JP2010209176A - Rubber composition for covering organic fiber material and pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機繊維材被覆用ゴム組成物、及び該ゴム組成物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 coating an organic fiber material, and a pneumatic tire using the rubber composition.
従来、例えば空気入りタイヤにおいては、ナイロンやポリエステルなどの有機繊維材をゴム組成物で被覆してなる有機繊維補強層が、カーカスやチェーファーなどとして設けられている。 Conventionally, for example, in a pneumatic tire, an organic fiber reinforcing layer formed by coating an organic fiber material such as nylon or polyester with a rubber composition is provided as a carcass or a chafer.
例えば、下記特許文献1には、ポリエステルなどの有機繊維からなるカーカスコードをゴム組成物で被覆してなるカーカス層を備えたタイヤが開示されており、前記ゴム組成物として、硫黄と、ベンゾチアジルスルフェンアミド類及びメルカプトベンゾチアゾールから選ばれた少なくとも1種の1次加硫促進剤と、亜鉛ジベンジルジチオカルバメート及びテトラベンジルチウラムジスルフィドから得られた少なくとも1種の2次加硫促進剤とを配合することが開示されている。
For example,
下記特許文献2には、ビード部におけるカーカスの巻き上げ部の外側に、有機繊維の織物をゴム組成物で被覆してなるチェーファーを設けたタイヤが開示されており、前記ゴム組成物として、ブタジエンゴムを含むゴム成分に、シリカと、レゾルシン又はその誘導体と、ヘキサメチレンテトラミン又はメラミン誘導体とを配合することが開示されている。
下記特許文献3には、上記チェーファーの被覆ゴムとして、ジエン系ゴムに、スルフェンアミド系の第1の加硫促進剤と、テトラベンジルチウラムジスルフィド、テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド及び亜鉛ジベンジルジチオカルバメートからなる群より選択される少なくとも1種の第2の加硫促進剤と、レゾルシン又はその誘導体と、メチレン供与体とを配合することが開示されている。
In the following
これらの技術によりタイヤの耐久性を向上することができたが、タイヤの更なる長寿命化が求められており、有機繊維材被覆用ゴム組成物においても耐疲労性の向上が求められている。 Although the durability of the tire could be improved by these techniques, there is a demand for further extending the life of the tire, and an improvement in fatigue resistance is also required in the rubber composition for coating an organic fiber material. .
ところで、ゴム組成物にデンプンなどの糖類を添加する技術が従来知られている。例えば、下記特許文献4には、スチールコードとの接着性を向上するために、D−フラクトースやD−グルコースなどの単糖類、糖アルコール、多糖類などをジエン系ゴムに配合することが提案されている。
By the way, the technique of adding saccharides, such as starch, to a rubber composition is conventionally known. For example,
下記特許文献5には、破壊特性、ウェットグリップ性及び発熱性や加工性を損なうことなく、耐接着老化性を改良するため、有機繊維補強層用ゴム組成物に、単糖類や、二糖類以上の多糖類、更にはこれらの誘導体である、糖アルコール、デオキシ糖、アミノ糖、配糖体、ウロン酸、糖脂肪酸エステルなどの糖類を配合することが開示されている。 In Patent Document 5 below, in order to improve adhesion aging resistance without impairing fracture characteristics, wet grip properties, exothermic property and workability, the rubber composition for organic fiber reinforcing layer may contain monosaccharides or more than disaccharides. It is disclosed that saccharides such as sugar alcohols, deoxy sugars, amino sugars, glycosides, uronic acids, sugar fatty acid esters and the like are blended.
下記特許文献6には、耐摩耗性を損なうことなく、ウェットグリップ性と低燃費性を向上させるために、ジエン系ゴムとデンプンなどの糖類との複合体を配合することが提案されている。 Patent Document 6 below proposes blending a complex of a diene rubber and a saccharide such as starch in order to improve wet grip properties and low fuel consumption without impairing wear resistance.
このように従来、ゴム組成物に糖類を配合することは知られていたが、本発明特有のアルキル基変性糖誘導体を配合することは提案されておらず、またそれによる有利な作用効果である耐疲労性の向上効果も知られていなかった。 Thus, it has been conventionally known that a saccharide is added to a rubber composition, but it has not been proposed to add an alkyl group-modified sugar derivative unique to the present invention, and this is an advantageous effect. The effect of improving fatigue resistance has not been known.
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、加工性を損なうことなく、耐疲労性を向上することができる有機繊維材被覆用ゴム組成物を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above point, and it aims at providing the rubber composition for organic fiber material coating | cover which can improve fatigue resistance, without impairing workability.
