JP2009001680A - Rubber composition for breaker and pneumatic tire using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレーカ用ゴム組成物および該ゴム組成物を用いたブレーカを備える空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a breaker and a pneumatic tire provided with a breaker using the rubber composition.
近年、環境問題への関心の高まりから、石油資源由来の原料の使用量を低減するための方法が種々の技術分野で検討されている。現在一般的に市販されているタイヤは、全重量の半分以上が石油資源である原料から構成されている。たとえば、一般的な乗用車用タイヤは、合成ゴム約20質量%、カーボンブラック約20質量%、軟化剤、合成繊維などを含んでいるため、タイヤ全体の約50質量%以上が石油資源の原料から構成されている。また、タイヤ用のゴム組成物には、粘着性の向上および粘度の低減により加工性を向上させる目的で、粘着付与剤が配合されるが、この粘着付与剤としても、C5系樹脂、C9系樹脂、フェノール系樹脂などの石油資源由来の樹脂が一般的に用いられている。そこで、石油資源由来の原料を用いる場合と同様ないしそれ以上の要求特性を満足する、天然資源由来の原料を用いたタイヤ用ゴムの開発が望まれている。 In recent years, methods for reducing the amount of raw materials derived from petroleum resources have been studied in various technical fields due to increasing interest in environmental problems. Currently, commercially available tires are composed of raw materials in which more than half of the total weight is petroleum resources. For example, a general tire for a passenger car contains about 20% by mass of synthetic rubber, about 20% by mass of carbon black, a softener, a synthetic fiber, and the like, so that about 50% by mass or more of the entire tire is derived from raw materials of petroleum resources. It is configured. The rubber composition for tires is mixed with a tackifier for the purpose of improving the tackiness and improving the workability by reducing the viscosity. As the tackifier, a C5 resin, a C9 series can be used. Resins derived from petroleum resources such as resins and phenolic resins are generally used. Accordingly, it is desired to develop a rubber for tires using a raw material derived from a natural resource that satisfies the same or more required characteristics as when using a raw material derived from a petroleum resource.
ここで、工業作業性を満足し、グリップ性に優れた性能が得られるトレッドゴム組成物を提供する目的で、ジエン系ゴム100重量部に対し、テルペン系樹脂を100〜150重量部配合してなるトレッドゴム組成物が知られている。また、ジエン系ゴム成分のうち天然ゴムまたはポリイソプレンゴムを50重量部以上含み、特定の動粘度のテルペン樹脂を1〜50重量部配合してなることにより、石油系アロマオイルに代わる、環境への付加が小さいタイヤ用ゴム組成物を提供できる技術も知られている。さらに、同様の目的で、ジエン系ゴム成分のうち天然ゴムを50重量部以上含み、シリカを60重量%以上含む補強性充填剤を含み、特定の軟化点、水酸基価および動粘度のフェノール変性テルペン樹脂を0.5〜15重量部配合してなるタイヤトレッド用ゴム組成物も知られている。しかしながら、これらのゴム組成物は、石油系樹脂を配合せずに天然資源材料を多く配合し、環境への負荷を低減したものではあるものの、ブレーカ用のゴム組成物およびこれに要求される性能については何ら考慮されておらず、また、加工性は十分なものではない。 Here, 100 to 150 parts by weight of a terpene resin is blended with 100 parts by weight of a diene rubber for the purpose of providing a tread rubber composition that satisfies industrial workability and has excellent grip properties. A tread rubber composition is known. In addition, it contains 50 parts by weight or more of natural rubber or polyisoprene rubber among diene rubber components, and contains 1 to 50 parts by weight of a terpene resin having a specific kinematic viscosity. There is also known a technique capable of providing a rubber composition for a tire with a small amount of addition. Further, for the same purpose, a phenol-modified terpene having a specific softening point, hydroxyl value and kinematic viscosity, including a reinforcing filler containing 50 parts by weight or more of natural rubber and 60% by weight or more of silica among diene rubber components. A rubber composition for a tire tread obtained by blending 0.5 to 15 parts by weight of a resin is also known. However, these rubber compositions contain a large amount of natural resource materials without blending petroleum-based resins, and reduce the burden on the environment, but the rubber compositions for breakers and the performance required for them Is not considered at all, and the workability is not sufficient.
また特開平11−11106号公報(特許文献1)には、ジエン系ゴムとイソブチレン/p−メチルスチレン共重合体の臭化物からなるゴム成分100重量部に対し、粘着付与剤1〜10重量部を含有するケースコード被覆ゴム層用ゴム組成物を用いたインナーライナーのないチューブレスタイヤが開示されており、この粘着付与剤としてテルペン樹脂、ロジン誘導体が例示されている。特許文献1によれば、このようなゴム組成物を用いたことで他のタイヤ部材との接着性が優れると記載されている。 JP-A-11-11106 (Patent Document 1) describes that 1 to 10 parts by weight of a tackifier is added to 100 parts by weight of a rubber component comprising a diene rubber and a bromide of an isobutylene / p-methylstyrene copolymer. A tubeless tire without an inner liner using a rubber composition for containing a case cord covering rubber layer is disclosed, and examples of the tackifier include terpene resins and rosin derivatives. According to Patent Document 1, it is described that the adhesiveness with other tire members is excellent by using such a rubber composition.
また、特開2004−2584号公報(特許文献2)には、ゴム成分100重量部に対し、充填剤40〜500重量部およびレジン15重量部以上を配合したタイヤ用ゴム組成物が開示されており、このレジンとしてテルペン樹脂、ロジン樹脂が例示されている。特許文献2によれば、このような組成とすることでトレッド部に用いてウエットグリップ性能および耐摩耗性を両立することができると記載されている。 JP 2004-2584 A (Patent Document 2) discloses a rubber composition for a tire in which 40 to 500 parts by weight of a filler and 15 parts by weight or more of a resin are blended with 100 parts by weight of a rubber component. Examples of the resin include terpene resins and rosin resins. According to Patent Document 2, it is described that, by using such a composition, both wet grip performance and wear resistance can be achieved using the tread portion.
さらに、特開2006−63093号公報(特許文献3)には、天然ゴムおよび/またはエポキシ化天然ゴムを80重量%以上含むゴム成分100重量部に対し、8重量部以上のレジンおよび白色充填剤80重量%以上からなる充填剤を含有するトレッド用ゴム組成物が開示されており、このレジンとしてテルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、ロジン樹脂が例示されている。特許文献3によれば、石油外資源の含有率を高めることができるとともに、従来の性能を同等に維持できると開示されている。
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-63093 (Patent Document 3) discloses a resin and white filler of 8 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of a rubber component containing 80% by weight or more of natural rubber and / or epoxidized natural rubber. A rubber composition for a tread containing a filler composed of 80% by weight or more is disclosed, and examples of the resin include terpene resins, aromatic modified terpene resins, and rosin resins. According to
しかしながら、特許文献1〜3のいずれに開示された発明も、ブレーカ用ゴム組成物およびこれに要求される性能については何ら考慮されておらず、また、加工性は十分なものとは言い難い。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、石油資源由来の原料の使用量を低減しつつ、耐久性、スチール接着性などのブレーカ用のゴム組成物に所望される特性の維持と加工性向上との両立が可能なブレーカ用ゴム組成物およびそれを用いたブレーカを備えることで走行安全性が改善された空気入りタイヤを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a rubber for a breaker such as durability and steel adhesion while reducing the amount of a raw material derived from petroleum resources. It is to provide a rubber composition for a breaker capable of maintaining both desired properties of the composition and improving processability, and a pneumatic tire having improved running safety by including a breaker using the rubber composition. .
