JP2010132864A - 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、さらに詳しくは、外観に悪影響を与えることなく老化に伴う硬化を低減するようにしたタイヤ用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a rubber composition for tires, and more particularly relates to a rubber composition for tires that reduces curing due to aging without adversely affecting the appearance.
空気入りタイヤのトレッド部には、そのタイヤの目的・用途や使用環境に合わせて、ゴム硬度が最適になるように設計されたゴム組成物が使用されている。しかしながら、タイヤの使用開始時にゴム硬度が最適であったとしても、長期間使用すると経年老化によりゴムが硬化するため、タイヤが発生するノイズや乗り心地性が悪化するという問題がある。また、スタッドレスタイヤにおいては、経年老化によりゴムが硬化すると氷上摩擦力が低下してしまうという問題がある。 In the tread portion of a pneumatic tire, a rubber composition designed to optimize the rubber hardness in accordance with the purpose / application and use environment of the tire is used. However, even if the rubber hardness is optimal at the start of use of the tire, the rubber is cured due to aging when used for a long period of time, so that there is a problem that noise generated by the tire and riding comfort deteriorate. In addition, in the studless tire, there is a problem that the frictional force on ice is reduced when the rubber is hardened due to aging.
このような老化防止対策としては、タイヤ用ゴム組成物に配合する老化防止剤を増量することが考えられる。しかしながら、老化防止剤は、配合量を増量するほど、タイヤ表面へ移行して析出するようになるため、タイヤ表面が茶色に変色して外観が損なわれるという問題があった。 As such an anti-aging measure, it is conceivable to increase the amount of the anti-aging agent blended in the tire rubber composition. However, as the amount of the anti-aging agent increases, the anti-aging agent moves to the surface of the tire and precipitates. Therefore, there is a problem that the tire surface changes to brown and the appearance is impaired.
この対策として、特許文献1は、老化防止剤と樹脂とを混合した粒状物として配合するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提案している。しかし、このゴム組成物では、タイヤ表面の外観を悪化しないようにすることはできても、老化防止剤を直接配合する場合に比べてゴム組成物が老化に伴い硬化するのを抑制する作用が低くなることは避けられず改善の余地があった。 As a countermeasure, Patent Document 1 proposes a rubber composition for tires that is blended as a granular material in which an anti-aging agent and a resin are mixed. However, with this rubber composition, although it is possible to prevent the appearance of the tire surface from being deteriorated, the rubber composition has an effect of suppressing the curing of the rubber composition with aging compared to the case where an anti-aging agent is directly blended. Lowering was inevitable and there was room for improvement.
本発明の目的は、外観に悪影響を与えることなく老化に伴う硬化を低減するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire that reduces the curing due to aging without adversely affecting the appearance.
上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100重量部に、植物油脂を1〜30重量部配合したゴム組成物であり、前記植物油脂が天然由来のポリフェノールを0.9×10−3重量%以上含むことを特徴とする。 The rubber composition for tires of the present invention that achieves the above object is a rubber composition in which 1 to 30 parts by weight of vegetable oils and fats are blended with 100 parts by weight of diene rubber. It is characterized by containing 9 × 10 −3 wt% or more.
スタッドレスタイヤのトレッド用としては、前記ジエン系ゴム100重量部に対して熱膨張性マイクロカプセルを0.5〜20重量部配合することができる。 For treads of studless tires, 0.5 to 20 parts by weight of thermally expandable microcapsules can be blended with 100 parts by weight of the diene rubber.