本発明に係る有機繊維材被覆用ゴム組成物は、ジエン系ゴム100重量部に対して、グルコースに第1級アルコールを反応させてなるアルキル基変性糖誘導体を0.5重量部以上10重量部以下含有するとともに、加硫促進剤を0.1重量部以上2.0重量部以下含有し、前記加硫促進剤中にジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤及びチウラム系加硫促進剤からなる群から選択された少なくとも1種を0.1重量部以上0.5重量部以下含有するものである。 The rubber composition for coating an organic fiber material according to the present invention comprises 0.5 parts by weight or more and 10 parts by weight of an alkyl group-modified sugar derivative obtained by reacting a primary alcohol with glucose with respect to 100 parts by weight of a diene rubber. The vulcanization accelerator is contained in an amount of 0.1 parts by weight or more and 2.0 parts by weight or less, and the vulcanization accelerator comprises a dithiocarbamate vulcanization accelerator and a thiuram vulcanization accelerator. At least one selected from the group consisting of 0.1 parts by weight and 0.5 parts by weight.
本発明に係る空気入りタイヤは、かかるゴム組成物で有機繊維材を被覆してなる有機繊維補強層を備えたものである。 The pneumatic tire according to the present invention includes an organic fiber reinforcing layer formed by coating an organic fiber material with such a rubber composition.
本発明によれば、上記特定の加硫促進剤とともに、上記アルキル基変性糖誘導体を配合することで、加工性を損なうことなく、耐疲労性を向上することができ、また、加硫速度を向上することができる。従って、タイヤの長寿命化に寄与することができるだけでなく、生産性も向上することができる。 According to the present invention, by incorporating the alkyl group-modified sugar derivative together with the specific vulcanization accelerator, fatigue resistance can be improved without impairing workability, and the vulcanization rate can be increased. Can be improved. Therefore, not only can it contribute to extending the life of the tire, but also productivity can be improved.
1…ビード部、2…ビードコア、3…カーカス、
4…カーカスの巻き上げ部、5…チェーファー
1 ... bead part, 2 ... bead core, 3 ... carcass,
4 ... carcass hoisting part, 5 ... chafer
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は、ゴム成分としてジエン系ゴムを含有する。ジエン系ゴムとしては、特に限定されず、例えば、天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、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)及びブチルゴム(IIR)などが挙げられる。これらのジエン系ゴムは、単独又は2種類以上が含まれていてもよい。これらの中でも、NR、IR、SBR及びBRからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましく、更には、NR及び/又はIRの単独、又は、NR及び/又はIRが60重量%以上と、SBR及び/又はBRが40重量%以下のブレンドゴムであることが好ましい。 The rubber composition of the present invention contains a diene rubber as a rubber component. The diene rubber is not particularly limited. For example, natural rubber (NR), epoxidized natural rubber (ENR), styrene butadiene rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), polyisoprene rubber (IR), ethylene propylene diene. Examples thereof include rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and butyl rubber (IIR). These diene rubbers may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferably at least one selected from the group consisting of NR, IR, SBR and BR. Furthermore, NR and / or IR alone or NR and / or IR is 60% by weight or more. , SBR and / or BR is preferably a blend rubber having 40% by weight or less.
本発明のゴム組成物に配合されるアルキル基変性糖誘導体は、グルコースに第1級アルコールを反応させてなるものである。グルコースとしては、D−グルコースでもL−グルコースでもよいが、天然物であるブドウ糖、すなわちD−グルコースを用いることが好ましい。また、第1級アルコールとしては、炭素数が1〜25の飽和アルコールを用いることが好ましい。 The alkyl group-modified sugar derivative blended in the rubber composition of the present invention is obtained by reacting glucose with a primary alcohol. As glucose, D-glucose or L-glucose may be used, but natural glucose, that is, D-glucose is preferably used. Moreover, as a primary alcohol, it is preferable to use a C1-C25 saturated alcohol.
従って、アルキル基変性糖誘導体としては、アルキル基の炭素数が1〜25であるアルキル−D−グルコピラノシドを用いることが好ましい。このような天然ブドウ糖由来のアルキル基変性糖誘導体を用いることは、石油資源由来の原料の低減にもつながる。この場合、該グルコピラノシドとしては、α型(すなわち、アルキル−α−D−グルコピラノシド)でも、β型(すなわち、アルキル−β−D−グルコピラノシド)でもよく、また両者の混合物でもよい。ここで、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、ネオヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基が挙げられる。 Therefore, as the alkyl group-modified sugar derivative, it is preferable to use alkyl-D-glucopyranoside whose alkyl group has 1 to 25 carbon atoms. Using such an alkyl group-modified sugar derivative derived from natural glucose also leads to a reduction in petroleum resource-derived raw materials. In this case, the glucopyranoside may be α-type (that is, alkyl-α-D-glucopyranoside), β-type (that is, alkyl-β-D-glucopyranoside), or a mixture of both. Here, as the alkyl group, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, isobutyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, neohexyl group , Heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heicosyl group, docosyl group, tricosyl Group, tetracosyl group and pentacosyl group.