本発明のブレーカ用ゴム組成物は、ゴム成分と、前記ゴム成分100質量部に対して20〜60質量部のシリカ、0.5〜15質量部のテルペン系樹脂およびロジン系樹脂のうちの少なくともいずれかを含み、前記ゴム成分が、天然ゴムおよび変性天然ゴムの少なくともいずれかからなる天然ゴム成分を30〜100質量%の範囲内で含有することを特徴とする。 The rubber composition for a breaker of the present invention comprises at least one of a rubber component, 20 to 60 parts by mass of silica, 0.5 to 15 parts by mass of a terpene resin and a rosin resin with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The rubber component contains any one of natural rubber components consisting of at least one of natural rubber and modified natural rubber within a range of 30 to 100% by mass.
本発明のブレーカ用ゴム組成物に用いられる変性天然ゴムはエポキシ化天然ゴムであることが好ましい。 The modified natural rubber used in the rubber composition for a breaker of the present invention is preferably an epoxidized natural rubber.
本発明のブレーカ用ゴム組成物におけるゴム成分は、天然ゴム成分からなることが好ましい。 The rubber component in the rubber composition for a breaker of the present invention is preferably composed of a natural rubber component.
本発明はさらに、上述した本発明のゴム組成物と、当該ゴム組成物に埋設されたタイヤ用コードとから構成されたブレーカを備える空気入りタイヤについても提供する。 The present invention further provides a pneumatic tire provided with a breaker composed of the rubber composition of the present invention described above and a tire cord embedded in the rubber composition.
本発明によれば、石油資源由来の原料の使用量を低減しつつ、耐久性、スチール接着性などのブレーカ用のゴム組成物に所望される特性の維持と加工性向上との両立が可能なブレーカ用ゴム組成物およびそれを用いたブレーカを備えることで走行安全性が改善された空気入りタイヤを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while reducing the usage-amount of the raw material derived from petroleum resources, the maintenance of the characteristic desired for the rubber composition for circuit breakers, such as durability and steel adhesiveness, and improvement of workability are possible. By providing a rubber composition for a breaker and a breaker using the same, a pneumatic tire with improved running safety can be provided.
本発明のブレーカ用ゴム組成物は、ゴム成分と、当該ゴム成分100質量部に対して20〜60質量部のシリカ、0.5〜15質量部のテルペン系樹脂およびロジン系樹脂のうちの少なくともいずれかを含有する。また、本発明において用いられるゴム成分は、天然ゴム(NR)および変性天然ゴムの少なくともいずれかからなる天然ゴム成分(以下、単に「天然ゴム成分」ともいう)を30〜100質量%の範囲内で含有する。 The rubber composition for a breaker of the present invention comprises at least one of a rubber component, 20 to 60 parts by mass of silica, 0.5 to 15 parts by mass of a terpene resin and a rosin resin with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Contains either. The rubber component used in the present invention is a natural rubber component (hereinafter also simply referred to as “natural rubber component”) composed of at least one of natural rubber (NR) and modified natural rubber within a range of 30 to 100% by mass. Contains.
<ゴム成分>
本発明のブレーカ用ゴム組成物において、ゴム成分は、天然ゴムおよび変性天然ゴム(ENR)の少なくともいずれかからなる天然ゴム成分を含有する。すなわち、本発明における天然ゴム成分は、天然ゴムのみからなるものであってもよいし、変性天然ゴムのみからなるものであってもよいし、両者を含むものであってもよい。
<Rubber component>
In the rubber composition for a breaker of the present invention, the rubber component contains a natural rubber component composed of at least one of natural rubber and modified natural rubber (ENR). That is, the natural rubber component in the present invention may be composed only of natural rubber, may be composed only of modified natural rubber, or may include both.
本発明に用いられる天然ゴムは、天然ゴムとして知られるものであればいずれのものも含まれ、原産地等は限定されない。このような天然ゴムは、シス1,4ポリイソプレンを主体として含むが、要求特性に応じてトランス1,4ポリイソプレンを含むこともできる。したがって、上記天然ゴムには、シス1,4ポリイソプレンを主体として含む天然ゴムの他、たとえば南米産アカテツ科のゴムの一種であるバラタなど、トランス1,4イソプレンを主体として含む天然ゴムも含まれる。本発明における天然ゴム成分は、このような天然ゴムを1種または2種以上(すなわち1成分または2成分以上)含むことができる。このような天然ゴムとしては、たとえば、RSS#3、TSRなどのグレードの天然ゴムを好適に用いることができる。
The natural rubber used in the present invention includes any rubber as long as it is known as natural rubber, and the place of origin is not limited. Such natural rubber mainly contains
本発明に用いられる変性天然ゴムは、上述した天然ゴムを変性または精製したものを指し、たとえばエポキシ化天然ゴム(ENR)、脱タンパク天然ゴム(DPNR)、水素化天然ゴムなどが挙げられる。本発明における天然ゴム成分は、このような変性天然ゴムを1種または2種以上含むことができる。上記中でも、本発明における天然ゴム成分は、変性天然ゴムとしてエポキシ化天然ゴムを含むことが好ましい。 The modified natural rubber used in the present invention refers to a product obtained by modifying or purifying the above-described natural rubber, and examples thereof include epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), and hydrogenated natural rubber. The natural rubber component in the present invention may contain one or more of such modified natural rubbers. Among the above, the natural rubber component in the present invention preferably contains epoxidized natural rubber as the modified natural rubber.
エポキシ化天然ゴムは、天然ゴムの不飽和二重結合がエポキシ化された変性天然ゴムの一種であり、極性基であるエポキシ基により分子凝集力が増大する。そのため、天然ゴムよりもガラス転移温度(Tg)が高く、かつ機械的強度や耐摩耗性、耐空気透過性に優れる。このようなエポキシ化天然ゴムとしては、たとえばENR25(クランプーランスガリー社製)(エポキシ化率:25%)、ENR50(クランプーランスガリー社製)(エポキシ化率:50%)などの市販のものを用いてもよいし、天然ゴムをエポキシ化したものを用いてもよい。天然ゴムをエポキシ化する方法としては、特に限定されるものではなく、たとえばクロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などを挙げることができる。過酸法としては、たとえば天然ゴムのエマルジョンに過酢酸や過蟻酸などの有機過酸をエポキシ化剤として反応させる方法を挙げることができる。 Epoxidized natural rubber is a kind of modified natural rubber in which unsaturated double bonds of natural rubber are epoxidized, and molecular cohesion is increased by epoxy groups that are polar groups. Therefore, the glass transition temperature (Tg) is higher than that of natural rubber, and the mechanical strength, wear resistance, and air permeation resistance are excellent. Examples of such epoxidized natural rubber include commercially available products such as ENR25 (manufactured by Clamp-Lance Gully) (epoxidation rate: 25%), ENR 50 (made by Clamp-Lance Gully) (epoxidation rate: 50%), and the like. You may use what was used and what epoxidized natural rubber may be used. The method for epoxidizing natural rubber is not particularly limited, and examples thereof include a chlorohydrin method, a direct oxidation method, a hydrogen peroxide method, an alkyl hydroperoxide method, and a peracid method. Examples of the peracid method include a method of reacting an organic peracid such as peracetic acid or performic acid as an epoxidizing agent with an emulsion of natural rubber.
