JP2015218280A - Rubber composition for coating of steel cord - Google Patents

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佑樹 志水
芦浦 誠
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for coating of a steel cord which is improved in mixing processability at a higher level while improving the adhesiveness to a steel cord.SOLUTION: A rubber composition for coating of a steel cord comprises 40-80 pts. wt. of carbon black of a nitrogen adsorption specific surface area NSA or 60-120 m/g, 0.3-2 pts. wt. of a farnesene polymer and 0.5-2 pts. wt. of an organic acid cobalt salt to 100 pts. wt. of a diene rubber containing 90 wt.% or more of natural rubber, and the combined blend ratio of the farnesene and the organic acid cobalt salt is 1-3 pts. wt.

Description

本発明は、スチールコードへの接着性を改良しながら、混合加工性を従来レベル以上に向上するようにしたスチールコード被覆用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for coating a steel cord that improves the mixing processability to a conventional level while improving the adhesion to the steel cord.

近年、地球環境への配慮及び資源の有効利用の観点から空気入りタイヤを長寿命化すること、すなわちタイヤ耐久性を向上することが求められている。このためタイヤを構成する部材の耐久性を向上すると共に、各部材間の接着性を向上し構造的な破壊を防止することが要求されている。   In recent years, from the viewpoint of consideration for the global environment and effective use of resources, there is a demand for extending the life of pneumatic tires, that is, improving tire durability. For this reason, while improving the durability of the member which comprises a tire, improving the adhesiveness between each member and preventing structural destruction is requested | required.

一般に、トラック、バスなどの重荷重用空気入りタイヤや建設車両用大型空気入りタイヤのベルト層やカーカス層にスチールコードを使用するとき、そのスチールコード被覆用ゴム組成物として、スチールコードに対する接着性を高くするため、有機酸コバルト塩を配合したものが使用されている(例えば特許文献1参照)。また有機酸コバルト塩を配合するとゴム組成物の混合加工性が改良することがある。   In general, when steel cords are used for the belt layer and carcass layer of heavy duty pneumatic tires for trucks, buses, etc. and large pneumatic tires for construction vehicles, the rubber composition for coating the steel cords has an adhesion to the steel cords. In order to make it high, what mix | blended organic acid cobalt salt is used (for example, refer patent document 1). When the organic acid cobalt salt is blended, the mixing processability of the rubber composition may be improved.

しかし有機酸コバルト塩の配合量が多いとスチールコードに対する接着性が低下することがあり、スチールコード被覆用ゴム組成物の接着性および混合加工性を両立することは困難であった。例えば有機酸コバルト塩の配合量を削減して接着性を改良しようとすると混合加工性が悪化し、これを補うためオイルや可塑剤を配合すると接着性やゴム強度が却って低下するという問題があった。   However, when the compounding amount of the organic acid cobalt salt is large, the adhesiveness to the steel cord may be lowered, and it is difficult to achieve both the adhesiveness and the mixed processability of the steel cord coating rubber composition. For example, reducing the blending amount of the organic acid cobalt salt to improve the adhesiveness deteriorates the mixing processability. To compensate for this, there is a problem that the adhesiveness and rubber strength are reduced when oils and plasticizers are blended. It was.

特開2005−53953号公報JP 2005-53953 A

本発明の目的は、スチールコードへの接着性を改良しながら、混合加工性を従来レベル以上に向上するようにしたスチールコード被覆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 coating a steel cord which improves the mixing processability to a conventional level while improving the adhesion to the steel cord.