前記植物油脂としては、グレープシードオイルを使用するとよい。このタイヤ用ゴム組成物は、トレッド部又はサイドウォール部に適用することができる。 Grape seed oil may be used as the vegetable oil. The tire rubber composition can be applied to a tread portion or a sidewall portion.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ポリフェノールを0.9×10−3重量%以上含む植物油脂を、ジエン系ゴム100重量部に対し1〜30重量部配合するようにしたので、ポリフェノールの抗酸化作用によりゴム成分が老化するのを防止するため、老化に伴う硬化を抑制することができる。また、老化防止剤を多量に配合することがないため、外観に悪影響を及ぼすことがない。 In the tire rubber composition of the present invention, 1 to 30 parts by weight of a vegetable oil containing 0.9 to 10-3 % by weight of polyphenol is added to 100 parts by weight of the diene rubber. In order to prevent the rubber component from aging due to the oxidizing action, curing due to aging can be suppressed. Moreover, since an anti-aging agent is not blended in a large amount, the appearance is not adversely affected.
さらに、ジエン系ゴム100重量部に対して熱膨張性マイクロカプセルを0.5〜20重量部配合した場合には、前述したゴム成分の老化に伴う硬化の抑制と共に、後述のように、水膜の吸収除去やエッジ効果が得られるため、氷上摩擦力をより一層増大させるので、スタッドレスタイヤとして有用である。 Further, when 0.5 to 20 parts by weight of the heat-expandable microcapsule is blended with 100 parts by weight of the diene rubber, a water film is formed as described later along with the suppression of curing due to the aging of the rubber component described above. As a result, the frictional force on ice can be further increased, which is useful as a studless tire.
本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ゴム成分にはジエン系ゴムが使用される。ジエン系ゴムとしては、特に制限されるものではなく、例えば天然ゴム、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、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム等を例示することができる。なかでも、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムが好ましい。これらジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。 In the tire rubber composition of the present invention, a diene rubber is used as the rubber component. The diene rubber is not particularly limited, and examples thereof include natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, and butyl rubber. Of these, natural rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber are preferable. These diene rubbers can be used alone or as any blend.
本発明のゴム組成物は、天然由来の成分としてポリフェノールを多く含む植物油脂を配合することにより、ポリフェノールの抗酸化作用によりゴム成分が老化するのを防止する。このため、ゴム成分が老化して硬化するのを抑制することができる。また、植物油脂が含有するポリフェノールは、天然由来の成分とする。すなわち、本発明で使用する植物油脂は、人為的な操作により天然又は化学合成されたポリフェノール系酸化防止剤を含むものではない。 The rubber composition of the present invention prevents the rubber component from aging due to the antioxidant action of polyphenol by blending vegetable oil containing a large amount of polyphenol as a naturally derived component. For this reason, it can suppress that a rubber component ages and hardens | cures. Moreover, let the polyphenol which vegetable oil contains contain a natural origin component. That is, the vegetable oil used in the present invention does not contain a polyphenol antioxidant that is naturally or chemically synthesized by an artificial operation.
本発明において、植物油脂中のポリフェノール含有量は、0.9×10−3重量%以上、好ましくは1.0×10−3重量%以上である。植物油脂中のポリフェノール含有量が0.9×10−3重量%未満であると、抗酸化作用が十分に得られずゴム成分が硬化するのを抑制することができない。本発明において、植物油脂中のポリフェノール含有量は、フォーリン−チオカルト法により定量した。フォーリン−チオカルト法は、還元性のある物質に対し強アルカリ下で青く発色するフォーリン−チオカルト試薬を用いるものであり、試料(植物油脂)中のポリフェノールを比色法(660nm)により一括して総ポリフェノール量として測定した。なお、標準試料として(+)−カテキンを用い、その検量線からポリフェノール量を求めた。 In the present invention, the content of polyphenol in the vegetable oil is 0.9 × 10 −3 wt% or more, preferably 1.0 × 10 −3 wt% or more. When the polyphenol content in the vegetable oil is less than 0.9 × 10 −3 wt%, the antioxidant action cannot be sufficiently obtained and the rubber component cannot be inhibited from curing. In the present invention, the content of polyphenol in the vegetable oil was determined by the foreign-thiocult method. The foreign-thiocult method uses a foreign-thiocult reagent that develops a blue color under strong alkali against a reducing substance. Polyphenols in a sample (vegetable oil) are collectively collected by a colorimetric method (660 nm). It was measured as the amount of polyphenol. In addition, (+)-catechin was used as a standard sample, and the amount of polyphenol was determined from the calibration curve.
