JP2016056248A - Rubber composition for tire and studless tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤ用ゴム組成物およびスタッドレスタイヤに関する。 The present invention relates to a tire rubber composition and a studless tire.
スタッドレスタイヤの柔軟性や氷上摩擦の維持・向上を目的として、種々の可塑剤をタイヤ用ゴム組成物に配合することが知られている。 For the purpose of maintaining and improving the flexibility and friction on ice of a studless tire, it is known to add various plasticizers to the tire rubber composition.
例えば、特許文献1には、「(A)天然ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ポリイソプレンゴムおよびブチルゴムから選ばれる少なくとも一種のゴム100重量部に対して、(B)カーボンブラックおよび/またはシリカ30〜80重量部、および(C)主鎖がポリイソブチレン系でアルコキシシリル基を少なくとも一つ有する化合物および/または主鎖が式−R1−O−(式中、R1は、炭素数が1〜8である2価の炭化水素基)で表わされる繰り返し単位を有するポリエーテル系でアルコキシシリル基を少なくとも一つ有する化合物3〜50重量部を配合してなるスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物。」が記載されている([請求項1])。 For example, Patent Document 1 discloses that (B) carbon black with respect to 100 parts by weight of at least one rubber selected from (A) natural rubber, polybutadiene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, polyisoprene rubber and butyl rubber. And / or 30 to 80 parts by weight of silica, and (C) a compound having a polyisobutylene main chain and at least one alkoxysilyl group and / or a main chain of the formula —R 1 —O— (wherein R 1 is , A tread for studless tires comprising 3 to 50 parts by weight of a compound having at least one alkoxysilyl group in a polyether system having a repeating unit represented by a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms) Rubber composition "is described ([Claim 1]).
しかしながら、本発明者らは、特許文献1に記載されたスタッドレスタイヤ用トレッドゴム組成物について検討したところ、氷上性能に改善の余地があり、また、長期(例えば、3〜4回のシーズンに亘って使用した際)の性能安定性(以下、「長期安定性」ともいう。)にも改善の余地があることが明らかとなった。 However, when the present inventors examined the tread rubber composition for studless tires described in Patent Document 1, there is room for improvement in performance on ice, and over a long period (for example, 3 to 4 seasons). It has become clear that there is room for improvement in performance stability (hereinafter also referred to as “long-term stability”).
そこで、本発明は、氷上性能および長期安定性のいずれにも優れたスタッドレスタイヤを作製することができるタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤを提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the rubber composition for tires which can produce the studless tire excellent in both on-ice performance and long-term stability, and a studless tire using the same.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、所定の架橋性オリゴマーまたはポリマーと所定の発泡成分とを特定の質量比で配合したゴム組成物を用いることにより、氷上性能および長期安定性のいずれにも優れたスタッドレスタイヤを作製できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that performance on ice can be improved by using a rubber composition in which a predetermined crosslinkable oligomer or polymer and a predetermined foaming component are blended at a specific mass ratio. The inventors have found that a studless tire excellent in both long-term stability can be produced, and completed the present invention.
That is, the present inventors have found that the above problem can be solved by the following configuration.
[1] ジエン系ゴム(A)と、
カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)と、
上記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と、
化学発泡剤(d1)および発泡助剤(d2)を質量比(d1/d2)0.3〜2.0で混合した発泡成分(D)と、を含有し、
上記カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)の含有量が、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して30〜100質量部であり、
上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)および上記発泡成分(D)の合計の含有量が、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して0.1〜30質量部であり、
上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と上記発泡成分(D)との質量比(C/D)が、0.80〜3.0である、タイヤ用ゴム組成物。
[2] 上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)および上記発泡成分(D)が、これらを予め混合した混合物として含有する、[1]に記載のタイヤ用ゴム組成物。
[3] 上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)および上記発泡成分(D)が、上記混合物を、酸触媒、アルカリ触媒、金属触媒およびアミン触媒からなる群から選択される少なくとも1種の触媒を用いて硬化させた硬化物として含有する、[2]に記載のタイヤ用ゴム組成物。
[4] 上記化学発泡剤(d1)が、アゾジカルボンアミドおよび/またはジニトロソペンタスチレンテトラミンである、[1]〜[3]のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
[5] 更に、熱膨張性マイクロカプセルを含有する、[1]〜[4]のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物。
[6] [1]〜[5]のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いるスタッドレスタイヤ。
[1] Diene rubber (A),
Carbon black and / or white filler (B);
A crosslinkable oligomer or polymer (C) that is incompatible with the diene rubber (A);
A foaming component (D) in which a chemical foaming agent (d1) and a foaming aid (d2) are mixed at a mass ratio (d1 / d2) of 0.3 to 2.0, and
Content of the said carbon black and / or white filler (B) is 30-100 mass parts with respect to 100 mass parts of said diene rubber (A),
The total content of the crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) is 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber (A),
The rubber composition for tires whose mass ratio (C / D) of the said crosslinkable oligomer or polymer (C) and the said foaming component (D) is 0.80-3.0.