アルキル基変性糖誘導体として、特に好ましくは、下記一般式(1)で表されるアルキル−α−D−グルコピラノシドを用いることである。
上記式中、nは0〜24の整数である。(n+1)で表されるアルキル基の炭素数は、これが大きすぎると、グルコース部分の寄与が小さくなって添加効果がパラフィンオイルに近づく傾向となるので、25以下であることが好ましい。nは、より好ましくは、0〜12の整数であり、更に好ましくは、2〜10の整数である。 In said formula, n is an integer of 0-24. When the carbon number of the alkyl group represented by (n + 1) is too large, the contribution of the glucose moiety becomes small and the effect of addition tends to approach that of paraffin oil, so it is preferably 25 or less. n is more preferably an integer of 0 to 12, and still more preferably an integer of 2 to 10.
アルキル−D−グルコピラノシドは、下記式(2)のように、ブドウ糖に第1級アルコールを反応させることで得られるものである。この反応は、例えば、ブドウ糖と第1級アルコールとを塩酸及びカチオン交換樹脂の存在下に加熱反応させる方法(特公昭50−13770号公報参照)、触媒としてカチオン交換樹脂(スチレンとジビニルベンゼンを重縮合して製造した三次元高分子基体に交換基としてスルホン酸基を結合させたもの)を固定床として用いてブドウ糖と第1級アルコールを反応させる方法(特開平6−92984号公報参照)、触媒としてトランスグルコシダーゼ(α−グルコシダーゼ)を用いてブドウ糖と第1級アルコールを反応させる方法(特開平7−87992号公報参照)、ブドウ糖と第1級アルコールとを粘土鉱物(モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライトなど)の存在下で反応させる方法(特開平10−204095号公報参照)などにより行うことができる。
前記アルキル基変性糖誘導体の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対して、0.5〜10重量部であることが好ましい。この配合量が0.5重量部未満では、その添加効果が不十分であり、逆に10重量部を超えると、加工性が悪化する。アルキル基変性糖誘導体の配合量の下限は、より好ましくは1重量部以上であり、上限は、より好ましくは5重量部以下である。 The compounding amount of the alkyl group-modified sugar derivative is preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. If the blending amount is less than 0.5 parts by weight, the effect of addition is insufficient. Conversely, if it exceeds 10 parts by weight, the workability deteriorates. The lower limit of the amount of the alkyl group-modified sugar derivative is more preferably 1 part by weight or more, and the upper limit is more preferably 5 parts by weight or less.
本発明のゴム組成物には、加硫促進剤が、ジエン系ゴム100重量部に対して、0.1〜2.0重量部にて配合される。加硫促進剤の配合量が2.0重量部を超えると、耐スコーチ性が悪化して加工性に劣るとともに、耐疲労性も悪化する。加硫促進剤の配合量は、より好ましくは0.5〜1.8重量部であり、更に好ましくは0.8〜1.5重量部である。 In the rubber composition of the present invention, the vulcanization accelerator is blended at 0.1 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. When the blending amount of the vulcanization accelerator exceeds 2.0 parts by weight, the scorch resistance deteriorates and the workability deteriorates, and the fatigue resistance also deteriorates. The blending amount of the vulcanization accelerator is more preferably 0.5 to 1.8 parts by weight, and still more preferably 0.8 to 1.5 parts by weight.
本発明のゴム組成物には、前記加硫促進剤として、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤及びチウラム系加硫促進剤からなる群から選択された少なくとも1種を0.1〜0.5重量部配合することが好ましい。この配合量が0.1重量部未満では、その添加効果が不十分であり、0.5重量部を超えると、耐スコーチ性が悪化して加工性に劣るとともに、耐疲労性も悪化する。この配合量は、より好ましくは0.1〜0.3重量部である。 In the rubber composition of the present invention, 0.1 to 0.5 weight of at least one selected from the group consisting of a dithiocarbamate vulcanization accelerator and a thiuram vulcanization accelerator is used as the vulcanization accelerator. It is preferable to blend partly. If the blending amount is less than 0.1 parts by weight, the effect of addition is insufficient, and if it exceeds 0.5 parts by weight, the scorch resistance deteriorates and the workability deteriorates, and the fatigue resistance also deteriorates. This amount is more preferably 0.1 to 0.3 parts by weight.
前記ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤としては、例えば、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnBzDTC)、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnMDC)、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnEDC)、ジ−n−ブチルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnBDC)、N−ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛(ZnPDC)、エチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛(ZnEPDC)、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム(NaMDC)、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム(NaEDC)、ジ−n−ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム(NaBDC)、ジエチルジチオカルバミン酸テルル(TeEDC)、ジメチルジチオカルバミン酸銅(CuMDC)、ジメチルジチオカルバミン酸鉄(FeMDC)などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても、2種以上併用してもよい。これらの中でも、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤としては、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛を用いることが特に好ましい。 Examples of the dithiocarbamate vulcanization accelerator include zinc dibenzyldithiocarbamate (ZnBzDTC), zinc dimethyldithiocarbamate (ZnMDC), zinc diethyldithiocarbamate (ZnEDC), and zinc di-n-butyldithiocarbamate (ZnBDC). , Zinc N-pentamethylenedithiocarbamate (ZnPDC), zinc ethylphenyldithiocarbamate (ZnEPDC), sodium dimethyldithiocarbamate (NaMDC), sodium diethyldithiocarbamate (NaEDC), sodium di-n-butyldithiocarbamate (NaBDC), diethyl Examples include tellurium dithiocarbamate (TeEDC), copper dimethyldithiocarbamate (CuMDC), and iron dimethyldithiocarbamate (FeMDC). It is. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is particularly preferable to use zinc dibenzyldithiocarbamate as the dithiocarbamate vulcanization accelerator.