上記目的を達成する本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、天然ゴムを90重量%以上含むジエン系ゴム100重量部に対し、窒素吸着比表面積N2SAが60〜120m2/gであるカーボンブラックを40〜80重量部、ファルネセン重合体を0.3〜2重量部、有機酸コバルト塩を0.5〜2重量部配合するとともに、前記ファルネセンおよび有機酸コバルト塩の配合量の合計を1〜3重量部にしたことを特徴とする。 The rubber composition for coating a steel cord of the present invention that achieves the above object has a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of 60 to 120 m 2 / g with respect to 100 parts by weight of a diene rubber containing 90% by weight or more of natural rubber. 40 to 80 parts by weight of carbon black, 0.3 to 2 parts by weight of farnesene polymer, 0.5 to 2 parts by weight of organic acid cobalt salt, and the total amount of the farnesene and organic acid cobalt salt It is characterized by being 1 to 3 parts by weight.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、主に天然ゴムからなるジエン系ゴムに、ファルネセン重合体、有機酸コバルト塩を配合し、ファルネセン重合体および有機酸コバルト塩の合計を限定するようにしたので、スチールコードへの接着性を改良し、かつ混合加工性を維持・向上することができる。   The rubber composition for coating a steel cord of the present invention is such that a farnesene polymer and an organic acid cobalt salt are blended with a diene rubber mainly composed of natural rubber to limit the total of the farnesene polymer and the organic acid cobalt salt. As a result, the adhesion to the steel cord can be improved and the mixing processability can be maintained and improved.

前記ジエン系ゴムが、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムから選ばれる少なくとも1種を10重量%以下含むことができる。   The diene rubber may contain 10% by weight or less of at least one selected from butadiene rubber and styrene butadiene rubber.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物を、ベルト層に使用した空気入りタイヤは、スチールコードへの接着性を改良しタイヤ耐久性を向上するとともに、混合加工性に優れたゴム組成物を使用するため、高い品質の空気入りタイヤを安定的に製造することができる。   The pneumatic tire using the steel cord coating rubber composition of the present invention for the belt layer improves the adhesion to the steel cord, improves the tire durability, and uses a rubber composition excellent in mixing processability. Therefore, a high quality pneumatic tire can be manufactured stably.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物において、ゴム成分はジエン系ゴムからなり、ジエン系ゴムとして天然ゴムを90重量%以上含む。天然ゴムを90重量%以上含むことにより、スチールコードへの接着性を高くし、かつゴム強度を高くすることができる。天然ゴムの含有量は、好ましくは92〜100重量%、より好ましくは95〜100重量%であるとよい。   In the rubber composition for coating a steel cord of the present invention, the rubber component is made of a diene rubber and contains 90% by weight or more of natural rubber as the diene rubber. By containing 90% by weight or more of natural rubber, the adhesion to the steel cord can be increased and the rubber strength can be increased. The content of natural rubber is preferably 92 to 100% by weight, more preferably 95 to 100% by weight.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物において、天然ゴム以外の他のジエン系ゴムを、ジエン系ゴム100重量%中、10重量%以下、好ましくは8重量%以下、より好ましくは5重量%以下含有することができる。他のジエン系ゴムの含有量が10重量%を超えると、スチールコードへの接着性やゴム強度が低下する。   In the rubber composition for coating a steel cord of the present invention, the diene rubber other than natural rubber is 10% by weight or less, preferably 8% by weight or less, more preferably 5% by weight or less in 100% by weight of the diene rubber. Can be contained. If the content of other diene rubber exceeds 10% by weight, the adhesion to the steel cord and the rubber strength are lowered.

他のジエン系ゴムとしては、例えばイソプレンゴム、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、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム等を例示することができる。これら他のジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。他のジエン系ゴムとして、好ましくはブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムから選ばれる少なくとも1種であるとよい。   Examples of other diene rubbers include isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, and nitrile rubber. These other diene rubbers can be used alone or as any blend. The other diene rubber is preferably at least one selected from butadiene rubber and styrene butadiene rubber.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物では、カーボンブラックを配合することにより、ゴム強度を高くすることができる。カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100重量に対し40〜80重量部、好ましくは50〜70重量部にするとよい。カーボンブラックの配合量が40重量部未満であると、ゴム組成物の補強性が十分に得られず、ゴム強度が低下する。またカーボンブラックの配合量が80重量部を超えると、混合加工性が低下する。   In the rubber composition for coating a steel cord of the present invention, the rubber strength can be increased by blending carbon black. The compounding amount of the carbon black is 40 to 80 parts by weight, preferably 50 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. If the blending amount of carbon black is less than 40 parts by weight, the rubber composition cannot be sufficiently reinforced and the rubber strength is lowered. On the other hand, when the blending amount of carbon black exceeds 80 parts by weight, the mixing processability decreases.