エポキシ化天然ゴム(ENR)のエポキシ化率は、10モル%以上が好ましく、25モル%以上がより好ましい。ここで、エポキシ化率とは、エポキシ化前の天然ゴム中の二重結合の全数のうちエポキシ化された数の割合((エポキシ化された二重結合の数)/(エポキシ化前の二重結合の数))を意味し、たとえば滴定分析、核磁気共鳴(NMR)分析などにより求められる。エポキシ化天然ゴム(ENR)のエポキシ化率が10モル%未満の場合、エポキシ化天然ゴム(ENR)のガラス転移温度が低いために、加工性が低くなる傾向にある。また、エポキシ化天然ゴム(ENR)のエポキシ化率は、70モル%以下が好ましく、50モル%以下がより好ましい。エポキシ化天然ゴム(ENR)のエポキシ化率が70モル%を超える場合、硬度が過度に増大し該ブレーカ用ゴム組成物を用いたブレーカを備える空気入りタイヤにおいて、耐疲労性などの所望の特性が得られ難い傾向にある。 The epoxidation rate of the epoxidized natural rubber (ENR) is preferably 10 mol% or more, and more preferably 25 mol% or more. Here, the epoxidation rate is the ratio of the number of epoxidized to the total number of double bonds in natural rubber before epoxidation ((number of epoxidized double bonds) / (two before epoxidation). The number of double bonds)), and is determined by titration analysis, nuclear magnetic resonance (NMR) analysis, or the like. When the epoxidation rate of the epoxidized natural rubber (ENR) is less than 10 mol%, the processability tends to be low because the glass transition temperature of the epoxidized natural rubber (ENR) is low. The epoxidation rate of the epoxidized natural rubber (ENR) is preferably 70 mol% or less, and more preferably 50 mol% or less. When the epoxidation rate of the epoxidized natural rubber (ENR) exceeds 70 mol%, the hardness is excessively increased, and the desired characteristics such as fatigue resistance in a pneumatic tire including a breaker using the breaker rubber composition Tends to be difficult to obtain.
エポキシ化天然ゴム(ENR)として、より典型的には、エポキシ化率25モル%のエポキシ化天然ゴム、エポキシ化率50モル%のエポキシ化天然ゴムなどを例示できる。 More typical examples of the epoxidized natural rubber (ENR) include an epoxidized natural rubber having an epoxidation rate of 25 mol% and an epoxidized natural rubber having an epoxidation rate of 50 mol%.
本発明において、ゴム成分中の天然ゴム成分の含有率は30質量%以上であることが好ましい。ゴム成分中の天然ゴム成分の含有率が30質量%未満であると、石油資源由来の原料の使用量の低減効果が十分得られない傾向にあるためである。ゴム成分中の天然ゴム成分の含有率は、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。石油資源由来の原料の使用量の低減効果が良好である点で、ゴム成分中の天然ゴム成分の含有率は100質量%である(すなわち、ゴム成分が天然ゴム成分からなる)ことが好ましいが、たとえばゴム成分中の天然ゴム成分の含有率を90質量%以下、さらに70質量%以下とし、ゴム成分中の残部として天然ゴム成分以外のゴムを配合しても良い。 In the present invention, the content of the natural rubber component in the rubber component is preferably 30% by mass or more. This is because if the content of the natural rubber component in the rubber component is less than 30% by mass, the effect of reducing the amount of raw material derived from petroleum resources tends to be insufficient. The content of the natural rubber component in the rubber component is preferably 50% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more. The content of the natural rubber component in the rubber component is preferably 100% by mass (that is, the rubber component is made of a natural rubber component) in that the effect of reducing the amount of raw material derived from petroleum resources is good. For example, the content of the natural rubber component in the rubber component may be 90% by mass or less, further 70% by mass or less, and rubber other than the natural rubber component may be blended as the balance in the rubber component.
また、ゴム成分は、本発明の効果を損なわない範囲で石油資源由来のゴムを含有しても良い。石油資源由来のゴムとしては、たとえば、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンイソプレン共重合体ゴム、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)、イソブチレンとp−メチルスチレンとの共重合体のハロゲン化物などを例示できる。中でも、該ブレーカ用ゴム組成物を用いたブレーカを備える空気入りタイヤにおいて、発熱性などの所望の特性を付与できることから、SBR、BR、IRが好ましい。 Further, the rubber component may contain a petroleum resource-derived rubber as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of rubbers derived from petroleum resources include styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), styrene isoprene copolymer rubber, isoprene rubber (IR), butyl rubber (IIR), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile butadiene rubber. Examples thereof include (NBR), halogenated butyl rubber (X-IIR), and halides of copolymers of isobutylene and p-methylstyrene. Among these, SBR, BR, and IR are preferable because a pneumatic tire including a breaker using the breaker rubber composition can impart desired characteristics such as heat generation.
ゴム成分が天然ゴムを含む場合、ゴム成分中の天然ゴムの含有率は、70質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。ゴム成分中の天然ゴムの含有率が70質量%未満の場合、ブレーカ用ゴム組成物の機械的強度が低くなる傾向がある。本発明において、ゴム成分は天然ゴムのみからなってもよい。 When the rubber component contains natural rubber, the content of the natural rubber in the rubber component is preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more. When the content of the natural rubber in the rubber component is less than 70% by mass, the mechanical strength of the breaker rubber composition tends to be low. In the present invention, the rubber component may consist only of natural rubber.
ゴム成分が変性天然ゴムとしてエポキシ化天然ゴムを含む場合、ゴム成分中のエポキシ化天然ゴムの含有率は、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましい。ゴム成分中のエポキシ化天然ゴムの含有率が5質量%未満の場合、耐摩耗性の改善効果が低くなる傾向がある。また、ゴム成分中のエポキシ化天然ゴムの含有率は、50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましい。ゴム成分中のエポキシ化天然ゴムの含有率が50質量%を超える場合には、ゴム硬度が大きくなり過ぎるためにブレーカ用ゴム組成物の機械的強度が低くなる傾向がある。 When the rubber component contains epoxidized natural rubber as the modified natural rubber, the content of the epoxidized natural rubber in the rubber component is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more. When the content of the epoxidized natural rubber in the rubber component is less than 5% by mass, the effect of improving the wear resistance tends to be low. Moreover, it is preferable that the content rate of the epoxidized natural rubber in a rubber component is 50 mass% or less, and it is more preferable that it is 30 mass% or less. When the content of the epoxidized natural rubber in the rubber component exceeds 50% by mass, the rubber hardness tends to be too high, so that the mechanical strength of the breaker rubber composition tends to be low.
なお、ゴム成分として、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの両者を含有するゴムを用いる場合には、天然ゴムとエポキシ化天然ゴムとの質量比(天然ゴムの質量/エポキシ化天然ゴムの質量)は、5以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましく、15以上であることがさらに好ましい。上記の質量比(天然ゴムの質量/エポキシ化天然ゴムの質量)が5以上である場合、特に10以上である場合、さらに15以上である場合には、この順に、耐疲労性が良好となる傾向が大きくなる。 When rubber containing both natural rubber and epoxidized natural rubber is used as the rubber component, the mass ratio of natural rubber to epoxidized natural rubber (mass of natural rubber / mass of epoxidized natural rubber) is It is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and further preferably 15 or more. When the above mass ratio (mass of natural rubber / mass of epoxidized natural rubber) is 5 or more, particularly 10 or more, and further 15 or more, the fatigue resistance is improved in this order. The trend becomes larger.