前記チウラム系加硫促進剤としては、例えば、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBzTD)、テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT)などが挙げられ、これらはそれぞれ単独で用いても、2種以上併用してもよい。TBzTDとTOTは、アミノ基の置換基として嵩高い炭化水素基(ベンジル基、2−エチルヘキシル基)を持ち、そのため初期の反応性を抑えることができることから、チウラム系加硫促進剤として特に好適である。 Examples of the thiuram vulcanization accelerator include tetrabenzylthiuram disulfide (TBzTD), tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide (TOT), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. May be. TBzTD and TOT are particularly suitable as thiuram vulcanization accelerators because they have a bulky hydrocarbon group (benzyl group, 2-ethylhexyl group) as an amino group substituent, and therefore can suppress initial reactivity. is there.
本発明のゴム組成物において、加硫促進剤としては、上記のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤及び/又はチウラム系加硫促進剤とともに、スルフェンアミド系加硫促進剤を併用することが好ましい。スルフェンアミド系加硫促進剤を併用することで、上記本発明の効果をより高めることができる。スルフェンアミド系加硫促進剤の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対して、0.7〜1.5重量部であることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, as the vulcanization accelerator, it is preferable to use a sulfenamide vulcanization accelerator together with the dithiocarbamate vulcanization accelerator and / or the thiuram vulcanization accelerator. . By using a sulfenamide vulcanization accelerator in combination, the effect of the present invention can be further enhanced. The blending amount of the sulfenamide vulcanization accelerator is preferably 0.7 to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber.
前記スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CBS)、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(BBS)、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(OBS)、N,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DPBS)、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(DCBS)などが挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上併用してもよい。 Examples of the sulfenamide-based vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (BBS), N- Oxydiethylene-2-benzothiazolylsulfenamide (OBS), N, N-diisopropyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DPBS), N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DCBS) These may be used, and these may be used alone or in combination of two or more.
本発明のゴム組成物には、メチレン受容体とメチレン供与体を配合することができる。メチレン受容体の水酸基とメチレン供与体のメチレン基とが硬化反応することで、ゴムと有機繊維材との接着性を高めることができる。 A methylene acceptor and a methylene donor can be blended with the rubber composition of the present invention. The adhesiveness between the rubber and the organic fiber material can be enhanced by the curing reaction between the hydroxyl group of the methylene acceptor and the methylene group of the methylene donor.
メチレン受容体としては、フェノール類化合物、又はフェノール類化合物をホルムアルデヒドで縮合したフェノール系樹脂が用いられる。該フェノール類化合物としては、フェノール、レゾルシンまたはこれらのアルキル誘導体が含まれる。アルキル誘導体には、クレゾール、キシレノールといったメチル基誘導体の他、ノニルフェノール、オクチルフェノールといった比較的長鎖のアルキル基による誘導体が含まれる。フェノール類化合物は、アセチル基等のアシル基を置換基に含むものであってもよい。 As the methylene acceptor, a phenolic compound or a phenolic resin obtained by condensing a phenolic compound with formaldehyde is used. Examples of the phenol compounds include phenol, resorcin, and alkyl derivatives thereof. Alkyl derivatives include derivatives of relatively long-chain alkyl groups such as nonylphenol and octylphenol, as well as methyl group derivatives such as cresol and xylenol. The phenol compound may contain an acyl group such as an acetyl group as a substituent.
また、フェノール類化合物をホルムアルデヒドで縮合したフェノール系樹脂には、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂(即ち、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂)、クレゾール樹脂(即ち、クレゾール−ホルムアルデヒド樹脂)等の他、複数のフェノール類化合物からなるホルムアルデヒド樹脂が含まれる。これらは、未硬化の樹脂であって、液状又は熱流動性を有するものが用いられる。 In addition, phenolic resins obtained by condensing phenolic compounds with formaldehyde include resorcin-formaldehyde resins, phenolic resins (that is, phenol-formaldehyde resins), cresol resins (that is, cresol-formaldehyde resins), and a plurality of phenols. Formaldehyde resins made of compounds are included. These are uncured resins that have liquid or heat fluidity.