[2] The rubber composition for tires according to [1], wherein the crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) are contained as a mixture obtained by mixing them in advance.
[3] The crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) use at least one catalyst selected from the group consisting of an acid catalyst, an alkali catalyst, a metal catalyst, and an amine catalyst as the mixture. The rubber composition for tires according to [2], which is contained as a cured product cured in this manner.
[4] The tire rubber composition according to any one of [1] to [3], wherein the chemical foaming agent (d1) is azodicarbonamide and / or dinitrosopentastyrenetetramine.
[5] The tire rubber composition according to any one of [1] to [4], further comprising a thermally expandable microcapsule.
[6] A studless tire using the tire rubber composition according to any one of [1] to [5] for a tire tread.
以下に示すように、本発明によれば、氷上性能および長期安定性のいずれにも優れたスタッドレスタイヤを作製することができるタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤを提供することができる。 As shown below, according to the present invention, it is possible to provide a tire rubber composition capable of producing a studless tire excellent in both on-ice performance and long-term stability, and a studless tire using the same. .
〔タイヤ用ゴム組成物〕
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム(A)と、カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)と、上記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と、化学発泡剤(d1)および発泡助剤(d2)を質量比(d1/d2)0.3〜2.0で混合した発泡成分(D)と、を含有する。
また、上記カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)の含有量は、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して30〜100質量部である。
更に、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)および上記発泡成分(D)の合計の含有量が、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して0.1〜30質量部であり、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と上記発泡成分(D)との質量比(C/D)が、0.80〜3.0である。
[Rubber composition for tire]
The tire rubber composition of the present invention comprises a diene rubber (A), a carbon black and / or white filler (B), and a crosslinkable oligomer or polymer (C) that is incompatible with the diene rubber (A). And a foaming component (D) obtained by mixing a chemical foaming agent (d1) and a foaming aid (d2) at a mass ratio (d1 / d2) of 0.3 to 2.0.
Moreover, content of the said carbon black and / or white filler (B) is 30-100 mass parts with respect to 100 mass parts of said diene rubber (A).
Furthermore, the total content of the crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) is 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber (A). The mass ratio (C / D) between the functional oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) is 0.80 to 3.0.
本発明においては、上述した通り、架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と、化学発泡剤(d1)および発泡助剤(d2)を質量比(d1/d2)0.3〜2.0で混合した発泡成分(D)とを、特定の質量比で配合することにより、本発明のタイヤ用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いたスタッドレスタイヤの氷上性能および長期安定性がいずれも良好となる。
これは、詳細には明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
すなわち、架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と発泡成分(D)とを特定の質量比で配合することにより、加硫時に、架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)の一部が発泡し、これが、加硫後のジエン系ゴム(A)と非相溶の柔らかいドメインを形成することになる。そして、このドメインが発泡していることにより、氷上路面上の水膜を排水することが可能となり、ドメイン部分の路面への密着力が向上し、氷上摩擦力が向上すると考えられる。また、このドメインは、低温かつ使用開始から時間が経過してからも柔らかさを維持することが可能であるため、長期的な氷上性能の維持が可能になったと考えられる。
以下に、本発明のタイヤ用ゴム組成物が含有する各成分について詳細に説明する。
In the present invention, as described above, the crosslinkable oligomer or polymer (C), the chemical foaming agent (d1) and the foaming aid (d2) are mixed at a mass ratio (d1 / d2) of 0.3 to 2.0. By blending the foaming component (D) at a specific mass ratio, the on-ice performance and long-term stability of a studless tire using the tire rubber composition of the present invention for a tire tread are both improved.
