JP2011074252A - Rubber composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition capable of reducing hardening due to aging with time. <P>SOLUTION: The rubber composition is prepared by mixing 1 to 30 pts.wt. of microcapsule which includes vegetable fat and oil containing naturally derived polyphenol to 100 pts.wt. diene-based rubber. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ゴム組成物に関し、さらに詳しくは、経年老化に伴う硬化を抑制するようにしたゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition, and more particularly to a rubber composition that suppresses curing associated with aging.

空気入りタイヤや各種工業製品を構成するゴム製品には、その目的・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、タイヤやゴム製品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ことが知られている。このため例えば空気入りタイヤでは、発生するノイズや乗り心地性が経年により悪化するという問題がある。   For rubber products constituting pneumatic tires and various industrial products, rubber compositions designed so that the rubber hardness is optimized in accordance with the purpose, application and use environment are used. However, even if the rubber hardness is optimal at the start of use of a tire or rubber product, it is known that the rubber is cured by aging over a long period of use. For this reason, for example, in a pneumatic tire, there is a problem that generated noise and riding comfort deteriorate with aging.

このような老化防止対策としては、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、老化防止剤を増量しても、経年老化によるゴム硬化を十分に抑制することができなかったり、老化防止剤がタイヤ表面へ移行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たりす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 rubber composition. However, even if the amount of the anti-aging agent is increased, the rubber curing due to aging cannot be sufficiently suppressed, or the anti-aging agent is transferred to the tire surface, so that the tire surface turns brown and the appearance There was a problem that was damaged.

この対策として、特許文献1は、熱膨張性物質及び非極性オイルを内包した熱膨張性マイクロカプセルを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、カプセルに内包されたオイルが徐々にゴム中にマイグレーションすることによりゴム硬度の上昇を抑制することはできても、経年老化に伴うゴムの硬化を抑制するには改善の余地があった。   As a countermeasure against this, Patent Document 1 proposes a tire rubber composition in which a thermally expandable microcapsule containing a thermally expandable substance and a nonpolar oil is blended. However, with this rubber composition, although the oil contained in the capsule gradually migrates into the rubber, an increase in rubber hardness can be suppressed, but an improvement is required to suppress the rubber curing with aging. There was room for.

特開2009−138181号公報JP 2009-138181 A

本発明の目的は、経年老化に伴う硬化を低減するようにした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 in which the curing associated with aging is reduced.

上記目的を達成する本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム100重量部に、天然由来のポリフェノールを含む植物油脂を内包したマイクロカプセルを1〜30重量部配合したことを特徴とする。   The rubber composition of the present invention that achieves the above object is characterized in that 1 to 30 parts by weight of microcapsules containing vegetable oils and fats containing natural polyphenols are blended in 100 parts by weight of diene rubber.

前記植物油脂は、前記ポリフェノールを0.03×10−3重量%以上含むことが好ましく、さらにグレープシードオイルであるとよい。 The vegetable oil / fat preferably contains 0.03 × 10 −3 wt% or more of the polyphenol, and may be grape seed oil.

本発明のゴム組成物は、天然由来のポリフェノールを含む植物油脂を内包したマイクロカプセルを、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、加硫後にゴム製品中のマイクロカプセルからポリフェノールを含む植物油脂が徐々に放出され、この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、経年老化に伴う硬化を抑制することができる。また、ポリフェノールを含む植物油脂をマイクロカプセルに内包するようにしたので、ゴム組成物の成形加工及び加硫時にポリフェノールが消費されるのを抑制して、ゴム成分の経年老化の防止に選択的に作用させることができる。   In the rubber composition of the present invention, 1 to 30 parts by weight of microcapsules containing vegetable oils and fats containing naturally derived polyphenols are blended with 100 parts by weight of diene rubber. Since the vegetable oil containing polyphenol is gradually released from the microcapsule and the rubber component is prevented from aging due to the antioxidant action of this polyphenol, curing due to aging can be suppressed. In addition, since vegetable oils and fats containing polyphenols are encapsulated in microcapsules, the consumption of polyphenols during rubber composition molding and vulcanization can be suppressed, and the rubber component can be selectively prevented from aging. Can act.

本発明のゴム組成物において、ゴム成分はジエン系ゴムとする。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、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムが好ましい。これらジエン系ゴムは、単独又は複数種のブレンドとして使用することができる。   In the rubber composition of the present invention, the rubber component is a diene rubber. 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, isoprene rubber, butadiene rubber, and styrene-butadiene rubber are preferable. These diene rubbers can be used alone or as a blend of plural kinds.