植物油脂の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、1〜30重量部、好ましくは2〜30重量部、より好ましくは2〜25重量部にする。植物油脂の配合量が1重量部未満であるときは、抗酸化作用が十分に得られずゴム成分が硬化するのを抑制することができない。また、植物油脂の配合量が30重量部を超えると、ゴム成分を混合するときにオイルスリップなどが起こり加工性が悪化する。 The amount of vegetable oil is 1 to 30 parts by weight, preferably 2 to 30 parts by weight, and more preferably 2 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. When the amount of vegetable oil is less than 1 part by weight, the antioxidant effect cannot be sufficiently obtained and the rubber component cannot be prevented from curing. Moreover, when the compounding quantity of vegetable oil exceeds 30 weight part, when an rubber component is mixed, an oil slip etc. will occur and workability will deteriorate.
本発明で使用する植物油脂としては、天然由来のポリフェノールを0.9×10−3重量%以上含むものであれば特に制限されるものではなく、例えばグレープシードオイルを例示することができる。グレープシードオイルは世界各国で生産されているが、とりわけチリ産のグレープシードオイルがよい。なお、チリ産のグレープシードオイル以外でも、品種改良によりポリフェノールを0.9×10−3重量%以上含む植物油脂であれば同様の効果が期待される。 The vegetable oil used in the present invention is not particularly limited as long as it contains 0.9 × 10 −3 wt% or more of a naturally-derived polyphenol, and examples thereof include grape seed oil. Grape seed oil is produced all over the world, especially Chilean grape seed oil. In addition to the Chilean grape seed oil, the same effect is expected as long as it is a vegetable oil containing 0.9 × 10 −3 wt% or more of polyphenols by improving the variety.
また、グレープシードオイルは、天然由来のポリフェノールの含有量が多いことに加え、ビタミンEをも多く含む。ビタミンEは抗酸化作用を有するため、ポリフェノールと共にゴム組成物の老化を防止し、硬化を抑制する作用を行う。 Grape seed oil contains a large amount of naturally occurring polyphenols and also contains a lot of vitamin E. Since vitamin E has an antioxidant effect, it prevents aging of the rubber composition and suppresses hardening together with polyphenol.
上述のように、老化防止作用に優れた効果を有する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、熱膨張性マイクロカプセルを配合したスタッドレスタイヤ用のトレッドゴムに適用すると、ゴム成分の老化に伴う硬化の抑制(氷上摩擦力の低下の抑制)と共に、熱膨張性マイクロカプセルに基づく高い氷上摩擦力を長期にわたって維持することができる効果が得られる。ここで、熱膨張性マイクロカプセルは、加硫時に形成された樹脂被覆気泡が氷上路面の水膜を吸収する作用によりトレッドと氷上路面との間の氷上摩擦力を向上するようにしたものである。 As described above, the tire rubber composition of the present invention having an excellent anti-aging effect can be cured with the aging of the rubber component when applied to a tread rubber for a studless tire containing a thermally expandable microcapsule. In addition to suppression (suppression of a decrease in frictional force on ice), an effect of maintaining a high frictional force on ice based on the thermally expandable microcapsules over a long period of time can be obtained. Here, the thermally expandable microcapsule is a resin-coated bubble formed at the time of vulcanization that improves the frictional force on ice between the tread and the icy road surface by absorbing the water film on the icy road surface. .