This is not clear in detail, but is estimated to be as follows.
That is, by blending the crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) at a specific mass ratio, a part of the crosslinkable oligomer or polymer (C) is foamed during vulcanization, A soft domain incompatible with the diene rubber (A) after vulcanization is formed. And since this domain is foamed, it becomes possible to drain the water film on the road surface on ice, and the adhesion force to the road surface of a domain part improves, and it is thought that the friction force on ice improves. In addition, since this domain can maintain its softness even at a low temperature and after a lapse of time from the start of use, it is considered that long-term performance on ice can be maintained.
Below, each component which the rubber composition for tires of this invention contains is demonstrated in detail.
<ジエン系ゴム(A)>
本発明のタイヤ用ゴム組成物に含有するジエン系ゴム(A)は、主鎖に二重結合を有するものであれば特に限定されず、その具体例としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、スチレン−イソプレンゴム(SIR)、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム(SIBR)等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、上記ジエン系ゴム(A)は、上述した各ゴムの末端や側鎖がアミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、エポキシ基等で変成(変性)された誘導体であってもよい。
これらのうち、スタッドレスタイヤの氷上性能がより良好となる理由から、NR、BR、SBRを用いるのが好ましく、NRおよびBRを併用するのがより好ましい。
<Diene rubber (A)>
The diene rubber (A) contained in the tire rubber composition of the present invention is not particularly limited as long as it has a double bond in the main chain, and specific examples thereof include natural rubber (NR) and isoprene rubber. (IR), butadiene rubber (BR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-butadiene rubber (SBR), styrene-isoprene rubber (SIR), styrene-isoprene-butadiene rubber (SIBR), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The diene rubber (A) is a derivative in which the terminal or side chain of each rubber is modified (modified) with an amino group, amide group, silyl group, alkoxy group, carboxy group, hydroxy group, epoxy group or the like. It may be.
Among these, NR, BR, and SBR are preferably used, and NR and BR are more preferably used in combination, because the performance on ice of the studless tire becomes better.
本発明においては、上記ジエン系ゴム(A)の平均ガラス転移温度は、低温時においてもスタッドレスタイヤの硬度を低く保つことができ、氷上性能がより良好となる理由から、−50℃以下であるのが好ましい。
ここで、ガラス転移温度は、デュポン社製の示差熱分析計(DSC)を用い、ASTM D3418−82に従い、昇温速度10℃/minで測定した値である。
また、平均ガラス転移温度は、ガラス転移温度の平均値であり、ジエン系ゴムを1種のみ用いる場合は、そのジエン系ゴムのガラス転移温度をいうが、ジエン系ゴムを2種以上併用する場合は、ジエン系ゴム全体(各ジエン系ゴムの混合物)のガラス転移温度をいい、各ジエン系ゴムのガラス転移温度と各ジエン系ゴムの配合割合から平均値として算出することができる。
In the present invention, the average glass transition temperature of the diene rubber (A) is −50 ° C. or less because the hardness of the studless tire can be kept low even at low temperatures and the performance on ice is better. Is preferred.
Here, the glass transition temperature is a value measured at a heating rate of 10 ° C./min according to ASTM D3418-82 using a differential thermal analyzer (DSC) manufactured by DuPont.
The average glass transition temperature is an average value of the glass transition temperature. When only one diene rubber is used, the glass transition temperature of the diene rubber is used. When two or more diene rubbers are used in combination, Means the glass transition temperature of the entire diene rubber (mixture of each diene rubber), and can be calculated as an average value from the glass transition temperature of each diene rubber and the blending ratio of each diene rubber.
また、本発明においては、スタッドレスタイヤの強度が良好となる理由から、上記ジエン系ゴム(A)の20質量%以上がNRであるのが好ましく、40質量%以上がNRであるのがより好ましい。 In the present invention, 20 mass% or more of the diene rubber (A) is preferably NR, and more preferably 40 mass% or more is NR because the strength of the studless tire is good. .
<カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)>
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)を含有する。
<Carbon black and / or white filler (B)>
The rubber composition for tires of the present invention contains carbon black and / or a white filler (B).