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含む植物油脂を内包するマイクロカプセルを配合することにより、マイクロカプセルから植物油脂が徐々に放出され、植物油脂が含有するポリフェノールの抗酸化作用によりゴム成分が経年老化するのを防止する。また、ポリフェノールを含む植物油脂をマイクロカプセルに内包するようにしたので、ゴム組成物の成形加工及び加硫時にポリフェノールが熱分解したり、酸素と接触して消費されるのを抑制する。このためポリフェノールをゴム成分の経年老化を防止するのに選択的に作用させることができる。したがって、ポリフェノールを含む植物油脂の配合量を同じにした場合、植物油脂をマイクロカプセルに内包させて配合した方が、植物油脂をそのまま配合したときよりも、経年老化を防止する作用が優れゴムの硬化を一層低減することができる。   The rubber composition of the present invention blends a microcapsule containing a vegetable oil containing polyphenol as a naturally derived component, whereby the vegetable oil is gradually released from the microcapsule, and the antioxidant action of the polyphenol contained in the vegetable oil Prevents the rubber component from aging. In addition, since the vegetable oil containing polyphenol is encapsulated in the microcapsule, the polyphenol is prevented from being thermally decomposed or consumed in contact with oxygen during the molding process and vulcanization of the rubber composition. For this reason, polyphenol can be made to selectively act to prevent aging of the rubber component. Therefore, when the amount of vegetable oils and fats containing polyphenols is the same, it is better to contain vegetable oils and fats in microcapsules and to prevent aging than rubber oils and oils. Curing can be further reduced.

本発明では、天然由来のポリフェノールを含む植物油脂をマイクロカプセルに内包させるため、安全衛生性が優れることが特徴である。すなわち、本発明で使用する植物油脂は、人為的な操作による天然ポリフェノール及び/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。   In the present invention, since vegetable oils and fats containing naturally derived polyphenols are encapsulated in microcapsules, they are characterized by excellent safety and hygiene. That is, the vegetable fats and oils used in the present invention do not contain natural polyphenols and / or chemically synthesized polyphenol antioxidants by artificial manipulation.

植物油脂中の天然由来のポリフェノール含有量は、好ましくは0.03×10−3重量%以上、より好ましくは0.9×10−3重量%以上である。植物油脂中のポリフェノール含有量が0.03×10−3重量%未満であると、抗酸化作用が十分に得らずゴム成分が硬化するのを抑制することができない。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。 The naturally-derived polyphenol content in the vegetable oil is preferably 0.03 × 10 −3 wt% or more, more preferably 0.9 × 10 −3 wt% or more. When the polyphenol content in the vegetable oil is less than 0.03 × 10 −3 wt%, the antioxidant effect cannot be sufficiently obtained and the rubber component cannot be inhibited from curing. The polyphenol content 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.

天然由来のポリフェノールを含む植物油脂としては、例えばグレープシードオイル、オリーブオイル、紅花オイル、ひまわりオイル、キャノーラオイル、クルミ種子油、ゴマ油等を例示することができる。これらの植物油脂は、単独で使用することができる。また、複数種をブレンドして使用してもよい。   Examples of vegetable oils and fats containing naturally derived polyphenols include grape seed oil, olive oil, safflower oil, sunflower oil, canola oil, walnut seed oil, sesame oil, and the like. These vegetable fats and oils can be used alone. A plurality of types may be blended and used.

植物油脂としては、特にグレープシードオイル、オリーブオイルが好ましい。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は、ポリフェノール含有量が1.1×10−3重量%以上と極めて高く好ましい。しかし、チリ産のグレープシードオイル以外でも、品種改良等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。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経年老化を防止し、硬化を抑制する作用を行う。 As vegetable oils and fats, grape seed oil and olive oil are particularly preferable. Grape seed oil is produced all over the world, but chilean grape seed oil is particularly preferable because it has an extremely high polyphenol content of 1.1 × 10 −3 wt% or more. However, in addition to Chilean grape seed oil, the same effect can be expected if it is a vegetable oil containing 0.9 × 10 −3 wt% or more of polyphenol due to variety improvement or the like. 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 action, it works together with polyphenols to prevent aging of the rubber composition and to suppress hardening.