この場合の熱膨張性マイクロカプセルの配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、0.5〜20重量部、好ましくは1.0〜15重量部にするとよい。マイクロカプセルの配合量が、0.5重量部未満であると、トレッドゴム中の樹脂被覆気泡の容積が不足し氷上摩擦力を十分に得ることができない。逆に、配合量が20重量部を超えると、トレッドゴムの耐摩耗性が悪化する。 In this case, the amount of the thermally expandable microcapsule is 0.5 to 20 parts by weight, preferably 1.0 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the diene rubber. When the blending amount of the microcapsules is less than 0.5 parts by weight, the volume of the resin-coated bubbles in the tread rubber is insufficient and the friction force on ice cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when the blending amount exceeds 20 parts by weight, the wear resistance of the tread rubber is deteriorated.
本発明に使用可能な熱膨張性マイクロカプセルは、熱可塑性樹脂で形成された殻材中に、熱膨張性物質を内包した構成からなる。このため、未加硫タイヤの加硫時にゴム組成物中のマイクロカプセルが加熱されると、殻材に内包された熱膨張性物質が膨張して殻材の粒径を大きくし、トレッドゴム中に多数の樹脂被覆気泡を形成する。これにより、氷の表面に発生する水膜を効率的に吸収除去すると共に、ミクロなエッジ効果が得られるため、氷上摩擦力を増大させる。このような熱膨張性マイクロカプセルとしては、例えばスェーデン国エクスパンセル社製の商品名「EXPANCEL 091DU−80」又は「EXPANCEL 092DU−120」等、或いは松本油脂製薬社製の商品名「マイクロスフェアー F−85」又は「マイクロスフェアー F−100」等を使用することができる。 The thermally expandable microcapsule that can be used in the present invention has a structure in which a thermally expandable substance is encapsulated in a shell material formed of a thermoplastic resin. For this reason, when the microcapsules in the rubber composition are heated during vulcanization of the unvulcanized tire, the thermally expansible material contained in the shell material expands to increase the particle size of the shell material, and in the tread rubber A large number of resin-coated bubbles are formed. As a result, the water film generated on the ice surface is efficiently absorbed and removed, and a micro edge effect is obtained, so that the frictional force on ice is increased. Examples of such thermally expandable microcapsules include trade name “EXPANCEL 091DU-80” or “EXPANEL 092DU-120” manufactured by Expancel, Sweden, or trade name “Microsphere” manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. F-85 "or" Microsphere F-100 "can be used.
さらに、本発明のタイヤ用ゴム組成物には、カーボンブラックを配合するとよい。カーボンブラックを配合することにより、ゴム組成物の強度を高くし、耐摩耗性を向上することができる。カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し10〜100重量部が好ましく、より好ましくは20〜90重量部にするとよい。カーボンブラックの配合量が10重量部未満の場合、ゴム組成物の補強硬化が十分に得られず耐摩耗性が不足する。また、カーボンブラックの配合量が100重量部を超えると、ゴム組成物の粘度が高くなり成形加工性が悪化する。 Furthermore, carbon black may be added to the tire rubber composition of the present invention. By blending carbon black, the strength of the rubber composition can be increased and the wear resistance can be improved. The compounding amount of carbon black is preferably 10 to 100 parts by weight, more preferably 20 to 90 parts by weight, based on 100 parts by weight of the diene rubber. When the compounding amount of the carbon black is less than 10 parts by weight, the rubber composition cannot be sufficiently reinforced and hardened and the wear resistance is insufficient. Moreover, when the compounding quantity of carbon black exceeds 100 weight part, the viscosity of a rubber composition will become high and molding processability will deteriorate.
本発明で使用するカーボンブラックは、窒素吸着比表面積(N2SA)が、好ましくは30〜200m2/gであり、より好ましくは60〜170m2/gにするとよい。窒素吸着比表面積が30m2/g未満のときは、耐摩耗性が不足する。200m2/gを超えるときは、混合時の加工性が悪化する。窒素吸着比表面積は、JIS K6217−2に準拠して、測定するものとする。 The carbon black used in the present invention has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of preferably 30 to 200 m 2 / g, more preferably 60 to 170 m 2 / g. When the nitrogen adsorption specific surface area is less than 30 m 2 / g, the wear resistance is insufficient. When exceeding 200 m < 2 > / g, the workability at the time of mixing deteriorates. The nitrogen adsorption specific surface area shall be measured according to JIS K6217-2.