(カーボンブラック)
上記カーボンブラックとしては、具体的には、例えば、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPE、SRF等のファーネスカーボンブラックが挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、上記カーボンブラックは、ゴム組成物の混合時の加工性やスタッドレスタイヤの補強性等の観点から、窒素吸着比表面積(N2SA)が10〜300m2/gであるのが好ましく、20〜200m2/gであるのがより好ましく、スタッドレスタイヤのウェット性能が向上し、氷上性能がより良好となる理由から、50〜150m2/gであるのが好ましく、70〜130m2/gであるのがより好ましい。
ここで、N2SAは、カーボンブラック表面への窒素吸着量をJIS K 6217−2:2001「第2部:比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」にしたがって測定した値である。
(Carbon black)
Specific examples of the carbon black include furnace carbon blacks such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPE, and SRF. These may be used alone or in combination of two or more. May be.
In addition, the carbon black preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 10 to 300 m 2 / g from the viewpoint of processability when mixing the rubber composition, reinforcement of the studless tire, and the like. more preferably from 200 m 2 / g, to improve the wet performance of the studless tire, for the reasons ice performance becomes better, is preferably from 50 to 150 m 2 / g, in 70~130m 2 / g More preferably.
Here, N 2 SA is a value obtained by measuring the amount of nitrogen adsorbed on the carbon black surface in accordance with JIS K 6217-2: 2001 “Part 2: Determination of specific surface area—nitrogen adsorption method—single point method”. .
(白色充填剤)
上記白色充填剤としては、具体的には、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸カルシウム等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、スタッドレスタイヤの氷上性能がより良好となる理由から、シリカが好ましい。
(White filler)
Specific examples of the white filler include silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, clay, alumina, aluminum hydroxide, titanium oxide, calcium sulfate, and the like. Or two or more of them may be used in combination.
Among these, silica is preferable because the performance on ice of the studless tire becomes better.
シリカとしては、具体的には、例えば、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、スタッドレスタイヤの氷上性能が更に良好となり、耐摩耗性もより向上する理由から、湿式シリカが好ましい。
Specific examples of silica include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, aluminum silicate, and the like, and these may be used alone. Two or more kinds may be used in combination.
Among these, wet silica is preferable because the performance on ice of the studless tire is further improved and the wear resistance is further improved.
上記シリカは、スタッドレスタイヤのウェット性能および転がり抵抗が良好となる理由から、CTAB吸着比表面積が50〜300m2/gであるのが好ましく、70〜250m2/gであるのがより好ましく、90〜200m2/gであるのがより好ましい。
ここで、CTAB吸着比表面積は、シリカ表面への臭化n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムの吸着量をJIS K6217−3:2001「第3部:比表面積の求め方−CTAB吸着法」にしたがって測定した値である。
The silica preferably has a CTAB adsorption specific surface area of 50 to 300 m 2 / g, more preferably 70 to 250 m 2 / g, because the wet performance and rolling resistance of the studless tire are good. More preferably, it is -200 m < 2 > / g.
Here, the CTAB adsorption specific surface area was determined by measuring the adsorption amount of n-hexadecyltrimethylammonium bromide on the silica surface according to JIS K6217-3: 2001 “Part 3: Determination of specific surface area—CTAB adsorption method”. Value.
本発明においては、上記カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)の含有量は、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して30〜100質量部であり、40〜90質量部であるのが好ましく、45〜80質量部であるのがより好ましい。
ここで、カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)の含有量とは、カーボンブラックおよび白色充填剤のいずれか一方のみを含有する場合は、含有する一方の含有量をいい、カーボンブラックおよび白色充填剤をいずれも含有する場合は、カーボンブラックおよび白色充填剤の合計の含有量をいう。
また、上記カーボンブラックおよび上記白色充填剤を併用する場合、上記白色充填剤の含有量は、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して、5〜85質量部であるのが好ましく、15〜75質量部であるのがより好ましい。
In this invention, content of the said carbon black and / or white filler (B) is 30-100 mass parts with respect to 100 mass parts of said diene rubber (A), and is 40-90 mass parts. Is preferable, and it is more preferable that it is 45-80 mass parts.
Here, the content of carbon black and / or white filler (B) refers to the content of one of carbon black and white filler when containing only one of carbon black and white filler. When all the fillers are contained, the total content of carbon black and white filler is meant.