また、ゴム成分として、天然ゴムおよびエポキシ化天然ゴムの両者を含有するゴムを用いる場合には、上記の質量比(天然ゴムの質量/エポキシ化天然ゴムの質量)は、100以下であることが好ましく、30以下であることがより好ましく、20以下であることがさらに好ましい。上記の質量比(天然ゴムの質量/エポキシ化天然ゴムの質量)が100以下である場合、特に30以下である場合、さらに30以下である場合には、この順に、加工性が良好となる傾向が大きくなる。 When a rubber containing both natural rubber and epoxidized natural rubber is used as the rubber component, the above mass ratio (mass of natural rubber / mass of epoxidized natural rubber) may be 100 or less. Preferably, it is 30 or less, more preferably 20 or less. When the above mass ratio (mass of natural rubber / mass of epoxidized natural rubber) is 100 or less, particularly 30 or less, and further 30 or less, the workability tends to improve in this order. Becomes larger.
また、ゴム成分が変性天然ゴムとして脱タンパク天然ゴムを含む場合、ゴム成分中の脱タンパク天然ゴムの含有率は、10質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましい。ゴム成分中の脱タンパク天然ゴムの含有率が10質量%未満の場合には、耐水接着性が低下する傾向にある。また、ゴム成分中の脱タンパク天然ゴムの含有率は、70質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましい。ゴム成分中の脱タンパク天然ゴムの含有率が70質量%を超える場合には、コストが高くなる傾向にある。 When the rubber component contains deproteinized natural rubber as the modified natural rubber, the content of the deproteinized natural rubber in the rubber component is preferably 10% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more. . When the content of the deproteinized natural rubber in the rubber component is less than 10% by mass, the water-resistant adhesion tends to decrease. The content of the deproteinized natural rubber in the rubber component is preferably 70% by mass or less, and more preferably 50% by mass or less. If the content of the deproteinized natural rubber in the rubber component exceeds 70% by mass, the cost tends to increase.
<シリカ>
本発明のブレーカ用ゴム組成物は上述したゴム成分に加え、シリカを含有する。シリカは、補強用充填剤として機能するものであり、シリカを配合することにより、ブレーカ用ゴム組成物の引張強度を向上させることができる。また、シリカは石油外資源由来であるため、たとえばカーボンブラックなどの石油資源由来の補強剤を主な補強剤として配合する場合と比べて、ゴム組成物中の石油資源由来の原料の使用量を低減できる。
<Silica>
The rubber composition for a breaker of the present invention contains silica in addition to the rubber component described above. Silica functions as a reinforcing filler. By adding silica, the tensile strength of the breaker rubber composition can be improved. In addition, since silica is derived from non-petroleum resources, the amount of raw material derived from petroleum resources in the rubber composition is reduced compared to the case where a reinforcing agent derived from petroleum resources such as carbon black is blended as a main reinforcing agent. Can be reduced.
本発明のブレーカ用ゴム組成物は、上述したゴム成分100質量部に対し20〜60質量部のシリカを含有する。シリカの含有量がゴム成分100質量部に対し20質量部未満である場合には、引張強度の向上が見込めず、また、シリカの含有量がゴム成分100質量部に対し60質量部を超える場合には、耐疲労性が低下してしまうためである。シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対し20〜60質量部の範囲内であることが好ましく、30〜50質量部の範囲内であることがより好ましい。 The rubber composition for a breaker of the present invention contains 20 to 60 parts by mass of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component described above. When the silica content is less than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, no improvement in tensile strength can be expected, and when the silica content exceeds 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component This is because the fatigue resistance is reduced. The content of silica is preferably within a range of 20 to 60 parts by mass, and more preferably within a range of 30 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
本発明のブレーカ用ゴム組成物においては、BET比表面積が50m2/g以上のシリカを用いることが好ましく、BET比表面積が100m2/g以上のシリカを用いることがより好ましい。BET比表面積が50m2/g未満のシリカを用いた場合には、十分な硬度を有するブレーカが得られない傾向にあるためである。また、シリカのBET比表面積は、250m2/g以下であることが好ましく、210m2/g以下であることがより好ましい。BET比表面積が250m2/gを超えるシリカを用いた場合には、ゴムの加工性が低下する傾向にあるためである。なお、上述したシリカのBET比表面積は、たとえばASTM−D−4820−93に準拠した方法にて測定することができる。 In the breaker rubber composition of the present invention, it is preferable that a BET specific surface area used 50 m 2 / g or more silica, BET specific surface area is more preferably used 100 m 2 / g or more silica. This is because when a silica having a BET specific surface area of less than 50 m 2 / g is used, a breaker having sufficient hardness tends not to be obtained. Further, BET specific surface area of silica is preferably 250 meters 2 / g or less, and more preferably less 210 m 2 / g. This is because when silica having a BET specific surface area of more than 250 m 2 / g is used, the processability of rubber tends to decrease. In addition, the BET specific surface area of the silica mentioned above can be measured by the method based on ASTM-D-4820-93, for example.
シリカは、湿式法により調製されたものであってもよく、乾式法により調製されたものであってもよい。また、好ましい市販品としては、たとえば、ウルトラジルVN2(デグッサ製)(BET比表面積:125m2/g)、ウルトラジルVN3(デグッサ製)(BET比表面積:210m2/g)などを例示できる。 Silica may be prepared by a wet method or may be prepared by a dry method. Moreover, as a preferable commercial item, Ultrasil VN2 (made by Degussa) (BET specific surface area: 125 m < 2 > / g), Ultrazil VN3 (made by Degussa) (BET specific surface area: 210 m < 2 > / g) etc. can be illustrated, for example.
<テルペン系樹脂、ロジン系樹脂>
本発明のブレーカ用ゴム組成物は、テルペン系樹脂およびロジン系樹脂のうちの少なくともいずれかを含有する。中でも、テルペン系樹脂を含有することが特に好ましい。なお、複数種のテルペン系樹脂、ロジン系樹脂を含有していてもよい。
<Terpene resin, rosin resin>
The rubber composition for a breaker of the present invention contains at least one of a terpene resin and a rosin resin. Among these, it is particularly preferable to contain a terpene resin. In addition, you may contain multiple types of terpene resin and rosin resin.
