of hexamethoxymethylmelamine (“Cyretz 963L” manufactured by Mitsui Cytec), insoluble sulfur (“Crytex OT-20” manufactured by Akzo) 5 parts by weight were blended.

各ゴム組成物について、加工性と接着性と破壊特性を測定評価した。各測定方法は次の通りである。   Each rubber composition was measured and evaluated for processability, adhesion and fracture characteristics. Each measuring method is as follows.

・加工性:JIS K6300−1に準拠して、予熱1分、測定4分、温度100℃にて、未加硫ゴムのムーニー粘度を測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。数値が小さいほど、粘度が低く、加工性に優れることを示す。 Processability: In accordance with JIS K6300-1, pre-heating for 1 minute, measurement for 4 minutes, temperature of 100 ° C., Mooney viscosity of unvulcanized rubber was measured, and displayed as an index with the value of Comparative Example 1 as 100 did. The smaller the value, the lower the viscosity and the better the workability.

・接着性:各ゴム組成物をシーティングして厚み1.0mmのゴムシートを作製した。黄銅メッキが施されたスチールコード(構造:3+8×0.22mm)を12本/25mmの間隔で並べ、上記ゴムシートで挟み込んだものを2枚重ねて、150℃で30分間加硫し、スチールコードが2層存在するゴム−スチールコード複合体を得て、これを25mm幅にカットしてサンプルを作製した。各サンプルについて、初期接着性と老化後の接着性を次のようにして測定した。 Adhesiveness: Each rubber composition was sheeted to prepare a rubber sheet having a thickness of 1.0 mm. Steel cords with brass plating (structure: 3 + 8 × 0.22mm) are arranged at 12 / 25mm intervals, and two pieces sandwiched between the rubber sheets are stacked, vulcanized at 150 ° C for 30 minutes, and steel A rubber-steel cord composite having two layers of cords was obtained, and this was cut into a width of 25 mm to prepare a sample. About each sample, the initial adhesiveness and the adhesiveness after aging were measured as follows.

[初期接着性]オートグラフ(インストロン製「5655型」)を用いて2層のスチールコードの剥離力を測定し、比較例1を100とした指数で表示した。値が大きいほど接着性がよいことを意味する。 [Initial Adhesiveness] The peel strength of the two-layer steel cord was measured using an autograph (Instron "5655 type"), and displayed as an index with Comparative Example 1 taken as 100. A larger value means better adhesion.

[老化後の接着性]各サンプルを105℃×96時間のスチーム雰囲気で老化させた後、オートグラフを用いて2層のスチールコードの剥離力を測定し、比較例1を100とした指数で表示した。値が大きいほど接着性がよいことを意味する。 [Adhesiveness after aging] Each sample was aged in a steam atmosphere at 105 ° C for 96 hours, and then the peel strength of the two-layer steel cord was measured using an autograph. displayed. A larger value means better adhesion.

・破壊特性:各ゴム組成物を150℃×30分間の条件で加硫したサンプルについて、JIS K6251に準拠した引張試験を行って抗張積を求め、比較例1の値を100とした指数で表示した。数値が大きいほど、破壊特性に優れることを示す。

Figure 2008189896
・ Fracture characteristics: Tensile product based on JIS K6251 was obtained for samples obtained by vulcanizing each rubber composition at 150 ° C. for 30 minutes, and the tensile product was obtained. displayed. It shows that it is excellent in a fracture characteristic, so that a numerical value is large.
Figure 2008189896

表1に示すように、小粒径シリカをそのまま混練した比較例3では、接着性及び破壊特性は改良されたものの、未加硫ゴムの粘度が高く、加工性に劣っていた。これに対し、小粒径シリカを天然ゴムラテックスとマスターバッチ化した上で配合した実施例1〜4では、加工性を実質的に損なうことなく、接着性及び破壊特性が改善されており、特に、比較例3との対比において、老化後の接着性において大幅な改良効果が認められた。なお、シリカマスターバッチとして配合した場合であっても、中粒径シリカを用いた比較例4では、そのまま混練した比較例3と大差ないものであった。   As shown in Table 1, in Comparative Example 3 in which the small particle size silica was kneaded as it was, the adhesiveness and fracture characteristics were improved, but the viscosity of the unvulcanized rubber was high and the processability was poor. On the other hand, in Examples 1 to 4, which were formulated after master batch of small particle size silica and natural rubber latex, the adhesiveness and fracture characteristics were improved without substantially impairing the workability. In contrast to Comparative Example 3, a significant improvement effect was observed in the adhesiveness after aging. In addition, even when it mix | blends as a silica masterbatch, in the comparative example 4 using a medium particle size silica, it was a thing which is not much different from the comparative example 3 kneaded as it is.

本発明は、空気入りタイヤのベルトやカーカスなどの補強材においてスチールコードを被覆するゴムとして特に好適に利用することができるが、これに限らず、各種スチールコードを被覆するゴムにも利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be particularly suitably used as a rubber for covering a steel cord in a reinforcing material such as a belt or a carcass of a pneumatic tire, but is not limited to this, and can also be used for a rubber covering various steel cords. Can do.

Claims (5)

CTAB吸着比表面積が165〜210m/gであるシリカと天然ゴムラテックスとを溶液状態で混合して得られるシリカマスターバッチを含有するスチールコード接着用ゴム組成物。 A rubber composition for bonding steel cords, comprising a silica masterbatch obtained by mixing silica having a CTAB adsorption specific surface area of 165 to 210 m 2 / g and natural rubber latex in a solution state. 前記シリカマスターバッチが、天然ゴム100重量部に対して、シリカを5〜60重量部含有するものであることを特徴とする請求項1記載のスチールコード接着用ゴム組成物。   The rubber composition for bonding steel cords according to claim 1, wherein the silica masterbatch contains 5 to 60 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of natural rubber. 前記シリカマスターバッチに由来する天然ゴム100〜10重量%と、他のジエン系ゴム0〜90重量%とからなるゴム成分100重量部に対して、カーボンブラック0〜195重量部と、シリカ5〜50重量部とを、両者の合計量で20〜200重量部含有することを特徴とする請求項1又は2記載のスチールコード接着用ゴム組成物。   From 100 to 10 parts by weight of a rubber component composed of 100 to 10% by weight of natural rubber derived from the silica masterbatch and 0 to 90% by weight of another diene rubber, 0 to 195 parts by weight of carbon black, The rubber composition for bonding steel cords according to claim 1 or 2, wherein 50 parts by weight is contained in a total amount of 20 to 200 parts by weight. 前記ゴム成分100重量部に対して、硫黄を3〜6重量部含有することを特徴とする請求項3記載のスチールコード接着用ゴム組成物。   The rubber composition for bonding steel cords according to claim 3, wherein 3 to 6 parts by weight of sulfur is contained with respect to 100 parts by weight of the rubber component. 請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物とスチールコードとからなるゴム−スチールコード複合体を用いてなる空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using a rubber-steel cord composite comprising the rubber composition according to any one of claims 1 to 4 and a steel cord.
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