Moreover, when using the said carbon black and the said white filler together, it is preferable that content of the said white filler is 5-85 mass parts with respect to 100 mass parts of the said diene rubber (A), 15 More preferably, it is -75 mass parts.
<架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)>
本発明のタイヤ用ゴム組成物に含有する架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)は、上記ジエン系ゴム(A)に相溶せず、架橋性を有するオリゴマーまたはポリマーであれば特に限定されない。
ここで、「(上記ジエン系ゴム(A)に)相溶しない」とは、上記ジエン系ゴム(A)に包含される全てのゴム成分に対して相溶しないという意味ではなく、上記ジエン系ゴム(A)および上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)に用いる各々の具体的な成分が互いに非相溶であることをいう。
<Crosslinkable oligomer or polymer (C)>
The crosslinkable oligomer or polymer (C) contained in the tire rubber composition of the present invention is not particularly limited as long as it is not compatible with the diene rubber (A) and has crosslinkability.
Here, “(incompatible with the diene rubber (A))” does not mean that it is incompatible with all the rubber components included in the diene rubber (A). The specific components used for the rubber (A) and the crosslinkable oligomer or polymer (C) are incompatible with each other.
上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)としては、例えば、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、脂肪族系、飽和炭化水素系、アクリル系、ウレタン系、植物由来系もしくはシロキサン系の重合体または共重合体等が挙げられる。 Examples of the crosslinkable oligomer or polymer (C) include polyether-based, polyester-based, polyolefin-based, polycarbonate-based, aliphatic-based, saturated hydrocarbon-based, acrylic-based, urethane-based, plant-based or siloxane-based heavy polymers. Examples thereof include a polymer or a copolymer.
これらのうち、スタッドレスタイヤの氷上性能がより良好となる理由から、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)としては、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、アクリル系、ウレタン系もしくは植物由来系の重合体または共重合体であるのが好まく、ポリエーテル系の重合体または共重合体であるのがより好ましい。 Among these, for the reason that the performance on ice of the studless tire becomes better, the crosslinkable oligomer or polymer (C) is a polyether-based, polyester-based, polyolefin-based, polycarbonate-based, acrylic-based, urethane-based or plant-derived A polymer or copolymer of the type is preferable, and a polymer or copolymer of the polyether type is more preferable.
ここで、上記ポリエーテル系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリプロピレントリオール、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド共重合体、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)、ソルビトール系ポリオール等が挙げられる。
また、上記ポリエステル系の重合体または共重合体としては、例えば、低分子多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等)と多塩基性カルボン酸(例えば、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等)との縮合物(縮合系ポリエステルポリオール);ラクトン系ポリオール;等が挙げられる。
また、上記ポリオレフィン系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体(EPR、EPDM)、ポリブチレン、ポリイソブチレン、水添ポリブタジエン等が挙げられる。
また、上記ポリカーボネート系の重合体または共重合体としては、例えば、ポリオール化合物(例えば、1,6−ヘキサンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール等)とジアルキルカーボネートとのエステル交換反応により得られるもの等が挙げられる。
また、上記アクリル系の重合体または共重合体としては、例えば、アクリルポリオール;アクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートなどのアクリレートの単独ポリマー;これらアクリレートを2種以上組み合わせたアクリレート共重合体;等が挙げられる。
また、上記ウレタン系の重合体または共重合体としては、ポリオール化合物(例えば、ポリカーボネート系ポリオールなど)の水酸基と、後述するポリイソシアネート化合物のイソシアネート基とを反応させた重合体等が挙げられる。
また、上記植物由来系の重合体または共重合体としては、例えば、ヒマシ油、大豆油などの植物油脂;ポリ乳酸などを改質したポリエステルポリオールなどから誘導される各種エラストマー;等が挙げられる。
Here, examples of the polyether polymer or copolymer include polyethylene glycol, polypropylene glycol (PPG), polypropylene triol, ethylene oxide / propylene oxide copolymer, polytetramethylene ether glycol (PTMEG), and sorbitol. Based polyols and the like.
Examples of the polyester-based polymer or copolymer include low-molecular polyhydric alcohols (for example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol) and polybasic carboxylic acids (for example, adipic acid, sebacic acid, Condensates with terephthalic acid, isophthalic acid and the like) (condensed polyester polyols); lactone polyols, and the like.