ここで、本明細書中でいう「テルペン系樹脂」とは、一般に植物の葉、樹、根等から得られる植物精油に含まれるテルペン化合物を主モノマーとして重合された樹脂を指す。テルペン化合物は、一般に、イソプレン(C5H8)の重合体で、モノテルペン(C10H16)、セスキテルペン(C15H24)、ジテルペン(C20H32)などに分類されるテルペンを基本骨格とする化合物であり、たとえばα−ピネン、β−ピネン、ジペンテン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α−フェランドレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、テルピノレン、1,8−シネオール、1,4−シネオール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオール、カンフェン、トリシクレン、サビネン、パラメンタジエン類、カレン類などが挙げられる。 Here, the term “terpene-based resin” as used herein refers to a resin that is polymerized with a terpene compound contained in a plant essential oil generally obtained from plant leaves, trees, roots and the like as a main monomer. The terpene compound is generally a polymer of isoprene (C 5 H 8 ), and terpenes classified into monoterpene (C 10 H 16 ), sesquiterpene (C 15 H 24 ), diterpene (C 20 H 32 ), etc. A compound having a basic skeleton, such as α-pinene, β-pinene, dipentene, limonene, myrcene, allocymene, ocimene, α-ferrandrene, α-terpinene, γ-terpinene, terpinolene, 1,8-cineole, 1, Examples include 4-cineole, α-terpineol, β-terpineol, γ-terpineol, camphene, tricyclene, sabinene, paramentadienes, and carenes.
本発明におけるテルペン系樹脂には、上述したテルペン化合物を原料とする、たとえばα−ピネン樹脂、β−ピネン樹脂、リモネン樹脂、ジペンテン樹脂、β−ピネン/リモネン樹脂などのテルペン樹脂の他、テルペン化合物と芳香族化合物とを原料とする芳香族変性テルペン樹脂、テルペン化合物とフェノール系化合物とを原料とするテルペンフェノール樹脂、テルペン樹脂に水素添加処理した水素添加テルペン樹脂も含まれる。ここで、本発明における芳香族テルペン樹脂の原料となる芳香族化合物としては、たとえばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルトルエンなどが挙げられ、また、テルペンフェノール樹脂の原料となるフェノール系化合物としては、たとえばフェノール、ビスフェノールA、クレゾール、キシレノールなどが挙げられる。 The terpene resin in the present invention includes, as a raw material, terpene compounds other than terpene resins such as α-pinene resin, β-pinene resin, limonene resin, dipentene resin, β-pinene / limonene resin. And an aromatic modified terpene resin using terpene compound and aromatic compound, terpene phenol resin using terpene compound and phenol compound as raw materials, and hydrogenated terpene resin obtained by hydrogenating terpene resin. Here, as an aromatic compound used as the raw material of the aromatic terpene resin in the present invention, for example, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, divinyltoluene and the like can be mentioned, and a phenolic compound used as a raw material for the terpene phenol resin. Examples thereof include phenol, bisphenol A, cresol, and xylenol.
このようなテルペン系樹脂としては、たとえばPX300N(ヤスハラケミカル(株)製)などの市販品を好適に用いることができる。 As such a terpene resin, commercially available products such as PX300N (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.) can be suitably used.
また、本明細書中でいう「ロジン系樹脂」は、松脂を加工することにより得られる、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、パラストリン酸、レボピマール酸、ピマール酸、イソピマール酸、デヒドロアビエチン酸などの樹脂酸を主成分とするガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジンなどの天然産のロジン樹脂(重合ロジン)の他、水素添加ロジン樹脂、マレイン酸変性ロジン樹脂、ロジン変性フェノール樹脂などの変性ロジン樹脂、ロジングリセリンエステルなどのロジンエステル、ロジン樹脂を不均化することによって得られる不均化ロジン樹脂なども包含する。 In addition, the “rosin resin” in the present specification is a resin acid such as abietic acid, neoabietic acid, parastrinic acid, levopimaric acid, pimaric acid, isopimaric acid, and dehydroabietic acid obtained by processing pine resin. In addition to natural rosin resin (polymerized rosin) such as gum rosin, wood rosin, tall oil rosin, etc., hydrogenated rosin resin, maleic acid modified rosin resin, modified rosin resin such as rosin modified phenolic resin, rosin glycerin ester Rosin esters such as, disproportionated rosin resins obtained by disproportionating rosin resins, and the like are also included.
このようなロジン系樹脂としては、たとえばトール油ロジンTP90B(ハリマ化成(株)製)などの市販品を好適に用いることができる。 As such a rosin resin, for example, a commercially available product such as tall oil rosin TP90B (manufactured by Harima Chemicals Co., Ltd.) can be suitably used.
本発明のブレーカ用ゴム組成物は、上述したテルペン系樹脂およびロジン系樹脂のうちの少なくともいずれか(特にはテルペン系樹脂)を、ゴム成分100質量部に対して0.5〜15質量部含有する。テルペン系樹脂およびロジン系樹脂のうちの少なくともいずれかの含有量がゴム成分100質量部に対して0.5質量部未満である場合には、加工性の向上がみられず、また、テルペン系樹脂およびロジン系樹脂のうちの少なくともいずれかの含有量がゴム成分100質量部に対して15質量部を超える場合には、破断物性が低下するためである。本発明のブレーカ用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対し上述したテルペン系樹脂およびロジン系樹脂のうちの少なくともいずれかを0.5〜15質量部含有することが好ましく、1〜5質量部含有することがより好ましい。 The rubber composition for a breaker of the present invention contains 0.5 to 15 parts by mass of at least one of the above-described terpene resin and rosin resin (particularly terpene resin) with respect to 100 parts by mass of the rubber component. To do. When the content of at least one of the terpene resin and the rosin resin is less than 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, no improvement in workability is observed. This is because, when the content of at least one of the resin and the rosin resin exceeds 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the fracture physical properties are lowered. The rubber composition for a breaker of the present invention preferably contains 0.5 to 15 parts by mass of at least one of the above-mentioned terpene resin and rosin resin with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and 1 to 5 parts by mass. It is more preferable to contain part.
<シランカップリング剤>
本発明のブレーカ用ゴム組成物は、上述したようにシリカを含有するが、このシリカとともに、シランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤としては、従来公知のシランカップリング剤を用いることができ、たとえば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリメトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系;3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系;ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系;3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系;γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系;3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系;3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系;などを挙げることができる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Silane coupling agent>
The rubber composition for a breaker of the present invention contains silica as described above, and it is preferable to blend a silane coupling agent together with this silica. As the silane coupling agent, a conventionally known silane coupling agent can be used. For example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4- Triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxy Silylpropyl) trisulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) ) Resulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3 -Trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxy Ethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthio Rubamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, etc. Sulfide type; mercapto type such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane; vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, etc. Vinyl-based; 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxy Amino series such as silane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane; γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane , Glycidoxy type such as γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane; nitro type such as 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane; 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane , Chloro-based compounds such as 2-chloroethyltrimethoxysilane and 2-chloroethyltriethoxysilane; These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
上記のなかでも、加工性が良好であるという理由から、Si69(デグッサ製)(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)、Si266(デグッサ製)(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)などが好ましく用いられる。 Among the above, Si69 (made by Degussa) (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide), Si266 (made by Degussa) (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide because of good processability Etc.) are preferably used.
シランカップリング剤をさらに含有させる場合、その含有量については特に制限されるものではないが、シリカ100質量部に対して10質量部以上が好ましい。 When the silane coupling agent is further contained, the content is not particularly limited, but is preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica.