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60〜120m2/g、好ましくは70〜100m2/gである。N2SAが60m2/g未満であると、ゴム組成物のゴム強度、動的弾性率などの機械的特性が低下する。N2SAが120m2/gを超えると、スチールコードへの接着性および混合加工性が低下する。N2SAは、JIS K6217−2に準拠して、測定するものとする。このようなカーボンブラックは、HAF級〜ISAF級のなかから適宜、選んで使用することができる。 The carbon black used in the present invention has a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of 60 to 120 m 2 / g, preferably 70 to 100 m 2 / g. When N 2 SA is less than 60 m 2 / g, mechanical properties such as rubber strength and dynamic elastic modulus of the rubber composition are lowered. When N 2 SA exceeds 120 m 2 / g, the adhesion to the steel cord and the mixing processability deteriorate. N 2 SA shall be measured according to JIS K6217-2. Such carbon black can be appropriately selected from HAF grade to ISAF grade and used.

なおスチールコード被覆用ゴム組成物には、カーボンブラック以外の他の補強性充填剤を配合することができる。他の補強性充填剤としては、例えばシリカ、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、活性亜鉛華等を例示することができる。なかでもシリカ、クレーが好ましい。   The steel cord covering rubber composition may contain a reinforcing filler other than carbon black. Examples of other reinforcing fillers include silica, clay, mica, talc, calcium carbonate, aluminum oxide, titanium oxide, activated zinc white and the like. Of these, silica and clay are preferable.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、有機酸コバルト塩を配合することにより、スチールコードに対する接着性を高くする。有機酸コバルト塩の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、0.5〜2重量部、好ましくは0.7〜1.8重量部にする。有機酸コバルト塩の配合量が0.5重量部未満であると、スチールコードに対する接着性を十分に向上することができず、また混合加工性が低下する。有機酸コバルト塩の配合量が2重量部を超えると、スチールコードに対する接着性が却って低下する。   The rubber composition for coating a steel cord of the present invention increases adhesion to the steel cord by blending an organic acid cobalt salt. The compounding amount of the organic acid cobalt salt is 0.5 to 2 parts by weight, preferably 0.7 to 1.8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. When the blending amount of the organic acid cobalt salt is less than 0.5 parts by weight, the adhesion to the steel cord cannot be sufficiently improved, and the mixing processability is lowered. When the compounding amount of the organic acid cobalt salt exceeds 2 parts by weight, the adhesiveness to the steel cord is deteriorated.

有機酸コバルト塩としては、例えばナフテン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、ロジン酸コバルト、バーサチック酸コバルト、トール油酸コバルト、ホウ酸ネオデカン酸コバルト、アセチルアセトナートコバルト等を例示することができる。また有機酸コバルト塩として、ホウ素を含む有機酸コバルト塩が好ましく、例えば有機酸の一部をホウ酸等で置き換えた複合塩であるとよく、ホウ素を含有する有機酸コバルト塩はコバルト含量が20〜23重量%であるオルトホウ酸コバルトが好ましい。   Examples of the organic acid cobalt salt include cobalt naphthenate, cobalt neodecanoate, cobalt stearate, cobalt rosinate, cobalt versatate, cobalt tall oil, cobalt borate neodecanoate, cobalt acetylacetonate and the like. . The organic acid cobalt salt is preferably an organic acid cobalt salt containing boron. For example, the organic acid cobalt salt may be a composite salt in which a part of the organic acid is replaced with boric acid or the like. The organic acid cobalt salt containing boron has a cobalt content of 20 Cobalt orthoborate that is ˜23 wt% is preferred.