Examples of the polyolefin polymer or copolymer include polyethylene, polypropylene, ethylene propylene copolymer (EPR, EPDM), polybutylene, polyisobutylene, hydrogenated polybutadiene, and the like.
Examples of the polycarbonate-based polymer or copolymer include esters of polyol compounds (for example, 1,6-hexanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, etc.) and dialkyl carbonate. Examples thereof include those obtained by exchange reaction.
Examples of the acrylic polymer or copolymer include acrylic polyols; acrylate homopolymers such as acrylates, methyl acrylates, ethyl acrylates, butyl acrylates, 2-ethylhexyl acrylates; and combinations of two or more of these acrylates. Acrylate copolymer; and the like.
Examples of the urethane polymer or copolymer include a polymer obtained by reacting a hydroxyl group of a polyol compound (for example, a polycarbonate polyol) with an isocyanate group of a polyisocyanate compound described later.
Examples of the plant-derived polymer or copolymer include vegetable oils such as castor oil and soybean oil; various elastomers derived from polyester polyols modified with polylactic acid, and the like.
本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)は、分子間で架橋することにより、タイヤの氷上性能がより良好となる理由から、水酸基、シラン官能基、イソシアネート基、(メタ)アクリロイル基、アリル基、カルボキシ基、酸無水物基およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも1つ以上の反応性官能基を有しているのが好ましい。
ここで、上記「シラン官能基」とは、いわゆる架橋性シリル基とも呼ばれ、その具体例としては、加水分解性シリル基;シラノール基;シラノール基をアセトキシ基誘導体、エノキシ基誘導体、オキシム基誘導体、アミン誘導体などで置換した官能基;等が挙げられる。
また、上記「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基またはメタクリロイル基を表す包括的な表現である。
In the present invention, the crosslinkable oligomer or polymer (C) has a hydroxyl group, a silane functional group, an isocyanate group, and a (meth) acryloyl group because the performance on the ice of the tire becomes better by crosslinking between molecules. It preferably has at least one reactive functional group selected from the group consisting of an allyl group, a carboxy group, an acid anhydride group and an epoxy group.
Here, the “silane functional group” is also called a so-called crosslinkable silyl group, and specific examples thereof include hydrolyzable silyl group; silanol group; silanol group as acetoxy group derivative, enoxy group derivative, oxime group derivative. , Functional groups substituted with amine derivatives, and the like.
The “(meth) acryloyl group” is a comprehensive expression representing an acryloyl group or a methacryloyl group.
これらの官能基のうち、ゴムの加工時に上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)が適度に架橋され、タイヤの氷上性能が更に良好となり、長期安定性もより良好となる理由から、シラン官能基、イソシアネート基、酸無水物基またはエポキシ基を有しているのが好ましく、中でも加水分解性シリル基またはイソシアネート基を有しているのがより好ましい。 Among these functional groups, the above-mentioned crosslinkable oligomer or polymer (C) is appropriately cross-linked at the time of rubber processing, the tire performance on ice is further improved, and the long-term stability is also improved. It preferably has an isocyanate group, an acid anhydride group or an epoxy group, and more preferably has a hydrolyzable silyl group or an isocyanate group.
ここで、上記加水分解性シリル基としては、具体的には、例えば、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基等が挙げられる。
これらのうち、加水分解性と貯蔵安定性のバランスが良好となる理由から、アルコキシシリル基であるのが好ましく、具体的には、下記式(1)で表されるアルコキシシリル基であるのがより好ましく、メトキシシリル基、エトキシシリル基であるのが更に好ましい。
Here, specific examples of the hydrolyzable silyl group include an alkoxysilyl group, an alkenyloxysilyl group, an acyloxysilyl group, an aminosilyl group, an aminooxysilyl group, an oximesilyl group, and an amidosilyl group. It is done.
Among these, an alkoxysilyl group is preferable because of a good balance between hydrolyzability and storage stability. Specifically, an alkoxysilyl group represented by the following formula (1) is preferable. More preferred are a methoxysilyl group and an ethoxysilyl group.