これらの中でも、ゴム成分や他の成分との相溶性、硬化後の樹脂の緻密さ及び信頼性の見地から、メチレン受容体としてはレゾルシン又はレゾルシン誘導体が好ましく、特には、レゾルシン、又はレゾルシン−アルキルフェノール−ホルマリン樹脂が好ましく用いられる。 Among these, from the viewpoint of compatibility with the rubber component and other components, the denseness of the resin after curing, and the reliability, the methylene acceptor is preferably resorcin or a resorcin derivative, and in particular, resorcin or resorcin-alkylphenol. -Formalin resin is preferably used.
上記メチレン供与体としては、ヘキサメチレンテトラミン又はメラミン誘導体が用いられる。該メラミン誘導体としては、例えば、メチロールメラミン、メチロールメラミンの部分エーテル化物、メラミンとホルムアルデヒドとメタノールの縮合物等が用いられ、その中でもヘキサメトキシメチルメラミンが特に好ましい。 As the methylene donor, hexamethylenetetramine or a melamine derivative is used. Examples of the melamine derivative include methylol melamine, a partially etherified product of methylol melamine, a condensate of melamine, formaldehyde and methanol, and among them, hexamethoxymethyl melamine is particularly preferable.
上記メチレン受容体の配合量としては、ジエン系ゴム100重量部に対して0.5〜2.5重量部であることが好ましい。また、メチレン供与体の配合量としては、メチレン受容体の配合量の0.5〜2倍に相当する重量であることが好ましい。 The blending amount of the methylene acceptor is preferably 0.5 to 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. Further, the blending amount of the methylene donor is preferably a weight corresponding to 0.5 to 2 times the blending amount of the methylene acceptor.
本発明のゴム組成物には、その他の配合剤として、カーボンブラック、シリカなどの充填剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、プロセスオイル、加硫剤など、有機繊維材被覆用ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。なお、上記加硫剤としては、硫黄が好ましく、硫黄は、ジエン系ゴム100重量部に対して1〜5重量部配合されることが好ましい。該ゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやロール、ニーダー等の混合機を用いて混練し作製することができる。 In the rubber composition of the present invention, as other compounding agents, a rubber composition for coating an organic fiber material, such as fillers such as carbon black and silica, anti-aging agent, zinc white, stearic acid, process oil, vulcanizing agent, etc. Various additives generally used in can be blended. In addition, as said vulcanizing | curing agent, sulfur is preferable and it is preferable that 1-5 weight part of sulfur is mix | blended with respect to 100 weight part of diene rubbers. The rubber composition can be prepared by kneading using a commonly used Banbury mixer, a mixer such as a roll or a kneader.
以上よりなるゴム組成物は、ナイロンやポリエステル、アラミドなどの有機繊維材を被覆するためのゴムとして用いられる。好ましくは、空気入りタイヤのカーカスやチェーファーの被覆ゴム(トッピングゴム)として用いることである。すなわち、本発明に係る空気入りタイヤは、上記ゴム組成物で有機繊維材を被覆してなる有機繊維補強層を備えるものであり、このような有機繊維補強層としては、有機繊維コードをゴム組成物で被覆してなるカーカス、有機繊維の織物をゴム組成物で被覆してなるチェーファーなどが挙げられる。特には、トラックやバスなどの大型車に用いられる重荷重用タイヤにおいてビード部を補強するためのチェーファーに用いられることが好適である。このような大型の重荷重用タイヤにおいてビード部に埋設される部材では、一般に加硫時の熱まわりが悪いことから、加硫速度の速い上記ゴム組成物であれば生産性の向上効果が高いからである。また、チェーファーは、リムフランジよりも径方向外方側に配される部分において屈曲変形が大きいので、耐疲労性に優れる上記ゴム組成物であれば耐久性の向上効果が高いからである。 The rubber composition comprising the above is used as a rubber for coating organic fiber materials such as nylon, polyester, and aramid. Preferably, it is used as a covering rubber (topping rubber) for a carcass of a pneumatic tire or a chafer. That is, the pneumatic tire according to the present invention includes an organic fiber reinforcement layer formed by coating an organic fiber material with the rubber composition. As such an organic fiber reinforcement layer, an organic fiber cord is used as a rubber composition. Carcass formed by coating with a material, chafers formed by coating an organic fiber fabric with a rubber composition, and the like. In particular, it is preferably used for a chafer for reinforcing a bead portion in a heavy duty tire used for a large vehicle such as a truck or a bus. In such a large heavy duty tire, a member embedded in the bead portion generally has poor heat around vulcanization, and therefore the rubber composition having a high vulcanization speed has a high productivity improvement effect. It is. In addition, the chafer has a large bending deformation in a portion disposed radially outward from the rim flange, so that the rubber composition having excellent fatigue resistance has a high effect of improving durability.