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、カーボンブラックの他に無機充填剤を配合することができる。無機充填剤としては、例えばシリカ、クレー、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム等を必要に応じて配合することができる。なかでも、無機充填剤としてはシリカが好ましい。 In addition to carbon black, an inorganic filler can be blended in the tire rubber composition of the present invention. As the inorganic filler, for example, silica, clay, calcium carbonate, talc, mica, aluminum hydroxide, magnesium carbonate and the like can be blended as necessary. Of these, silica is preferable as the inorganic filler.
シリカを配合すると、ゴム組成物のウェット制動性能と低転がり抵抗を両立することができる。シリカの配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、5〜100重量部が好ましく、より好ましくは10〜90重量部にするとよい。シリカの配合量が5重量部未満であると、ウェット制動性能と低転がり抵抗を両立する作用が十分に得られない。また、シリカの配合量が100重量部を超えると、混合時の加工性が悪化する。シリカの種類は、特に限定されるものではなく、通常ゴム組成物に配合されるものを使用することができ、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカ、表面処理シリカを例示することができる。 When silica is blended, the wet braking performance and low rolling resistance of the rubber composition can be compatible. The amount of silica is preferably 5 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 90 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. When the blending amount of silica is less than 5 parts by weight, the effect of achieving both wet braking performance and low rolling resistance cannot be obtained sufficiently. Moreover, when the compounding quantity of a silica exceeds 100 weight part, the workability at the time of mixing will deteriorate. The kind of silica is not particularly limited, and those usually blended in a rubber composition can be used. Examples thereof include wet method silica, dry method silica, and surface-treated silica.
本発明のゴム組成物にシリカを配合する場合には、シランカップリング剤を、ゴム組成物中のシリカの配合量に対して3〜20重量%を配合するとよく、より好ましくは3〜15重量%を配合するとよい。シランカップリング剤を配合することにより、シリカの分散性を向上しゴムとの補強性を高めることができる。シランカップリング剤がシリカ配合量の3重量%未満の場合、シリカの分散が悪化する。また、シランカップリング剤がシリカ配合量の20重量%を超える場合、シランカップリング剤同士が重合してしまい、所望の効果を得ることができない。 When silica is blended in the rubber composition of the present invention, the silane coupling agent may be blended in an amount of 3 to 20% by weight, more preferably 3 to 15% by weight, based on the amount of silica in the rubber composition. % May be added. By compounding a silane coupling agent, the dispersibility of silica can be improved and the reinforcement with rubber can be enhanced. When the silane coupling agent is less than 3% by weight of the silica content, silica dispersion is deteriorated. Moreover, when a silane coupling agent exceeds 20 weight% of a silica compounding quantity, silane coupling agents will superpose | polymerize and a desired effect cannot be acquired.
シランカップリング剤の種類は、シリカ配合のゴム組成物に使用可能なものであれば特に制限されるものではないが、例えば、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラサルファイド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジサルファイド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等の硫黄含有シランカップリング剤を例示することができる。 The type of the silane coupling agent is not particularly limited as long as it can be used for the rubber composition containing silica. For example, bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3- Examples thereof include sulfur-containing silane coupling agents such as (triethoxysilylpropyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane. .
本発明のタイヤ用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、加工助剤、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。 In the tire rubber composition of the present invention, various additives generally used in tire rubber compositions such as a vulcanization or crosslinking agent, a vulcanization accelerator, a processing aid, an anti-aging agent, and a plasticizer are contained. These additives can be compounded and kneaded by a general method to form a rubber composition, which can be used for vulcanization or crosslinking. As long as the amount of these additives is not contrary to the object of the present invention, a conventional general amount can be used.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、公知のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。 The rubber composition for tires of the present invention can be produced by mixing the above components using a known rubber kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll.