(式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R2は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、aは1〜3の整数を表す。aが2または3の場合、複数のR1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、aが1の場合、複数のR1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a represents an integer of 1 to 3. a is 2 or 3) In this case, the plurality of R 1 may be the same or different, and when a is 1, the plurality of R 1 may be the same or different.)
また、上記イソシアネート基は、ポリオール化合物(例えば、ポリカーボネート系ポリオールなど)の水酸基とポリイソシアネート化合物のイソシアネート基とを反応させた際に残存するイソシアネート基のことである。
なお、上記ポリイソシアネート化合物は、分子内にイソシアネート基を2個以上有するものであれば特に限定されず、その具体例としては、TDI(例えば、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI))、MDI(例えば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4′−MDI)、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4′−MDI))、1,4−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)などの脂肪族ポリイソシアネート;トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)などの脂環式ポリイソシアネート;これらのカルボジイミド変性ポリイソシアネート;これらのイソシアヌレート変性ポリイソシアネート;等が挙げられる。
Moreover, the said isocyanate group is an isocyanate group which remains when the hydroxyl group of a polyol compound (for example, polycarbonate-type polyol etc.) and the isocyanate group of a polyisocyanate compound are made to react.
The polyisocyanate compound is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups in the molecule. Specific examples thereof include TDI (for example, 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI). ), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI)), MDI (for example, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (4,4'-MDI), 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (2,4 ' -MDI)), 1,4-phenylene diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), tolidine diisocyanate (TODI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), Triphenylme Aromatic polyisocyanates such as polytriisocyanate; aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), lysine diisocyanate, norbornane diisocyanate (NBDI); transcyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), bis (isocyanatemethyl) cyclohexane (H 6 XDI), alicyclic polyisocyanates such as dicyclohexylmethane diisocyanate (H 12 MDI); these carbodiimide-modified polyisocyanates; these isocyanurate-modified polyisocyanates; It is done.
本発明においては、上記反応性官能基は、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)の少なくとも主鎖の末端に有しているのが好ましく、主鎖が直鎖状である場合は1.5個以上有しているのが好ましく、2個以上有しているのがより好ましい。一方、主鎖が分岐している場合は3個以上有しているのが好ましい。 In the present invention, the reactive functional group is preferably at least at the end of the main chain of the crosslinkable oligomer or polymer (C), and when the main chain is linear, 1.5 is present. It is preferable to have the above, and it is more preferable to have two or more. On the other hand, when the main chain is branched, it is preferably 3 or more.
また、本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)の重量平均分子量または数平均分子量は、上記ジエン系ゴム(A)への分散性やゴム組成物の混練加工性が良好となり、更に後述する微粒子(D)を上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)中で調製する際の粒径や形状の調整が容易となる理由から、300〜30000であるのが好ましく、500〜25000であるのがより好ましく、2000〜20000であるのが更に好ましい。
ここで、重量平均分子量および数平均分子量は、いずれもゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算により測定するものとする。
In the present invention, the weight-average molecular weight or number-average molecular weight of the crosslinkable oligomer or polymer (C) improves dispersibility in the diene rubber (A) and kneading processability of the rubber composition. It is preferably 300 to 30000, and preferably 500 to 25000, because the particle size and shape can be easily adjusted when the fine particles (D) described later are prepared in the crosslinkable oligomer or polymer (C). Is more preferable, and it is still more preferable that it is 2000-20000.
Here, the weight average molecular weight and the number average molecular weight are both measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of standard polystyrene.
更に、本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)の含有量は、後述する発泡成分(D)との合計の含有量が、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して0.1〜30質量部であり、かつ、後述する発泡成分(D)との質量比(C/D)が、0.80〜3.0であれば特に限定されないが、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して0.3〜28質量部であるのが好ましく、0.5〜25質量部であるのがより好ましい。 Furthermore, in this invention, content of the said crosslinkable oligomer or polymer (C) is 0 with respect to 100 mass parts of said diene rubber (A) with the total content with the foaming component (D) mentioned later. Although it is 1-30 mass parts, and if mass ratio (C / D) with the foaming component (D) mentioned later is 0.80-3.0, it will not specifically limit, The said diene rubber (A ) It is preferably 0.3 to 28 parts by mass, more preferably 0.5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass.