図1は、このようなチェーファーを持つ重荷重用空気入りラジアルタイヤの一例に係る半断面図を示したものである。左右一対のビード部(1)には、ビードワイヤーをタイヤ周方向に巻回してなる環状のビードコア(2)が埋設されている。これら一対のビード部(1)間にまたがって延びるカーカス(3)が設けられ、該カーカス(3)は、複数本のスチールコードをタイヤ径方向に配列し、コーティングゴムで被覆してなる層の少なくとも一層からなるものであり、両端部がビード部(1)においてビードコア(2)の回りにタイヤ内側から外側に巻き上げられることで係止されている。 FIG. 1 is a half sectional view of an example of a heavy duty pneumatic radial tire having such a chafer. An annular bead core (2) formed by winding a bead wire in the tire circumferential direction is embedded in the pair of left and right bead portions (1). A carcass (3) extending between the pair of bead portions (1) is provided, and the carcass (3) is a layer formed by arranging a plurality of steel cords in the tire radial direction and covering with a coating rubber. It consists of at least one layer, and both ends are locked by being rolled up around the bead core (2) from the inside of the tire to the outside in the bead portion (1).
そして、このビード部(1)におけるカーカス(3)の巻き上げ部(4)の外側に隣接させてチェーファー(5)が設けられている。チェーファー(5)は、例としてナイロン繊維コードの簾織の両面にトッピングゴムを被覆してなるものであり、このトッピングゴムとして上記ゴム組成物が用いられている。なお、このチェーファー(5)は、上記コードがタイヤ径方向に対して傾斜するように配される。 A chafer (5) is provided adjacent to the outside of the winding part (4) of the carcass (3) in the bead part (1). As an example, the chafer (5) is formed by coating a topping rubber on both sides of a nylon fiber cord weave, and the rubber composition is used as the topping rubber. The chafer (5) is arranged such that the cord is inclined with respect to the tire radial direction.
チェーファーの構成は、図1に示す態様に限定されるものではなく、カーカスを保護するように様々な形態で設けることができる。例えば、カーカスの巻き上げ部の外面に隣接させて、スチールコード補強層などの補強層を設けた上で、この補強層の外面に隣接させて上記チェーファーを設けてもよい。 The structure of the chafer is not limited to the embodiment shown in FIG. 1 and can be provided in various forms so as to protect the carcass. For example, a reinforcing layer such as a steel cord reinforcing layer may be provided adjacent to the outer surface of the carcass winding portion, and the chafer may be provided adjacent to the outer surface of the reinforcing layer.
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.
バンバリーミキサーを使用し、下記表1に示す配合に従い、各成分を添加混合して、実施例及び比較例のゴム組成物を調製した。表1中の各成分は以下の通りである。 Using a Banbury mixer, according to the composition shown in Table 1 below, each component was added and mixed to prepare rubber compositions of Examples and Comparative Examples. Each component in Table 1 is as follows.
・天然ゴム:RSS3号、
・SBR:スチレンブタジエンゴム、JSR株式会社製「SBR1502」、
・加硫促進剤CBS:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーCZ」、
・加硫促進剤TBzTD:テトラベンジルチウラムジスルフィド、大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーTBzTD」、
・加硫促進剤ZnBzDTC:ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーZTC」、
・D−グルコース:ナカライテスク株式会社製「D−(+)−グルコース」、
・アルキル基変性糖誘導体A:ブチル−α−D−グルコピラノシド、式(1)中のn=3、群栄化学工業株式会社製「GS−AG4S」、
・アルキル基変性糖誘導体B:オクチル−α−D−グルコピラノシド、式(1)中のn=7、群栄化学工業株式会社製「GS−AG8S」、
・アルキル基変性糖誘導体C:デシル−α−D−グルコピラノシド、式(1)中のn=9、群栄化学工業株式会社製「GS−AG10S」。
・ Natural rubber: RSS No. 3,
SBR: styrene butadiene rubber, “SBR1502” manufactured by JSR Corporation,
・ Vulcanization accelerator CBS: N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, “Noxeller CZ” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
・ Vulcanization accelerator TBzTD: Tetrabenzylthiuram disulfide, “Noxeller TBzTD” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.,
・ Vulcanization accelerator ZnBzDTC: Zinc dibenzyldithiocarbamate, “Noxeller ZTC” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
D-glucose: “D-(+)-glucose” manufactured by Nacalai Tesque,
Alkyl group-modified sugar derivative A: butyl-α-D-glucopyranoside, n = 3 in formula (1), “GS-AG4S” manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.
Alkyl group-modified sugar derivative B: Octyl-α-D-glucopyranoside, n = 7 in formula (1), “GS-AG8S” manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.
Alkyl group-modified sugar derivative C: Decyl-α-D-glucopyranoside, n = 9 in formula (1), “GS-AG10S” manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.