有機酸コバルト塩としては、例えばDIC社製ナフテン酸コバルト10%(Co含有率10%)、DIC社製DICNATE NBC−2(Co含有率22%)、日本化学産業社製ナーセム第二コバルト(Co含有率16.54%)、ローディア社製マノボンドC22.5およびマノボンド680C、Jhepherd社製CoMend AおよびCoMend B、大日本インキ化学工業社製YYNBC−II、等を例示することができる。   Examples of organic acid cobalt salts include DIC Cobalt Naphthenate 10% (Co content 10%), DIC Co. DICnate NBC-2 (Co content 22%), Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd. Nursem Cobalt Co (Co Content rate 16.54%), Rhodia Manobond C22.5 and Manobond 680C, Jhepherd CoMend A and CoMend B, Dainippon Ink and Chemicals YYNBC-II, and the like can be exemplified.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、ファルネセン重合体を配合することにより、スチールコードに対する接着性を維持・向上しながら、混合加工性を改良することができる。ファルネセン重合体は、天然ゴムとの親和性が高く、かつ常温から被覆用ゴム組成物の加工温度において液状で浸透性に優れることから、被覆用ゴム組成物の混合加工性を改良することができる。またファルネセン重合体は、比較的高分子量であるとともに架橋性構造を有するため、加硫後に被覆用ゴム組成物の接着性およびゴム強度を従来レベル以上に高くすることができる。   By blending the farnesene polymer, the rubber composition for coating a steel cord of the present invention can improve the mixing processability while maintaining and improving the adhesion to the steel cord. The farnesene polymer has high affinity with natural rubber and is liquid and excellent in permeability from normal temperature to the processing temperature of the coating rubber composition, so that the mixing processability of the coating rubber composition can be improved. . Further, since the farnesene polymer has a relatively high molecular weight and a crosslinkable structure, the adhesion and rubber strength of the coating rubber composition after vulcanization can be made higher than conventional levels.

ファルネセン重合体とは、α−ファルネセンの重合体、β−ファルネセンの重合体またはα−ファルネセンおよびβ−ファルネセンの共重合体であり、好ましくはβ−ファルネセンの重合体であるとよい。またファルネセンの重合体は、α−ファルネセンおよび/またはβ−ファルネセンを由来とする構成単位が、好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上、より好ましくは100重量%であり、ブタジエン、イソプレン等の他のモノマー由来の構成単位を含んでもよい。   The farnesene polymer is a polymer of α-farnesene, a polymer of β-farnesene or a copolymer of α-farnesene and β-farnesene, and preferably a polymer of β-farnesene. Further, the polymer of farnesene has a constitutional unit derived from α-farnesene and / or β-farnesene, preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, more preferably 100% by weight, butadiene, A structural unit derived from another monomer such as isoprene may be included.

ファルネセン重合体の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、0.3〜2重量部、好ましくは0.7〜1.4重量部である。ファルネセン重合体の配合量が0.3重量部未満であると、混合加工性を改良する効果が十分に得られない。またファルネセン重合体の配合量が2重量部を超えると、スチールコードへの接着性およびゴム強度が低下する。   The blending amount of the farnesene polymer is 0.3 to 2 parts by weight, preferably 0.7 to 1.4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. If the blending amount of the farnesene polymer is less than 0.3 parts by weight, the effect of improving the mixing processability cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the blending amount of the farnesene polymer exceeds 2 parts by weight, the adhesion to the steel cord and the rubber strength are lowered.

本発明において、ファルネセン重合体の配合量および有機酸コバルト塩の配合量の合計は1〜3重量部、好ましくは1.5〜2.5重量部にする。ファルネセン重合体および有機酸コバルト塩の配合量の合計が1重量部未満であると、混合加工性が低下する。またファルネセン重合体および有機酸コバルト塩の配合量の合計が3重量部を超えると、スチールコードへの接着性を十分に高くすることができず、またゴム強度が低下する。   In the present invention, the total amount of the farnesene polymer and the organic acid cobalt salt is 1 to 3 parts by weight, preferably 1.5 to 2.5 parts by weight. When the total amount of the farnesene polymer and the organic acid cobalt salt is less than 1 part by weight, the mixing processability is lowered. On the other hand, when the total amount of the farnesene polymer and the organic acid cobalt salt exceeds 3 parts by weight, the adhesion to the steel cord cannot be sufficiently increased, and the rubber strength is lowered.