マイクロカプセルの殻材は、ゴム組成物の成形加工や加硫時には、ポリフェノールを含む植物油脂が酸素と接触するのを防ぎ、ポリフェノールが酸化により消費されるのを防止する。また、加硫後においては、ポリフェノールを含む植物油脂が、空気入りタイヤなどのゴム製品中へ徐々に放出されるようにして、ゴム成分が経年老化により硬化するのを抑制可能にする。   The shell material of the microcapsule prevents vegetable oils and fats containing polyphenols from coming into contact with oxygen during molding and vulcanization of the rubber composition, and prevents polyphenols from being consumed by oxidation. In addition, after vulcanization, vegetable oil and fat containing polyphenol is gradually released into a rubber product such as a pneumatic tire so that the rubber component can be prevented from being cured by aging.

このようなマイクロカプセルの殻材は、通常のマイクロカプセル化剤として有用な熱可塑性樹脂により形成することができる。熱可塑性樹脂は、重合性成分を重合開始剤存在下で重合することによって形成するものである。重合性成分としては、一般には、重合性二重結合を少なくとも1個有する(ラジカル)重合性単量体と呼ばれている単量体成分を含む。単量体成分としては、特に限定はないが、たとえば、アクリロニトリル等のニトリル系単量体;アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基含有単量体;塩化ビニリデン;塩化ビニル等のハロゲン化ビニル系単量体;酢酸ビニル等のビニルエステル系単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体;スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体;アクリルアミド等のアクリルアミド系単量体;エチレン、プロピレン等のエチレン不飽和モノオレフイン系単量体等を挙げることができる。これらの単量体成分は、1種または2種以上を併用してもよい。   Such a shell material for microcapsules can be formed of a thermoplastic resin useful as an ordinary microencapsulating agent. The thermoplastic resin is formed by polymerizing a polymerizable component in the presence of a polymerization initiator. The polymerizable component generally includes a monomer component called a (radical) polymerizable monomer having at least one polymerizable double bond. The monomer component is not particularly limited. For example, nitrile monomers such as acrylonitrile; carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid and methacrylic acid; vinylidene chloride; vinyl halide monomers such as vinyl chloride Monomer; vinyl ester monomer such as vinyl acetate; (meth) acrylic acid ester monomer such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate; styrene monomer such as styrene and α-methylstyrene Acrylamide monomers such as acrylamide; ethylenically unsaturated monoolefin monomers such as ethylene and propylene. These monomer components may be used alone or in combination of two or more.

重合性成分は、上記単量体成分以外に、重合性二重結合を2個以上有する重合性単量体(架橋剤)を含んでいてもよい。架橋剤を用いて重合させることにより、マイクロカプセル殻材の耐熱性や耐溶剤性が向上し、またゴム製品中での植物油脂の放出スピードをコントロールすることができる。   The polymerizable component may contain a polymerizable monomer (crosslinking agent) having two or more polymerizable double bonds in addition to the monomer component. By polymerizing using a cross-linking agent, the heat resistance and solvent resistance of the microcapsule shell material can be improved, and the release speed of vegetable oil and fat in the rubber product can be controlled.

架橋剤としては、特に限定はないが、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族ジビニル化合物;メタクリル酸アリル、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアネート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、PEG#200ジ(メタ)アクリレート、PEG#400ジ(メタ)アクリレート、PEG#600ジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステル、トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート等のジ(メタ)アクリレート化合物を挙げることができる。これらの架橋剤は、1種または2種以上を併用してもよい。上記で、「PEG#○○○ジ(メタ)アクリレート」と表記されている一連の化合物は、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートを意味する。   The cross-linking agent is not particularly limited. For example, aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene; allyl methacrylate, triacryl formal, triallyl isocyanate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) Acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, PEG # 200 Di (meth) acrylate, PEG # 400 di (meth) acrylate, PEG # 600 di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, Trimethylo Propane trimethacrylate, glycerin dimethacrylate, dimethylol-tricyclodecane diacrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, neopentyl glycol acrylate benzoate, trimethylol propane benzoate Acid esters, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate and the like ( Mention may be made of (meth) acrylate compounds. These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more. In the above, a series of compounds described as “PEG # OOXX di (meth) acrylate” means polyethylene glycol di (meth) acrylate.