各ゴム組成物には、共通配合として、ジエン系ゴム100重量部に対して、カーボンブラック(東海カーボン株式会社製「シースト300」)50重量部、プロセスオイル(株式会社ジャパンエナジー製「JOMOプロセスP−200」)5重量部、亜鉛華(三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華3号」)5重量部、ステアリン酸(花王株式会社製「ルナックS−25」)1重量部、老化防止剤6PPD(フレキシス社製「サントフレックス6PPD」)1重量部、硫黄(フレキシス社製「ミュークロンHS OT−20」)3重量部、レゾルシン誘導体(住友化学工業株式会社製「スミカノール620」、レゾルシン−アルキルフェノール−ホルマリン樹脂)1重量部、及びメラミン誘導体(三井サイテック株式会社製「サイレッツ963L」、ヘキサメトキシメチルメラミン)1重量部を配合した。 In each rubber composition, 50 parts by weight of carbon black (“Seast 300” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) and process oil (“JOMO Process P” manufactured by Japan Energy Co., Ltd.) are added to 100 parts by weight of diene rubber. -200 ") 5 parts by weight, zinc white (" Zinc Flower No. 3 "manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.), 1 part by weight stearic acid (" Lunac S-25 "manufactured by Kao Corporation), anti-aging agent 6PPD ("Santflex 6PPD" manufactured by Flexis) 1 part by weight, 3 parts by weight of sulfur ("Muclon HS OT-20" manufactured by Flexis), resorcin derivative ("SUMIKANOL 620" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), resorcin-alkylphenol-formalin Resin) 1 part by weight, and melamine derivative (Mitsui Cytec Co., Ltd. “Sylets 963L”) Hexamethoxymethylmelamine) was blended 1 part by weight.
得られた各ゴム組成物について、加工性(粘度)、耐スコーチ性及び加硫速度を測定するとともに、150℃×30分で加硫して所定形状の試験片を作製し、得られた試験片を用いて、破断強度、耐屈曲疲労性及び接着性を測定した。各測定方法は次の通りである。 About each obtained rubber composition, while measuring workability (viscosity), scorch resistance, and a vulcanization | cure speed | rate, it vulcanizes at 150 degreeC * 30 minutes, and produces the test piece of a predetermined shape, and the obtained test Using the pieces, the breaking strength, bending fatigue resistance and adhesion were measured. Each measuring method is as follows.
・加工性(粘度):JIS K6300に準拠して、100℃での未加硫ゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4)を測定した。結果は、比較例1の測定値を100とした割合を示す指数で表示した。指数が小さいほど、粘度が低く加工性に優れることを示す。 Processability (viscosity): The Mooney viscosity (ML1 + 4) of the unvulcanized rubber composition at 100 ° C. was measured according to JIS K6300. The result was displayed as an index indicating a ratio with the measured value of Comparative Example 1 as 100. The smaller the index, the lower the viscosity and the better the workability.
・耐スコーチ性:JIS K6300に準拠したムーニースコーチ試験を、レオメーター(L形ロータ)を用いて行い、予熱1分、温度125℃で測定時のt5値を求めた。この値が大きいほど耐スコーチ性が良好であることを示す。 Scorch resistance: Mooney scorch test in accordance with JIS K6300 was performed using a rheometer (L-shaped rotor), and the t5 value at the time of measurement at a temperature of 125 ° C. for 1 minute was obtained. A larger value indicates better scorch resistance.
・加硫速度t50:JIS K6300に準拠したムーニースコーチ試験を、レオメーター(L形ロータ)を用いて行い、予熱1分、温度150℃で測定時のt50値を求めた。この値が小さいほど加硫速度が速いことを示す。 -Vulcanization speed t50: Mooney scorch test in accordance with JIS K6300 was performed using a rheometer (L-shaped rotor), and the t50 value at the time of measurement at a temperature of 150 ° C for 1 minute was obtained. A smaller value indicates a faster vulcanization rate.
・破断強度(MPa):JIS K6251に準拠して引張試験(ダンベル3号)を実施した。 -Breaking strength (MPa): A tensile test (dumbbell No. 3) was performed according to JIS K6251.
・耐屈曲疲労性:JIS K6260に準拠してデマチャ屈曲試験機を用い、比較例1の亀裂発生回数を100とした際の割合を示す指数で表示した。数値が大きいほど耐屈曲疲労性が良好である。 -Bending fatigue resistance: Using a Demacha bending tester in accordance with JIS K6260, it was expressed as an index indicating the ratio when the number of cracks in Comparative Example 1 was 100. The larger the value, the better the bending fatigue resistance.