ファルネセン重合体の重量平均分子量は、特に制限されるものではないが、好ましくは2000〜25000、より好ましくは2500〜20000であるとよい。ファルネセン重合体の重量平均分子量が2000未満であると、ゴム組成物のゴム強度が低下し、さらにゴム組成物からブリードアウトしやすくなる。またファルネセン重合体の重量平均分子量が25000を超えると混合加工性が低下する。   The weight average molecular weight of the farnesene polymer is not particularly limited, but is preferably 2000 to 25000, more preferably 2500 to 20000. When the weight average molecular weight of the farnesene polymer is less than 2,000, the rubber strength of the rubber composition is lowered, and further, bleeding out from the rubber composition is likely to occur. On the other hand, when the weight average molecular weight of the farnesene polymer exceeds 25,000, the mixing processability is lowered.

ファルネセン重合体の分子量分布(Mw/Mn;Mwは重量平均分子量、Mnは数平均分子量)は、好ましくは1.0〜2.0、より好ましくは1.0〜1.5、さらに好ましくは1.0〜1.3であるとよい。ファルネセン重合体の分子量分布がこのような範囲内であると、粘度のばらつきが小さくなる。本明細書においてファルネセン重合体の重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定し標準ポリスチレン換算により求めるものとする。   The molecular weight distribution of the farnesene polymer (Mw / Mn; Mw is the weight average molecular weight, Mn is the number average molecular weight) is preferably 1.0 to 2.0, more preferably 1.0 to 1.5, and even more preferably 1. It is good that it is .0 to 1.3. When the molecular weight distribution of the farnesene polymer is within such a range, variation in viscosity is reduced. In the present specification, the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the farnesene polymer are measured by GPC (gel permeation chromatography) and determined by standard polystyrene conversion.

ファルネセン重合体の溶融粘度は、好ましくは0.1〜3.5Pa・s、より好ましくは0.1〜2Pa・s、さらに好ましくは0.1〜1.5Pa・sであるとよい。ファルネセン重合体の溶融粘度がこのような範囲内であると、ゴム組成物の混練が容易になり混合加工性が向上する。本明細書において、ファルネセン重合体の溶融粘度は、ブルックフィールド型粘度計により測定した38℃における溶融粘度である。   The melt viscosity of the farnesene polymer is preferably 0.1 to 3.5 Pa · s, more preferably 0.1 to 2 Pa · s, and still more preferably 0.1 to 1.5 Pa · s. When the melt viscosity of the farnesene polymer is in such a range, the rubber composition is easily kneaded and the mixing processability is improved. In this specification, the melt viscosity of the farnesene polymer is a melt viscosity at 38 ° C. measured by a Brookfield viscometer.

ファルネセン重合体は、通常の方法で合成することができ、例えば乳化重合法、溶液重合法を例示することができ、好ましくは溶液重合法で合成するとよい。   The farnesene polymer can be synthesized by an ordinary method, and examples thereof include an emulsion polymerization method and a solution polymerization method, and preferably a synthesis by a solution polymerization method.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのスチールコード被覆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。本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、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 coating a steel cord of the present invention includes various vulcanization or cross-linking agents, vulcanization accelerators, various oils, anti-aging agents, plasticizers and the like that are generally used for rubber compositions for coating a steel cord. An additive can be blended, and the additive can be kneaded by a general method to obtain a rubber composition, which can be vulcanized or crosslinked. 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 for coating a steel cord of the present invention can be produced by mixing the above components using a normal rubber kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、空気入りタイヤにおけるカーカス層、ベルト層等のスチールコードを有する構成部材に好適に使用することができる。とくにベルト層に本発明のゴム組成物を使用した空気入りタイヤは、スチールコードの接着性を改良したので耐久性を従来レベル以上に向上することができる。また混合加工性を維持・向上させたゴム組成物を使用するため高品質の空気入りタイヤを安定的に得ることができる。   The rubber composition for covering a steel cord of the present invention can be suitably used for a component having a steel cord such as a carcass layer and a belt layer in a pneumatic tire. In particular, the pneumatic tire using the rubber composition of the present invention for the belt layer can improve the durability beyond the conventional level because the adhesiveness of the steel cord is improved. In addition, since a rubber composition whose mixed processability is maintained / improved is used, a high-quality pneumatic tire can be stably obtained.