また本発明の植物油脂を内包したマイクロカプセルの製造方法は、重合性成分、植物油脂、水を必須とする水性分散媒等を必須の成分とし、必要に応じて、電解質、水溶性添加剤等の重合助剤、分散安定剤、分散補助安定剤等の各成分を混合して、重合性成分を重合させることによって行われる。これらの各成分の配合順序等については特に限定はなく、水性分散媒に溶解または分散し得る成分をあらかじめ配合しておき、他の成分と配合してもよい。   In addition, the method for producing a microcapsule encapsulating the vegetable oil according to the present invention includes an aqueous dispersion medium, etc., in which a polymerizable component, vegetable oil, and water are essential, and an electrolyte, a water-soluble additive, and the like as necessary. The polymerization assistant, the dispersion stabilizer, the dispersion assistant stabilizer and the like are mixed to polymerize the polymerizable component. The order of blending these components is not particularly limited, and components that can be dissolved or dispersed in the aqueous dispersion medium may be blended in advance and blended with other components.

マイクロカプセルの製造方法では、所定粒子径の球状油滴が調製されるように重合性成分および植物油脂等の油性混合物を水性分散媒中に乳化分散させる。油性混合物を乳化分散させる方法としては、例えば、ホモミキサー(例えば、特殊機化工業株式会社製)、ホモディスパー(例えば、特殊機化工業株式会社製)等により攪拌する方法や、スタティックミキサー(例えば、株式会社ノリタケエンジニアリング社製)等の静止型分散装置を用いる方法、膜乳化法、超音波分散法、マイクロチャネル法等の一般的な分散方法を挙げることができる。   In the method for producing a microcapsule, an oily mixture such as a polymerizable component and vegetable oil or fat is emulsified and dispersed in an aqueous dispersion medium so that spherical oil droplets having a predetermined particle diameter are prepared. Examples of the method for emulsifying and dispersing the oily mixture include, for example, a method of stirring with a homomixer (for example, manufactured by Special Machine Engineering Co., Ltd.), a homodisper (for example, manufactured by Special Machine Engineering Co., Ltd.), and the like, And general dispersion methods such as a method using a static dispersion device such as Noritake Engineering Co., Ltd., a membrane emulsification method, an ultrasonic dispersion method, a microchannel method, and the like.

次いで、油性混合物が球状油滴として水性分散媒に分散された分散液を加熱することにより、懸濁重合を開始する。重合温度は、重合開始剤の種類によって自由に設定されるが、好ましくは30〜100℃、さらに好ましくは40〜90℃、特に好ましくは50〜85℃の範囲で制御される。反応温度を保持する時間は、0.1〜20時間程度が好ましい。   Next, suspension polymerization is started by heating the dispersion in which the oily mixture is dispersed as spherical oil droplets in the aqueous dispersion medium. Although superposition | polymerization temperature is freely set by the kind of polymerization initiator, Preferably it is 30-100 degreeC, More preferably, it is 40-90 degreeC, Most preferably, it controls in the range of 50-85 degreeC. The time for maintaining the reaction temperature is preferably about 0.1 to 20 hours.

重合反応終了後、所望により、分散安定剤を塩酸等により分解し、得られた生成物(マイクロカプセル)を吸引濾過、遠心分離、遠心濾過等の操作により、分散液から単離する。さらに、得られたマイクロカプセルの含水ケーキを水洗し、乾燥してマイクロカプセルを得ることができる。   After completion of the polymerization reaction, the dispersion stabilizer is decomposed with hydrochloric acid or the like, if desired, and the resulting product (microcapsule) is isolated from the dispersion by an operation such as suction filtration, centrifugation, or centrifugal filtration. Furthermore, the obtained microcapsule hydrous cake can be washed with water and dried to obtain microcapsules.

マイクロカプセル中の植物油脂の含有量は、好ましくは10〜70重量%、より好ましくは20〜50重量%にするとよい。マイクロカプセル中の植物油脂の含有量が10重量%未満であると、ゴム組成物の経年老化を抑制する期間が短くなる。また、植物油脂の含有量が70重量%を超えると、マイクロカプセルの製造が困難になると共に、成形加工や加硫中に壊れやすくなる。   The content of vegetable oil in the microcapsule is preferably 10 to 70% by weight, more preferably 20 to 50% by weight. When the content of the vegetable oil in the microcapsule is less than 10% by weight, the period for suppressing the aging of the rubber composition is shortened. On the other hand, if the content of vegetable oil exceeds 70% by weight, it becomes difficult to produce microcapsules, and it becomes fragile during molding and vulcanization.