<カーボンブラック>
本発明のブレーカ用ゴム組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、補強剤としてカーボンブラックをさらに含有することが好ましい。カーボンブラックを配合することによって、ブレーカ用ゴム組成物に良好な機械的強度が付与されるが、カーボンブラックは一般に石油資源由来であるため、石油資源由来の原料の使用量を低減するためには、カーボンブラックの配合量は、ゴム成分100質量部に対して5質量部以下、さらに3質量部以下、さらに1質量部以下であることが好ましい。一方、カーボンブラックを配合することによる機械的強度の向上効果を良好に得る点では、カーボンブラックの配合量が、ゴム成分100質量部に対して10質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましい。
<Carbon black>
The rubber composition for a breaker of the present invention preferably further contains carbon black as a reinforcing agent as long as the effects of the present invention are not impaired. By blending carbon black, good mechanical strength is imparted to the rubber composition for breakers. However, since carbon black is generally derived from petroleum resources, in order to reduce the amount of raw materials derived from petroleum resources, The blending amount of carbon black is preferably 5 parts by mass or less, further 3 parts by mass or less, and further 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. On the other hand, it is preferable that the blending amount of the carbon black is 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component in that the effect of improving the mechanical strength by blending the carbon black is favorable. More preferably.
カーボンブラックの好ましい市販品としては、たとえば、ショウブラックN220(キャボネットジャパン(株)製)などを例示できる。 As a preferable commercial product of carbon black, for example, Show Black N220 (manufactured by Cabonet Japan Co., Ltd.) can be exemplified.
<その他の配合剤>
本発明のブレーカ用ゴム組成物には、上記した成分以外にも、従来ゴム工業で使用される他の配合剤、たとえば加硫剤、ステアリン酸、加硫促進剤、加硫促進助剤、オイル、硬化レジン、ワックス、老化防止剤などを配合しても良い。
<Other ingredients>
In addition to the above-described components, the rubber composition for breakers of the present invention includes other compounding agents conventionally used in the rubber industry, such as vulcanizing agents, stearic acid, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, oils. Curing resin, wax, anti-aging agent, etc. may be blended.
加硫剤としては、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用することが可能であり、有機過酸化物としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3あるいは1,3−ビス(t−ブチルパーオキシプロピル)ベンゼン、ジ−t−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼン、t−ブチルパーオキシベンゼン、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシロキサン、n−ブチル−4,4−ジ−t−ブチルパーオキシバレレートなどを使用することができる。これらの中で、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゼンおよびジ−t−ブチルパーオキシ−ジイソプロピルベンゼンが好ましい。また、硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。これらの加硫剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the vulcanizing agent, an organic peroxide or a sulfur-based vulcanizing agent can be used. Examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, and di-t-butyl peroxide. , T-butyl cumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoyl) Peroxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3 or 1,3-bis (t-butylperoxypropyl) benzene, di-t-butylperoxy- Diisopropylbenzene, t-butylperoxybenzene, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 1,1-di t- butyl peroxy-3,3,5-trimethyl siloxane, and the like can be used n- butyl-4,4-di -t- butyl peroxy valerate. Of these, dicumyl peroxide, t-butylperoxybenzene and di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene are preferred. Moreover, as a sulfur type vulcanizing agent, sulfur, morpholine disulfide, etc. can be used, for example. Of these, sulfur is preferred. These vulcanizing agents may be used alone or in combination of two or more.
加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、もしくは、キサンテート系加硫促進剤のうち少なくとも一つを含有するものを使用することが可能である。スルフェンアミド系としては、たとえばCBS(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)、DCBS(N,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)、TBBS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系化合物などを使用することができる。チアゾール系としては、たとえばMBT(2−メルカプトベンゾチアゾール)、MBTS(ジベンゾチアジルジスルフィド)、2−メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、亜鉛塩、銅塩、シクロヘキシルアミン塩、2−(2,4−ジニトロフェニル)メルカプトベンゾチアゾール、2−(2,6−ジエチル−4−モルホリノチオ)ベンゾチアゾールなどのチアゾール系化合物などを使用することができる。チウラム系としては、たとえばTMTD(テトラメチルチウラムジスルフィド)、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ペンタメチレンチウラムテトラスルフィドなどのチウラム系化合物を使用することができる。チオウレア系としては、たとえばチアカルバミド、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、ジオルトトリルチオ尿素などのチオ尿素化合物などを使用することができる。グアニジン系としては、たとえばジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、トリフェニルグアニジン、オルトトリルビグアニド、ジフェニルグアニジンフタレートなどのグアニジン系化合物を使用することができる。ジチオカルバミン酸系としては、たとえばエチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ブチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアミルジチオカルバミン酸亜鉛、ジプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛とピペリジンの錯塩、ヘキサデシル(またはオクタデシル)イソプロピルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ペンタメチレンジチオカルバミン酸ピペリジン、ジメチルジチオカルバミン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジアミルジチオカルバミン酸カドミウムなどのジチオカルバミン酸系化合物などを使用することができる。アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系としては、たとえばアセトアルデヒド−アニリン反応物、ブチルアルデヒド−アニリン縮合物、ヘキサメチレンテトラミン、アセトアルデヒド−アンモニア反応物などのアルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系化合物などを使用することができる。イミダゾリン系としては、たとえば2−メルカプトイミダゾリンなどのイミダゾリン系化合物などを使用することができる。キサンテート系としては、たとえばジブチルキサントゲン酸亜鉛などのキサンテート系化合物などを使用することができる。これらの加硫促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Vulcanization accelerators include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, or xanthate vulcanization accelerators. Those containing at least one of them can be used. Examples of the sulfenamide system include CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide), DCBS (N, N′-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide), TBBS (N-tert-butyl). -2-benzothiazylsulfenamide), N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazylsulfenamide, N, N-diisopropyl-2-benzothiazole A sulfenamide-based compound such as sulfenamide can be used. Examples of the thiazole type include MBT (2-mercaptobenzothiazole), MBTS (dibenzothiazyl disulfide), sodium salt of 2-mercaptobenzothiazole, zinc salt, copper salt, cyclohexylamine salt, 2- (2,4-dinitro). Thiazole compounds such as phenyl) mercaptobenzothiazole and 2- (2,6-diethyl-4-morpholinothio) benzothiazole can be used. Examples of thiurams include TMTD (tetramethylthiuram disulfide), tetraethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, dipentamethylenethiuram disulfide, dipentamethylenethiuram monosulfide, dipentamethylenethiuram tetrasulfide, dipentamethylenethiuram hexasulfide. Further, thiuram compounds such as tetrabutylthiuram disulfide and pentamethylenethiuram tetrasulfide can be used. As the thiourea series, for example, thiourea compounds such as thiacarbamide, diethylthiourea, dibutylthiourea, trimethylthiourea, diortolylthiourea and the like can be used. Examples of guanidine-based compounds include guanidine-based compounds such as diphenylguanidine, diortolylguanidine, triphenylguanidine, orthotolylbiguanide, and diphenylguanidine phthalate. Examples of dithiocarbamate include zinc ethylphenyldithiocarbamate, zinc butylphenyldithiocarbamate, sodium dimethyldithiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc dibutyldithiocarbamate, zinc diamyldithiocarbamate, zinc dipropyldithiocarbamate , Complex salt of zinc pentamethylenedithiocarbamate and piperidine, zinc hexadecyl (or octadecyl) isopropyldithiocarbamate, zinc dibenzyldithiocarbamate, sodium diethyldithiocarbamate, piperidine pentamethylenedithiocarbamate, selenium dimethyldithiocarbamate, tellurium diethyldithiocarbamate, diamyl Such as cadmium dithiocarbamate And the like can be used thiocarbamate compound. As the aldehyde-amine system or aldehyde-ammonia system, for example, an aldehyde-amine system or aldehyde-ammonia system compound such as acetaldehyde-aniline reaction product, butyraldehyde-aniline condensate, hexamethylenetetramine, acetaldehyde-ammonia reaction product, etc. is used. can do. As the imidazoline-based compound, for example, an imidazoline-based compound such as 2-mercaptoimidazoline can be used. As the xanthate type, for example, a xanthate type compound such as zinc dibutylxanthate can be used. These vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more.