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.

スチールコード被覆用ゴム組成物の調製および混合加工性の評価
表2に示す配合剤を共通配合とし、表1に示す配合からなる11種類のゴム組成物(実施例1〜6、比較例1〜5)を調製するに当たり、それぞれ硫黄及び加硫促進剤を除く成分を秤量し、1.8Lの密閉型ミキサーで5分間混練した後、そのマスターバッチを放出し室温冷却した。その際、塊にならなかったゴム片量の重量を測定した。ゴム片量の重量が少ないほどゴムのまとまりは良く混合加工性が良い。得られた結果は比較例1のゴム片量の逆数を100にする指数とし、表1の「混合加工性」の欄に示した。この指数が大きいほど混合加工性が優れることを意味する。
Preparation of rubber composition for coating steel cord and evaluation of mixing processability 11 kinds of rubber compositions (Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 6) having the compounding ingredients shown in Table 2 as common ingredients and the composition shown in Table 1 In preparing 5), the components excluding sulfur and vulcanization accelerator were weighed and kneaded for 5 minutes in a 1.8 L closed mixer, and then the master batch was discharged and cooled at room temperature. At that time, the weight of the rubber piece which did not become a lump was measured. The smaller the rubber piece weight, the better the mass of rubber and the better the mixing processability. The obtained results were used as an index for setting the reciprocal of the rubber piece amount of Comparative Example 1 to 100, and are shown in the column of “Mixing processability” in Table 1. A larger index means better mixed processability.

上記で得られたマスターバッチを1.8Lの密閉型ミキサーに供し、硫黄及び加硫促進剤を加え、混合しスチールコード被覆用ゴム組成物を得た。得られた11種類のゴム組成物のスチールコードに対する接着性(ワイヤ接着性)およびゴム強度を下記に示す方法により評価した。   The master batch obtained above was subjected to a 1.8 L closed mixer, and sulfur and a vulcanization accelerator were added and mixed to obtain a rubber composition for steel cord coating. The adhesion (wire adhesion) to the steel cord and rubber strength of the 11 types of rubber compositions obtained were evaluated by the methods shown below.

スチールコードの接着性(ワイヤ接着性)
複数本のスチールコードを13mm間隔で互いに平行に並べ、これを未加硫のスチールコード被覆用ゴム組成物に埋め込み、170℃で15分間加硫して、試験サンプルを調製した。試験サンプルを使用してJIS L1017に準拠して剥離試験を行い、スチールコードへのゴム被覆率(ゴム付[%])を目視で測定した。得られた結果は、比較例1の値を100とする指数として表1,2の「ワイヤ接着性」の欄に示した。この指数が大きいほどスチールコードに対する接着力が大きいことを意味する。
Steel cord adhesion (wire adhesion)
A plurality of steel cords were arranged in parallel with each other at intervals of 13 mm, embedded in an unvulcanized steel cord coating rubber composition, and vulcanized at 170 ° C. for 15 minutes to prepare test samples. Using the test sample, a peel test was performed in accordance with JIS L1017, and the rubber coverage (with rubber [%]) on the steel cord was measured visually. The obtained results are shown in the “wire adhesion” column of Tables 1 and 2 as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. The larger this index is, the greater the adhesion strength to the steel cord.