本発明において、植物油脂を内包したマイクロカプセルの大きさは、特に制限されるものではないが、好ましくは直径1〜100μm、より好ましくは直径5〜50μmにするとよい。マイクロカプセルの直径が1μm未満であると、植物油脂を内包する量が少なくなる。また、マイクロカプセルの直径が100μmを超えると、植物油脂を内包困難になり、またゴム成形加工や加硫中に壊れやすくなる。   In the present invention, the size of the microcapsules encapsulating the vegetable oil and fat is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 μm in diameter, more preferably 5 to 50 μm in diameter. When the diameter of the microcapsule is less than 1 μm, the amount of vegetable oil / fat is reduced. Moreover, when the diameter of a microcapsule exceeds 100 micrometers, it will become difficult to include vegetable fats and oils, and it will become easy to break during rubber molding processing or vulcanization.

ポリフェノールを含む植物油脂を内包した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、1〜30重量部、好ましくは2〜25重量部にする。マイクロカプセルの配合量が1重量部未満であるときは、ポリフェノールの抗酸化作用が十分に得らずゴム成分が経年老化により硬化するのを抑制することができない。また、マイクロカプセルの配合量が30重量部を超えると、耐摩耗性が低下しタイヤとして十分な性能を満たせなくなる。   The compounding quantity of the microcapsule which included the vegetable fat and oil containing polyphenol shall be 1-30 weight part with respect to 100 weight part of diene rubbers, Preferably it is 2-25 weight part. When the blending amount of the microcapsules is less than 1 part by weight, the antioxidant effect of the polyphenol cannot be sufficiently obtained, and the rubber component cannot be prevented from curing due to aging. Moreover, when the compounding quantity of a microcapsule exceeds 30 weight part, abrasion resistance falls and it becomes impossible to satisfy | fill sufficient performance as a tire.

本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを配合してもよい。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重量部に対し好ましくは10〜100重量部、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。   The rubber composition of the present invention may contain carbon black. 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 with respect to 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 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.

本発明のゴム組成物には、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。なかでもシリカが好ましい。   In addition to carbon black, an inorganic filler can be blended in the 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.

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、オイル、可塑剤などの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。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。   Various additives generally used in rubber compositions such as vulcanization or crosslinking agents, vulcanization accelerators, processing aids, anti-aging agents, oils and plasticizers can be blended in the rubber composition. Such an additive can be kneaded by a general method to obtain 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. The rubber composition can be produced by mixing each of the above components using a known rubber kneading machine, such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll.

本発明のゴム組成物は、空気入りタイヤや各種工業製品を構成するゴム製品として好適に使用することができる。本発明のゴム組成物により構成されたゴム製品は、ゴム成分の経年老化を防止して硬化を抑制するので製品寿命を長くすることができる。空気入りタイヤに使用するときは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り、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 can be suitably used as a rubber product constituting a pneumatic tire or various industrial products. The rubber product constituted by the rubber composition of the present invention prevents the aging of the rubber component and suppresses the curing, so that the product life can be extended. When used in a pneumatic tire, it is suitable for constituting a tread portion or a sidewall portion, and durability such as fatigue can be improved.

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.

マイクロカプセルの製造
マイクロカプセル1(グレープシードオイルを内包したマイクロカプセル)
水系として、固形分40%のコロイダルシリカ40g、ジエタノールアミン−アジピン酸縮合物0.5g、塩化ナトリウムを150g、イオン交換水500gを加えて混合後、pH3.5に調整し、水性分散媒体を製造した。油系として、アクリロニトリル100g、メタクリロニトリル50g、メタクリル酸50g、エチレングリコールジメタクリレートを1g、アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)3gを混合し、グレープシードオイル90gをさらに加えて、油性混合物とした。
Manufacture of microcapsules Microcapsule 1 (microcapsule containing grape seed oil)
As an aqueous system, 40 g of colloidal silica having a solid content of 40%, 0.5 g of diethanolamine-adipic acid condensate, 150 g of sodium chloride, and 500 g of ion-exchanged water were mixed and adjusted to pH 3.5 to produce an aqueous dispersion medium. . As an oil system, 100 g of acrylonitrile, 50 g of methacrylonitrile, 50 g of methacrylic acid, 1 g of ethylene glycol dimethacrylate, 3 g of azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) are added, and 90 g of grape seed oil is further added, did.