加硫促進助剤としては、たとえば酸化亜鉛、ステアリン酸などを使用できる。
老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系、カルバミン酸金属塩などを適宜選択して使用することができる。
As the vulcanization acceleration aid, for example, zinc oxide, stearic acid and the like can be used.
As the anti-aging agent, amine-based, phenol-based, imidazole-based, carbamic acid metal salts, and the like can be appropriately selected and used.
本発明のブレーカ用ゴム組成物は、ステアリン酸金属塩を含有してもよい。ステアリン酸金属塩としては、ステアリン酸マグネシウム、12−ヒドロキシステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、12−ヒドロキシステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、12−ヒドロキシステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、12−ヒドロキシステアリン酸亜鉛などを挙げることができる。ステアリン酸金属塩のなかでも、耐熱性改良効果およびエポキシ化天然ゴムとの相溶性の観点から、ステアリン酸アルカリ土類金属塩が好ましく、ステアリン酸カルシウム、12−ヒドロキシステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、12−ヒドロキシステアリン酸バリウムがより好ましい。 The rubber composition for a breaker of the present invention may contain a stearic acid metal salt. Examples of metal stearates include magnesium stearate, magnesium 12-hydroxystearate, calcium stearate, calcium 12-hydroxystearate, barium stearate, barium 12-hydroxystearate, zinc stearate, zinc 12-hydroxystearate, and the like. Can be mentioned. Among the metal stearates, alkaline earth metal salts of stearic acid are preferable from the viewpoint of heat resistance improvement effect and compatibility with epoxidized natural rubber, and calcium stearate, 12-hydroxycalcium stearate, barium stearate, 12- More preferred is barium hydroxystearate.
オイルとしては、プロセスオイル、植物油脂、またはこれらの混合物、などを例示できる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルなどを例示できる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、サフラワー油、桐油、などを例示できる。 Examples of the oil include process oil, vegetable oil and fat, or a mixture thereof. Examples of the process oil include paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil. Vegetable oils include castor oil, cottonseed oil, sesame oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, pine oil, pineapple, tall oil, corn oil, rice bran oil, bean flower oil, sesame oil, olive oil, Examples include sunflower oil, palm kernel oil, cocoon oil, jojoba oil, macadamia nut oil, safflower oil, tung oil, and the like.
本発明のブレーカ用ゴム組成物は、石油資源由来の原料の使用量を低減しつつ、耐久性などのブレーカ用のゴム組成物に所望される特性の維持と加工性向上との両立が可能となったものである。ここで、向上された「加工性」とは、JIS−T 9233の規定に準拠し、ピクマタックテスタ((株)東洋精機製作所製)を用いて測定された(測定条件などの詳細は後述)未加硫ゴム組成物の粘着力から下記計算式によって算出された粘着性指数が105以上(さらに好適には110以上)であることをいう。 The rubber composition for a breaker according to the present invention is capable of both maintaining the properties desired for the rubber composition for a breaker such as durability and improving the workability while reducing the amount of a raw material derived from petroleum resources. It has become. Here, the improved “workability” was measured using a Picuma Tack Tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) in accordance with the provisions of JIS-T 9233 (details such as measurement conditions will be described later). ) It means that the tackiness index calculated by the following formula from the adhesive strength of the unvulcanized rubber composition is 105 or more (more preferably 110 or more).
・粘着性指数
=(本発明のゴム組成物の粘着力/基準配合ゴム組成物の粘着力)×100
なお、上記計算式中の基準配合ゴム組成物は、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂を含有しないこと以外は同じ本発明のゴム組成物と同様の組成に配合されたゴム組成物を指す。
・ Adhesive index = (Adhesive strength of rubber composition of the present invention / Adhesive strength of reference compounded rubber composition) × 100
In addition, the reference | standard mixing | blending rubber composition in the said calculation formula points out the rubber composition mix | blended with the same composition as the rubber composition of this invention except not containing a terpene resin and a rosin resin.
本発明はまた、上述したような本発明のブレーカ用ゴム組成物と、当該ゴム組成物に埋設されたタイヤ用コードとから構成されるブレーカを備える空気入りタイヤをも提供する。ここで、図1は、本発明の空気入りタイヤの一例を示す概略断面図である。空気入りタイヤ1は、トレッド部2と、該トレッド部2の両端からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部3と、各サイドウォール部3の内方端に位置するビード部4とを備える。またビード部4,4間にはカーカス6が架け渡されるとともに、このカーカス6の外側かつトレッド部2内にはタガ効果を有してトレッド部2を補強するブレーカ(ベルト層)7が配される。
The present invention also provides a pneumatic tire provided with a breaker composed of the rubber composition for a breaker of the present invention as described above and a tire cord embedded in the rubber composition. Here, FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the pneumatic tire of the present invention. The pneumatic tire 1 includes a tread portion 2, a pair of
上記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ赤道COに対して、たとえば70〜90°の角度で配列する1枚以上のカーカスプライ6aから形成され、このカーカスプライ6aは、上記トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5の廻りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返されて係止される。
The
上記ブレーカ7は、タイヤ用コード(ベルトコード)をタイヤ赤道COに対して、たとえば40°以下の角度で配列した2枚以上のベルトプライ7aからなり、各ベルトコードがプライ間で交差するよう向きを違えて重置している。なお、必要に応じてブレーカ7の両端部のリフティングを防止するためのバンド層(図示しない)を、ブレーカ7の少なくとも外側に設けても良く、このときバンド層は、低モジュラスの有機繊維コードを、タイヤ赤道COとほぼ平行に螺旋巻きした連続プライで形成する。
The
またビード部4には、上記ビードコア5から半径方向外方に延びるビードエイペックスゴム8が配されるとともに、カーカス6の内側には、タイヤ内腔面をなすインナーライナゴム9が隣設され、カーカス6の外側は、クリンチゴム4Gおよびサイドウォールゴム3Gで保護される。本発明のブレーカ用ゴム組成物は、上記ブレーカ(ベルト層)7に使用されるものである。
Further, a bead apex rubber 8 extending radially outward from the
なお図1には、乗用車用の空気入りタイヤについて例示しているが、本発明はこれに限定されず、乗用車用、トラック用、バス用、重車両用など、各種車両の用途に対して用いられる空気入りタイヤを提供する。 FIG. 1 illustrates a pneumatic tire for a passenger car, but the present invention is not limited to this, and is used for various vehicles such as a passenger car, a truck, a bus, and a heavy vehicle. Provided pneumatic tires.