ゴム強度
得られた11種類のゴム組成物を所定の金型中で、170℃で10分間プレス加硫してスチールコード被覆用ゴム組成物からなる加硫ゴム試験片を作成した。得られた加硫ゴム試験片から、JIS K6251に準拠してJIS3号ダンベル型試験片を切り出した。JIS K6251に準拠し、25℃、引張り速度500mm/分で引張り試験を行い、引張り破断強度を測定した。得られた結果は、比較例1の値を100とする指数として表1の「ゴム強度」の欄に記載した。この指数が大きいほどゴム強度が大きいことを意味する。
Rubber Strength The 11 types of rubber compositions obtained were press vulcanized in a predetermined mold at 170 ° C. for 10 minutes to prepare a vulcanized rubber test piece comprising a steel cord coating rubber composition. A JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece was cut out from the obtained vulcanized rubber test piece in accordance with JIS K6251. In accordance with JIS K6251, a tensile test was performed at 25 ° C. and a tensile speed of 500 mm / min, and the tensile strength at break was measured. The obtained results are listed in the “Rubber Strength” column of Table 1 as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. A larger index means higher rubber strength.

Figure 2015218280
なお、表1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
SBR:スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol 1502、非油展品
カーボンブラック1:キャボットジャパン社製ショウブラックN326、HAF級、窒素吸着比表面積が81m2/g
カーボンブラック2:キャボットジャパン社製ショウブラックN220、ISAF級、窒素吸着比表面積が111m2/g
有機酸Co塩:有機酸コバルト塩、DIC社製DICNATE NBC−II(Co含有率22%)
ステアリン酸:日油社製ビーズステアリン酸
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
ファルネセン重合体:下記の合成例1により重合されたβ−ファルネセンの重合体、重量平均分子量が140000、分子量分布が1.2、溶融粘度が69Pa・s
Figure 2015218280
In addition, the kind of raw material used in Table 1 is shown below.
NR: natural rubber, RSS # 3
BR: butadiene rubber, Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon
SBR: styrene butadiene rubber, Nipol 1502 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., non-oil exhibition carbon black 1: Show Black N326 manufactured by Cabot Japan, HAF grade, nitrogen adsorption specific surface area of 81 m 2 / g
Carbon black 2: Shown black N220 manufactured by Cabot Japan, ISAF grade, nitrogen adsorption specific surface area is 111 m 2 / g
Organic acid Co salt: Organic acid cobalt salt, DICATE NBC-II manufactured by DIC (Co content 22%)
Stearic acid: NOF beads manufactured by NOF Co., Ltd .: Extract No. 4 S manufactured by Showa Shell Sekiyu KK
Farnesene polymer: β-farnesene polymer polymerized in Synthesis Example 1 below, weight average molecular weight 140000, molecular weight distribution 1.2, melt viscosity 69 Pa · s

合成例(ファルネセン重合体の重合)
窒素置換し、乾燥させた耐圧容器に、ヘキサン274g、n−ブチルリチウム(17重量%ヘキサン溶液)1.2gを仕込み、50℃に昇温した後、β−ファルネセン272gを加えて1時間重合した。得られた重合反応液にメタノールを添加後、重合反応液を水で洗浄した。水を分離して、重合反応液を70℃で12時間乾燥することにより、β−ファルネセンの重合体(ファルネセン重合体)を得た。
Synthesis example (farnesene polymer polymerization)
In a pressure vessel that was purged with nitrogen and dried, 274 g of hexane and 1.2 g of n-butyllithium (17 wt% hexane solution) were charged, and the temperature was raised to 50 ° C., followed by addition of 272 g of β-farnesene and polymerization for 1 hour. . After adding methanol to the obtained polymerization reaction solution, the polymerization reaction solution was washed with water. Water was separated, and the polymerization reaction solution was dried at 70 ° C. for 12 hours to obtain a β-farnesene polymer (farnesene polymer).