この水性分散媒体と油性混合物とを混合し、得られた混合液をホモミキサー(特殊機化工業社製TKホモミキサー)により、回転数9000rpmで5分間分散して懸濁液を調製した。この懸濁液をオートクレーブ中に仕込み、窒素置換し、反応温度60℃、反応圧力0.5MPaで8時間反応させてマイクロカプセル1を得た。マイクロカプセル1は、グレープシードオイルを30重量%内包し、平均粒子径は19μmであった。   The aqueous dispersion medium and the oily mixture were mixed, and the resulting mixture was dispersed with a homomixer (TK homomixer manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) at a rotation speed of 9000 rpm for 5 minutes to prepare a suspension. This suspension was charged into an autoclave, purged with nitrogen, and reacted at a reaction temperature of 60 ° C. and a reaction pressure of 0.5 MPa for 8 hours to obtain microcapsules 1. Microcapsule 1 contained 30% by weight of grape seed oil, and the average particle size was 19 μm.

マイクロカプセル2(ナフテンオイルを内包したマイクロカプセル)
上記マイクロカプセル1の製造において、グレープシードオイルをナフテンオイルに変更した以外は同様の手順でマイクロカプセル2を製造した。マイクロカプセル2は、ナフテンオイルを30重量%内包し、平均粒子径は22μmであった。
Microcapsule 2 (Microcapsule containing naphthenic oil)
A microcapsule 2 was produced in the same procedure as in the production of the microcapsule 1 except that the grape seed oil was changed to naphthenic oil. Microcapsule 2 contained 30% by weight of naphthenic oil, and the average particle size was 22 μm.

ゴム組成物の調製及び評価
表1,2に示す配合からなる9種類のゴム組成物(実施例1〜4、比較例1〜5)を、それぞれ加硫促進剤、硫黄及び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、硫黄及びマイクロカプセルを加え2分間混合し、ゴム組成物を調製した。
Preparation and Evaluation of Rubber Composition Nine kinds of rubber compositions (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5) having the compositions shown in Tables 1 and 2 were blended except for vulcanization accelerator, sulfur and microcapsules, respectively. The components were weighed and kneaded for 5 minutes with a 1.7 L hermetic Banbury mixer, 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 microcapsules were added and mixed for 2 minutes to prepare a rubber composition.

得られた9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。   Using the obtained nine types of rubber compositions, the rubber hardness increase rate (aging hardness increase rate) before and after the thermal aging test was measured by the method described below.

老化硬度増加率
得られた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、表1では比較例1の値を100、表2では比較例5の値を100とする指数にし老化硬度増加率として表1,2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 rubber composition, a test piece vulcanized into the 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, and each (rubber hardness after aging treatment / rubber hardness before aging treatment × 100) Was used to calculate the rate of increase in rubber hardness (%) accompanying heat aging. The obtained results are shown in Tables 1 and 2 as the rate of increase in aging hardness, with the value of Comparative Example 1 being 100 in Table 1 and the value of Comparative Example 5 being 100 in Table 2. A smaller index means that the curing of the rubber composition accompanying heat aging is suppressed.

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
カーボンブラック:東海カーボン社製シースト6
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
ワックス:大内新興化学工業社製パラフィンワックス
プロセスオイル: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)
マイクロカプセル1:グレープシードオイルを内包したマイクロカプセル、上述した方法で製造したもの
マイクロカプセル2:ナフテンオイルを内包したマイクロカプセル、上述した方法で製造したもの
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NS−P
The types of raw materials used in Tables 1 and 2 are shown below.
NR: natural rubber, RSS # 3
Carbon black: Toast carbon carbon seast 6
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
Wax: Paraffin wax process oil manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry: Extract No. 4 S manufactured by Showa Shell Sekiyu KK
Grapeseed oil: Chilean grapeseed oil, edible grape oil manufactured by Catac Planners, natural polyphenol content of 1.3 x 10 -3 wt% (polyphenol content measured by the method described above)
Microcapsule 1: Microcapsule encapsulating grape seed oil, manufactured by the above-described method Microcapsule 2: Microcapsule encapsulating naphthenic oil, manufactured by the above-described method Sulfur: Fine powder with Jinhua seal oil manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. Sulfur vulcanization accelerator: Nouchira NS-P manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

Claims (3)

ジエン系ゴム100重量部に、天然由来のポリフェノールを含む植物油脂を内包したマイクロカプセルを1〜30重量部配合したゴム組成物。   A rubber composition comprising 100 parts by weight of a diene rubber and 1 to 30 parts by weight of microcapsules encapsulating a vegetable oil containing natural polyphenols. 前記植物油脂が、前記ポリフェノールを0.03×10−3重量%以上含む請求項1に記載のゴム組成物。 The rubber composition according to claim 1, wherein the vegetable oil contains 0.03 × 10 −3 wt% or more of the polyphenol. 前記植物油脂がグレープシードオイルである請求項1又は2に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the vegetable oil is grape seed oil.
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