本発明の空気入りタイヤは、本発明のブレーカ用ゴム組成物を用いて、従来公知の方法により製造される。すなわち、上述した必須成分、および必要に応じて配合されるその他の配合剤を含有するブレーカ用ゴム組成物を混練りし、未加硫の段階でタイヤのブレーカの形状に合わせて押出し加工し、これをタイヤ用コードの上下に貼り付けて埋設させてブレーカを作製後、タイヤの他の部材とともに、タイヤ成形機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、本発明のタイヤを得ることができる。 The pneumatic tire of the present invention is produced by a conventionally known method using the rubber composition for a breaker of the present invention. That is, a rubber composition for a breaker containing the above-described essential components and other compounding agents blended as necessary is kneaded and extruded in accordance with the shape of the tire breaker at an unvulcanized stage, This is stuck on the upper and lower sides of the tire cord and buried to produce a breaker, and then molded together with other members of the tire by a normal method on a tire molding machine to form an unvulcanized tire. The tire of the present invention can be obtained by heating and pressurizing the unvulcanized tire in a vulcanizer.
なお、本発明のタイヤにおけるブレーカは、上述した本発明のブレーカ用ゴム組成物を用いたものあれば特に制限されるものではなく、タイヤ用コードとしても従来公知の適宜の材料を用いることが可能である。 The breaker in the tire of the present invention is not particularly limited as long as it uses the above-described rubber composition for a breaker of the present invention, and any conventionally known appropriate material can be used as a tire cord. It is.
かかる本発明の空気入りタイヤは、ブレーカゴムにおける石油資源由来の成分の含有比率がより低減され、省資源および環境保護への配慮が十分なされているとともに、良好な物理的特性の維持と加工性の向上とが両立されたゴム組成物が使用されているため、地球環境に優しい「エコタイヤ」であるとともに、加工性が改善され、さらに耐久性、スチール接着性などの所望の特性を有する。 In the pneumatic tire of the present invention, the content ratio of components derived from petroleum resources in the breaker rubber is further reduced, sufficient consideration is given to resource saving and environmental protection, and good physical characteristics are maintained and processability is improved. Since the rubber composition that is compatible with the improvement of the above is used, it is an “eco-tyre” that is friendly to the global environment, has improved processability, and has desired properties such as durability and steel adhesion.
以下に実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
<実施例1および比較例1、2>
表1に示す配合処方に従い、神戸製鋼所(株)製1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤を除く配合成分を充填率が58%になるように充填し、回転数80rpmで140℃に到達するまで3分間混練りした。ついで、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を表1に示す配合量で加えた後、オープンロールを用いて、80℃で5分間混練りし、実施例1および比較例1、2に係る配合の未加硫ゴム組成物を得た。
<Example 1 and Comparative Examples 1 and 2>
In accordance with the formulation shown in Table 1, using a 1.7L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel Co., Ltd., the components other than sulfur and vulcanization accelerator were filled so that the filling rate would be 58%, and the rotational speed was 80 rpm. And kneading for 3 minutes until reaching 140 ° C. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded material in the amounts shown in Table 1, and then kneaded for 5 minutes at 80 ° C. using an open roll. Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 Thus, an unvulcanized rubber composition blended according to the above was obtained.
実施例および比較例で使用した各種配合成分の詳細は以下のとおりである。
(1)天然ゴム(NR):RSS#3(テックビーハング社製)
(2)カーボンブラック:ショウブラックN220(キャボットジャパン(株)製)
(3)シリカ:ウルトラジルVN3(デグッサ社製)
(4)シランカップリング剤:Si69(デグッサ社製)
(5)ワックス:サンノックワックス(大内新興化学工業(株)製)
(6)樹脂(1):石油系樹脂(マルカレッツT100AS(丸善石油化学(株)製))
(7)樹脂(2):テルペン系樹脂(PX300N(ヤスハラケミカル(株)製)
(8)老化防止剤:サントフレックス6PPD(フレキシス社製)
(9)ステアリン酸:桐(日本油脂(株)製)
(10)酸化亜鉛:亜鉛華(三井金属鉱業(株)製)
(11)硫黄:粉末硫黄(鶴見化学(株)製)
(12)加硫促進剤:ノクセラーDZ−G(大内新興化学工業(株)製)
実施例および比較例で得られた未加硫ゴム組成物について、以下の試験を行った。表1には試験結果についても併せて示している。
The details of various blending components used in Examples and Comparative Examples are as follows.
(1) Natural rubber (NR): RSS # 3 (manufactured by Tech Behang)
(2) Carbon black: Show black N220 (manufactured by Cabot Japan)
(3) Silica: Ultrazil VN3 (Degussa)
(4) Silane coupling agent: Si69 (Degussa)
(5) Wax: Sunnock wax (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
(6) Resin (1): Petroleum resin (Marcaretz T100AS (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.))
(7) Resin (2): Terpene resin (PX300N (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.))
(8) Anti-aging agent: Santoflex 6PPD (manufactured by Flexis)
(9) Stearic acid: Paulownia (Nippon Yushi Co., Ltd.)
(10) Zinc oxide: Zinc flower (Mitsui Metal Mining Co., Ltd.)
(11) Sulfur: Powdered sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.)
(12) Vulcanization accelerator: Noxeller DZ-G (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
The following tests were conducted on the unvulcanized rubber compositions obtained in the examples and comparative examples. Table 1 also shows the test results.
(粘着性試験)
JIS−T 9233の規定に準拠して、ピクマタックテスタ((株)東洋精機製作所製)を用いて、測定温度23℃、荷重4.9N、放置時間10秒、引き剥がし速度30mm/分の条件下で、未加硫ゴム組成物の粘着力[N]を測定した。さらに、基準配合ゴム組成物として比較例1のゴム組成物の粘着性指数を100とし、下記計算式により、粘着力を指数表示した。粘着性指数が大きいほど粘着力が大きく、優れていることを示す。
(Adhesion test)
In accordance with the provisions of JIS-T 9233, using a Pikuma tack tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), measurement temperature 23 ° C., load 4.9 N, standing time 10 seconds, peeling speed 30 mm / min. Under the conditions, the adhesive strength [N] of the unvulcanized rubber composition was measured. Furthermore, the adhesive index of the rubber composition of Comparative Example 1 as a reference compounded rubber composition was set to 100, and the adhesive strength was displayed as an index according to the following calculation formula. The greater the tack index, the greater the adhesive strength and the better.
・粘着性指数=(各実施例、各比較例の粘着力/基準配合の粘着力)×100
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
・ Adhesiveness index = (adhesive strength of each example, comparative example / adhesive strength of reference blend) × 100
It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 タイヤ、2 トレッド部、3 サイドウォール部、3G サイドウォールゴム、4 ビード部、5 ビードコア、6 カーカス、6a カーカスプライ、7 ブレーカ(ベルト層)、8 ビードエイペックスゴム、9 インナーライナゴム。 1 tire, 2 tread part, 3 side wall part, 3G side wall rubber, 4 bead part, 5 bead core, 6 carcass, 6a carcass ply, 7 breaker (belt layer), 8 bead apex rubber, 9 inner liner rubber.
Claims (4)
前記ゴム成分が、天然ゴムおよび変性天然ゴムの少なくともいずれかからなる天然ゴム成分を30〜100質量%の範囲内で含有する、ブレーカ用ゴム組成物。 Including at least one of a rubber component and 20 to 60 parts by mass of silica, 0.5 to 15 parts by mass of a terpene resin and a rosin resin with respect to 100 parts by mass of the rubber component;
A rubber composition for a breaker, wherein the rubber component contains a natural rubber component composed of at least one of natural rubber and modified natural rubber within a range of 30 to 100% by mass.
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