上述した優れた老化防止性能を有する本発明のゴム組成物は、空気入りタイヤのトレッド部又はサイドウォール部を構成するのに好適である。このように構成されたトレッド部及びサイドウォール部は、配合物が表面に浸出して外観に悪影響を与えることがなく、それぞれを構成するゴム成分が老化により硬化するのを防止することができる。また、空気入りタイヤの疲労性などの耐久性を向上することができる。 The rubber composition of the present invention having excellent anti-aging performance described above is suitable for constituting a tread portion or a sidewall portion of a pneumatic tire. The tread portion and the sidewall portion thus configured can prevent the compound from leaching to the surface and adversely affecting the appearance, and can prevent the rubber component constituting each from curing due to aging. Moreover, durability, such as the fatigue property of a pneumatic tire, can be improved.
本発明のゴム組成物において、熱膨張性マイクロカプセルを配合したゴム組成物は、スタッドレスタイヤのトレッド部を構成するのに好適である。このゴム組成物をトレッド部に使用したスタッドレスタイヤは、長期間使用しても経年老化に伴うゴムの効果を抑制するため、トレッドゴムの低温での柔軟性を維持でき、氷上路面に対する凝着性を持続させて氷上摩擦力を確保することができると共に、熱膨張性マイクロカプセルに基づくより一層の高い氷上摩擦力を得ることができる。 In the rubber composition of the present invention, a rubber composition containing thermally expandable microcapsules is suitable for constituting a tread portion of a studless tire. Studless tires that use this rubber composition in the tread part can maintain the flexibility of the tread rubber at low temperatures and adhere to the road surface on ice in order to suppress the effects of rubber with aging even after long-term use. It is possible to maintain the frictional force on ice by maintaining the above, and it is possible to obtain a higher frictional force on ice based on the thermally expandable microcapsule.
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, the scope of the present invention is not limited to these Examples.
実施例1〜3
表1に示す配合からなる6種類のゴム組成物(実施例1〜3、比較例1〜3)を、それぞれ加硫促進剤及び硫黄を除く配合成分を秤量し、1.7L密閉式バンバリーミキサーで5分間混練し、温度150℃でマスターバッチを放出し室温冷却した。その後このマスターバッチを1.7L密閉式バンバリーミキサーに供し、加硫促進剤及び硫黄を加え2分間混合し、タイヤ用ゴム組成物を調製した。
Examples 1-3
Six kinds of rubber compositions (Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3) having the composition shown in Table 1 were weighed for the composition components except for the vulcanization accelerator and sulfur, respectively, and a 1.7 L sealed Banbury mixer was used. The mixture was kneaded for 5 minutes, and the master batch was discharged at a temperature of 150 ° C and cooled to room temperature. Thereafter, this master batch was subjected to a 1.7 L hermetic Banbury mixer, and a vulcanization accelerator and sulfur were added and mixed for 2 minutes to prepare a tire rubber composition.
得られた6種類のゴム組成物を用いて、下記に示す方法により、熱老化試験前後におけるゴム硬度の増加率(老化硬度増加率)を測定した。また、加硫促進剤及び硫黄を除いたゴム組成物の混合時の加工性(オイルスリップ)を下記の方法により測定した。 Using the obtained six types of rubber compositions, the rubber hardness increase rate (aging hardness increase rate) before and after the heat aging test was measured by the following method. Moreover, the workability (oil slip) at the time of mixing of the rubber composition except a vulcanization accelerator and sulfur was measured by the following method.