Figure 2015218280
Figure 2015218280

なお、表2において使用した原材料の種類を下記に示す。
老化防止剤1:FLEXSYS社製SANTOFLEX 6PPD
老化防止剤2:大内新興化学工業社製ノクラック224 RD
酸化亜鉛:正同化学工業社製酸化亜鉛3種
加硫促進剤:大内新興化学工業社製ノクセラーDZ−G
不溶性硫黄:FLEXSYS社製クリステックスHS OT 20(硫黄の含有量が80重量%)
加硫遅延剤:FLEXSYS社製SANTOGARD PVI
In addition, the kind of raw material used in Table 2 is shown below.
Anti-aging agent 1: SANTOFLEX 6PPD manufactured by FLEXSYS
Anti-aging agent 2: Nocrack 224RD made by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Zinc oxide: Zinc oxide type 3 vulcanization accelerator manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd .: Nouchira DZ-G manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Insoluble sulfur: Kristex HS OT 20 (Sulfur content is 80% by weight) manufactured by FLEXSYS
Vulcanization retarder: SANTOGARD PVI manufactured by FLEXSYS

表1から明らかなように実施例1〜6のゴム組成物は、スチールコードの接着性(ワイヤ接着性)、混合加工性およびゴム強度が従来レベル以上に向上することが確認された。   As is apparent from Table 1, it was confirmed that the rubber compositions of Examples 1 to 6 were improved in steel cord adhesion (wire adhesion), mixing processability and rubber strength to the conventional level or more.

比較例2のゴム組成物は、比較例1のゴム組成物に対し有機酸コバルト塩を減量したのでワイヤ接着性およびゴム強度が改良したが、混合加工性が悪化した。
比較例3のゴム組成物は、比較例2のゴム組成物に対しアロマオイルを添加したので混合加工性が改良したが、ワイヤ接着性およびゴム強度が悪化した。
In the rubber composition of Comparative Example 2, since the organic acid cobalt salt was reduced with respect to the rubber composition of Comparative Example 1, the wire adhesion and rubber strength were improved, but the mixing processability was deteriorated.
In the rubber composition of Comparative Example 3, the aroma oil was added to the rubber composition of Comparative Example 2, so that the mixing processability was improved, but the wire adhesion and rubber strength were deteriorated.

比較例4のゴム組成物は、比較例2のゴム組成物に対しステアリン酸を添加したので混合加工性が回復したが、ワイヤ接着性が悪化した。
比較例5のゴム組成物は、有機酸コバルト塩およびファルネセン重合体の配合量の合計が1.0重量部未満であるので混合加工性を改良することができない。
In the rubber composition of Comparative Example 4, since stearic acid was added to the rubber composition of Comparative Example 2, the mixing processability was recovered, but the wire adhesiveness was deteriorated.
The rubber composition of Comparative Example 5 cannot improve the mixing processability because the total amount of the organic acid cobalt salt and farnesene polymer is less than 1.0 part by weight.

Claims (3)

天然ゴムを90重量%以上含むジエン系ゴム100重量部に対し、窒素吸着比表面積N2SAが60〜120m2/gであるカーボンブラックを40〜80重量部、ファルネセン重合体を0.3〜2重量部、有機酸コバルト塩を0.5〜2重量部配合するとともに、前記ファルネセンおよび有機酸コバルト塩の配合量の合計を1〜3重量部にしたことを特徴とするスチールコード被覆用ゴム組成物。 40 to 80 parts by weight of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of 60 to 120 m 2 / g, and 0.3 to 0.3 parts of farnesene polymer with respect to 100 parts by weight of diene rubber containing 90% by weight or more of natural rubber. 2 parts by weight, 0.5 to 2 parts by weight of organic acid cobalt salt, and 1 to 3 parts by weight of the total blended amount of the farnesene and organic acid cobalt salt Composition. 前記ジエン系ゴムが、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムから選ばれる少なくとも1種を10重量%以下含むことを特徴とする請求項1に記載のスチールコード被覆用ゴム組成物。   The rubber composition for coating a steel cord according to claim 1, wherein the diene rubber contains 10% by weight or less of at least one selected from butadiene rubber and styrene butadiene rubber. 請求項1または2に記載のスチールコード被覆用ゴム組成物を、ベルト層に使用したことを特徴とする空気入りタイヤ。   A pneumatic tire comprising the rubber composition for covering a steel cord according to claim 1 or 2 as a belt layer.
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