・接着性:ナイロンコードをシーティングした評価ゴムで挟み込んだコード部材を作製し、該コード部材を2枚重ねて150℃×20分の条件で加硫して、25mm幅の評価用の試験片を作製した。JIS K6256に準拠した剥離試験を行い、剥離後のナイロンコードのゴム被覆率を目視にて観察し、0〜100%で評価した。ナイロンコードとゴムの接着性が良好な場合でも、ナイロンで破壊が発生する場合もある。その場合も100%とした。数値が大きいほど、接着性が良好である。
結果は表1に示すとおりであり、コントロールである比較例1に対し、単にチウラム系加硫促進剤を用いた比較例2では、加硫速度は向上したものの、耐屈曲疲労性の向上効果は認められなかった。また、チウラム系加硫促進剤とともにアルキル基変性糖誘導体を配合したものの、加硫促進剤全体の量が多すぎる比較例3では、加硫速度は大幅に向上したものの、耐スコーチ性が損なわれて加工性が悪化し、また、耐屈曲疲労性も悪化した。また、比較例4ではアルキル基変性糖誘導体の配合量が多すぎ、耐屈曲疲労性は改善されたものの、加工性が悪化し、破断強度も悪化した。比較例5ではチウラム系加硫促進剤の配合量が多すぎ、加硫速度は向上したものの、耐スコーチ性が損なわれて加工性が悪化し、また、耐屈曲疲労性も悪化した。アルキル基変性糖誘導体の代わりにグルコースを配合した比較例6では、比較例1に対して加硫速度は向上したものの、耐スコーチ性及び耐屈曲疲労性が悪化した。 The results are as shown in Table 1. Compared to Comparative Example 1 as a control, Comparative Example 2 simply using a thiuram vulcanization accelerator improved the bending fatigue resistance, although the vulcanization speed was improved. I was not able to admit. In addition, although the alkyl group-modified sugar derivative was blended with the thiuram vulcanization accelerator, the vulcanization speed was greatly improved in Comparative Example 3 in which the total amount of the vulcanization accelerator was too large, but the scorch resistance was impaired. As a result, the workability deteriorated and the bending fatigue resistance also deteriorated. In Comparative Example 4, the amount of the alkyl group-modified sugar derivative was too large and the bending fatigue resistance was improved, but the workability deteriorated and the breaking strength deteriorated. In Comparative Example 5, although the blending amount of the thiuram vulcanization accelerator was too large and the vulcanization speed was improved, the scorch resistance was impaired, the workability was deteriorated, and the bending fatigue resistance was also deteriorated. In Comparative Example 6 in which glucose was blended in place of the alkyl group-modified sugar derivative, although the vulcanization rate was improved as compared with Comparative Example 1, the scorch resistance and the bending fatigue resistance were deteriorated.
これに対し、アルキル基変性糖誘導体とともに、加硫促進剤としてチウラム系加硫促進剤又はジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤を所定量配合した実施例1〜8であると、比較例1に対し、破断強度及び加工性の悪化なく、加硫速度が速くなり、また耐屈曲疲労性が改良されていた。また、比較例2との対比でも、加工性及び破断強度を損なうことなく、加硫速度が更に速く、耐屈曲疲労性が向上していた。 On the other hand, when it is Examples 1-8 which mix | blended predetermined amount of thiuram type | system | group vulcanization accelerators or dithiocarbamate type | system | group vulcanization accelerators as a vulcanization accelerator with an alkyl group modified sugar derivative, In addition, the vulcanization speed was increased and the bending fatigue resistance was improved without deteriorating the breaking strength and workability. Further, even in comparison with Comparative Example 2, the vulcanization speed was further increased and the bending fatigue resistance was improved without impairing workability and breaking strength.
本発明に係る有機繊維材被覆用ゴム組成物は、加工性を損なうことなく、加硫速度を速くし、また耐疲労性を向上することができるので、例えば、空気入りタイヤに設けられる有機繊維補強層の被覆ゴムとして好適に用いることができ、これによりタイヤ性能のみならず、生産性も向上することができる。特には、トラックやバスなどの大型車に用いられる重荷重用タイヤにおいてビード部を補強するためのチェーファーに好適である。 The rubber composition for coating an organic fiber material according to the present invention can increase the vulcanization speed and improve the fatigue resistance without impairing the workability. For example, the organic fiber provided in a pneumatic tire It can be suitably used as a covering rubber for the reinforcing layer, whereby not only tire performance but also productivity can be improved. In particular, it is suitable for a chafer for reinforcing a bead portion in a heavy duty tire used for a large vehicle such as a truck or a bus.
Claims (6)
グルコースに第1級アルコールを反応させてなるアルキル基変性糖誘導体を0.5重量部以上10重量部以下含有するとともに、
加硫促進剤を0.1重量部以上2.0重量部以下含有し、前記加硫促進剤中にジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤及びチウラム系加硫促進剤からなる群から選択された少なくとも1種を0.1重量部以上0.5重量部以下含有する
有機繊維材被覆用ゴム組成物。 For 100 parts by weight of diene rubber
Containing 0.5 parts by weight or more and 10 parts by weight or less of an alkyl group-modified sugar derivative obtained by reacting glucose with a primary alcohol;
Containing at least 0.1 part by weight and no more than 2.0 parts by weight of a vulcanization accelerator, and at least selected from the group consisting of a dithiocarbamate vulcanization accelerator and a thiuram vulcanization accelerator in the vulcanization accelerator A rubber composition for coating an organic fiber material, which contains one kind and 0.1 part by weight or less.
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