老化硬度増加率
得られたタイヤ用ゴム組成物を用いてリュプケサンプル(厚さ12.5mm、直径29mmの円柱状)の形状に加硫した試験片を作成した。各試験片を2群に分けその一方を80℃で120時間の条件で空気加熱老化処理を行なった。この老化処理前後の試験片を用いて、JIS K6253に準拠しデュロメータのタイプAにより温度20℃のゴム硬度を測定し、それぞれについて(老化処理後のゴム硬度/老化処理前のゴム硬度×100)により熱老化に伴うゴム硬度の増加率(%)を算出した。得られた結果は、比較例1の値を100とする指数にし老化硬度増加率として表1に示した。この指数が小さいほど熱老化に伴うゴム組成物の硬化が抑制されたことを意味する。
Aging hardness increase rate Using the obtained tire rubber composition, a test piece vulcanized into a shape of a Rupke sample (a cylindrical shape having a thickness of 12.5 mm and a diameter of 29 mm) was prepared. Each test piece was divided into two groups, and one of them was subjected to air heat aging treatment at 80 ° C. for 120 hours. Using the test specimens before and after the aging treatment, the rubber hardness at a temperature of 20 ° C. was measured by a durometer type A in accordance with JIS K6253. Was used to calculate the rate of increase in rubber hardness (%) accompanying heat aging. The obtained results are shown in Table 1 as an increase in aging hardness with the value of Comparative Example 1 as 100. A smaller index means that the curing of the rubber composition accompanying heat aging is suppressed.
加工性(オイルスリップ)
表1に示す配合からなるゴム組成物から加硫促進剤、硫黄、アロマオイル、グレープシードオイル及びひまわり油を除いた配合成分を1.7L密閉式バンバリーミキサーで混合するときに、アロマオイル、グレープシードオイル及び/又はひまわり油を投入した後のトルクの上昇の様子を観察することにより、加工性(オイルスリップ)を評価した。得られた結果は、以下の判定基準により判定し、その結果を表1に示した。
◎: 比較例1より早くトルクがすぐ立ち上がる。
○: 比較例1と同等にトルクが立ち上がる。
△: 比較例1と比べトルクが立ち上がるまでに時間がかかるが問題ないレベル。
×: 比較例1と比べトルクが立ち上がるまでに時間がかかり、オイルスリップを起こした。
Processability (oil slip)
When blending the ingredients except the vulcanization accelerator, sulfur, aroma oil, grape seed oil and sunflower oil from the rubber composition having the composition shown in Table 1 with a 1.7 L hermetic banbury mixer, aroma oil, grape The processability (oil slip) was evaluated by observing the state of torque increase after adding seed oil and / or sunflower oil. The obtained results were judged according to the following judgment criteria, and the results are shown in Table 1.
A: Torque immediately rises faster than Comparative Example 1.
○: Torque rises as in Comparative Example 1.
△: Compared with Comparative Example 1, it takes a long time for the torque to rise, but there is no problem.
X: Compared with Comparative Example 1, it took time for the torque to rise, and oil slip occurred.
実施例4〜6
表2に示す配合からなる4種類のゴム組成物(実施例4〜6、比較例4)を、それぞれ加硫促進剤、硫黄、及び熱膨張性マイクロカプセルを除く配合成分を秤量し、1.7L密閉式バンバリーミキサーで5分間混練し、温度150℃でマスターバッチを放出し室温冷却した。その後このマスターバッチを1.7L密閉式バンバリーミキサーに供し、加硫促進剤、硫黄、及び熱膨張性マイクロカプセルを加え2分間混合し、タイヤ用ゴム組成物を調製した。
Examples 4-6
Four kinds of rubber compositions (Examples 4 to 6 and Comparative Example 4) having the composition shown in Table 2 were weighed, except for the vulcanization accelerator, sulfur, and thermally expandable microcapsules, respectively. The mixture was kneaded with a 7 L hermetic Banbury mixer for 5 minutes, and the master batch was discharged at a temperature of 150 ° C. and cooled at room temperature. Thereafter, this master batch was subjected to a 1.7 L hermetic Banbury mixer, and a vulcanization accelerator, sulfur, and thermally expandable microcapsules were added and mixed for 2 minutes to prepare a tire rubber composition.
得られた4種類のゴム組成物及び比較例1のゴム組成物を用いて、下記に示す方法により、氷上摩擦力を測定した。また、熱老化試験前後におけるゴム硬度の増加率(老化硬度増加率)及び加硫促進剤及び硫黄を除いたゴム組成物の混合時の加工性(オイルスリップ)を上述と同様の方法により測定し、その結果を表2に示した。 Using the four types of rubber compositions obtained and the rubber composition of Comparative Example 1, the frictional force on ice was measured by the method described below. The rubber hardness increase rate (aging hardness increase rate) before and after the heat aging test and the processability (oil slip) when mixing the rubber composition excluding the vulcanization accelerator and sulfur were measured by the same method as described above. The results are shown in Table 2.
氷上摩擦力
各コンパウンドを加硫したシート状ゴム片を偏平円柱状の台ゴムに貼り付け、インサイドドラム型氷上摩擦試験機にて、−1.5℃における氷上摩擦係数を荷重5.5kg/cm3、ドラム回転速度25km/hの条件で測定した。得られた結果は、比較例1の値を100とする指数にし、氷上摩擦力として表2に示した。この指数が大きいほど氷上摩擦力が優れている。
Friction force on ice A sheet-like rubber piece obtained by vulcanizing each compound was attached to a flat cylindrical base rubber, and the friction coefficient on ice at -1.5 ° C was applied to 5.5 kg / cm with an inside drum type on-ice friction tester. 3, was measured under the conditions of a drum rotation speed of 25km / h. The obtained results were indexed with the value of Comparative Example 1 being 100, and are shown in Table 2 as the frictional force on ice. The larger this index, the better the frictional force on ice.
なお、表1,2において使用した原材料の種類を下記に示す。
NR:天然ゴム、RSS#3
BR:ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol BR1220
カーボンブラック:東海カーボン社製シースト6
シリカ:日本シリカ工業社製Nipsil AQ
カップリング剤:シランカップリング剤、デグサ社製SI69
酸化亜鉛:正同化学工業社製酸化亜鉛3種
ステアリン酸:日油社製ビーズステアリン酸
老化防止剤:フレキシス社製SANTOFLEX 6PPD
アロマオイル:昭和シェル石油社製エキストラクト4号S
グレープシードオイル:チリ産グレープシードオイル、ケータック・プランナーズ社製食用ぶどう油、天然由来のポリフェノール含有量が1.3×10−3重量%のもの(ポリフェノール含有量は前述した方法により測定)
ひまわり油:昭和産業社製食用ひまわり油、天然由来のポリフェノール含有量が0.17×10−3重量%のもの
熱膨張性マイクロカプセル:松本油脂製薬社製マイクロスフェアー F100
硫黄:鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業社製ノクセラーCZ−G
The types of raw materials used in Tables 1 and 2 are shown below.
NR: natural rubber, RSS # 3
BR: butadiene rubber, Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon
Carbon black: Toast carbon carbon seast 6
Silica: Nippon Sil AQ manufactured by Nippon Silica Industry Co., Ltd.
Coupling agent: Silane coupling agent, SI69 manufactured by Degussa
Zinc oxide: 3 types of zinc oxide manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. Stearic acid: Beads manufactured by NOF Co., Ltd. Bead stearic acid anti-aging agent: SANTOFLEX 6PPD manufactured by Flexis
Aroma oil: Showa Shell Sekiyu Extract 4 S
Grapeseed oil: Chilean grapeseed oil, edible grape oil manufactured by Catac Planners, natural polyphenol content of 1.3 × 10 −3 wt% (polyphenol content measured by the method described above)
Sunflower oil: Edible sunflower oil manufactured by Showa Sangyo Co., Ltd., heat-expandable microcapsules with a naturally derived polyphenol content of 0.17 × 10 −3 wt%: Microsphere F100 manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.
Sulfur: Fine powder sulfur vulcanization accelerator with Jinhua seal oil manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd .: Noxeller CZ-G manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
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