<発泡成分(D)>
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、化学発泡剤(d1)および発泡助剤(d2)を質量比(d1/d2)0.3〜2.0で混合した発泡成分(D)を含有する。
<Foaming component (D)>
The rubber composition for tires of this invention contains the foaming component (D) which mixed the chemical foaming agent (d1) and the foaming adjuvant (d2) by mass ratio (d1 / d2) 0.3-2.0.
(化学発泡剤(d1))
上記化学発泡剤(d1)とは、化学反応型の有機系発泡剤であり、その具体例としては、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン(DPT)、ジニトロソペンタスチレンテトラミン、オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド(OBSH)、ベンゼンスルフォニルヒドラジド誘導体、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、窒素を発生するトルエンスルホニルヒドラジド、P−トルエンスルホニルセミカルバジド、ニトロソスルホニルアゾ化合物、N,N′−ジメチル−N,N′−ジニトロソフタルアミド、P,P′−オキシービス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Chemical foaming agent (d1))
The chemical foaming agent (d1) is a chemical reaction type organic foaming agent, and specific examples thereof include azodicarbonamide (ADCA), dinitrosopentamethylenetetraamine (DPT), dinitrosopentastyrenetetramine, Oxybisbenzenesulfonyl hydrazide (OBSH), benzenesulfonyl hydrazide derivatives, ammonium bicarbonate generating carbon dioxide, ammonium carbonate, sodium bicarbonate, toluenesulfonyl hydrazide generating nitrogen, P-toluenesulfonyl semicarbazide, nitrososulfonylazo compound, N , N′-dimethyl-N, N′-dinitrosophthalamide, P, P′-oxy-bis (benzenesulfonyl semicarbazide), etc., may be used alone or in combination of two or more. Also good.
これらのうち、製造時の加工性に優れるという理由から、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン(DPT)であるのが好ましく、アゾジカルボンアミド(ADCA)であるのがより好ましい。 Of these, azodicarbonamide (ADCA) and dinitrosopentamethylenetetraamine (DPT) are preferable, and azodicarbonamide (ADCA) is more preferable because of excellent processability during production.
(発泡助剤(d2))
上記発泡助剤(d2)としては、具体的には、例えば、尿素系発泡助剤(例えば、尿素);金属酸化物系発泡助剤(例えば、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛、酸化亜鉛等);などが挙げられる。
(Foaming aid (d2))
Specific examples of the foaming aid (d2) include urea foaming aids (eg, urea); metal oxide foaming aids (eg, zinc stearate, zinc benzenesulfinate, zinc oxide) );
(質量比)
上記発泡成分(D)における上述した化学発泡剤(d1)および発泡助剤(d2)の質量比(d1/d2)は、0.3〜2.0であり、0.6〜1.9であるのが好ましく、1.0〜1.7であるのがより好ましい。
(Mass ratio)
The mass ratio (d1 / d2) of the chemical foaming agent (d1) and the foaming aid (d2) described above in the foaming component (D) is 0.3 to 2.0, and 0.6 to 1.9. It is preferable that it is 1.0 to 1.7.
(調製方法)
上記発泡成分(D)の調製方法は特に限定されず、例えば、上述した化学発泡剤(d1)および発泡助剤(d2)を上述した質量比で、公知の方法・装置(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等)を用いて、混練する方法等が挙げられる。
(Preparation method)
The method for preparing the foaming component (D) is not particularly limited. For example, the chemical foaming agent (d1) and the foaming aid (d2) described above are used in the above-described mass ratio, and a known method and apparatus (for example, a Banbury mixer, A kneading method using a kneader or a roll).
本発明においては、上記発泡成分(D)の含有量は、上述した架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)との合計の含有量が、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して0.1〜30質量部であり、かつ、上述した架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)との質量比(C/D)が、0.80〜3.0であれば特に限定されないが、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して2〜20質量部であるのが好ましく、3〜15質量部質量部であるのがより好ましい。 In this invention, content of the said foaming component (D) is 0.1 content with respect to 100 mass parts of said diene rubber (A), and total content with the crosslinkable oligomer or polymer (C) mentioned above. Although it is -30 mass parts, and if mass ratio (C / D) with the crosslinkable oligomer or polymer (C) mentioned above is 0.80-3.0, it will not specifically limit, The said diene rubber ( A) It is preferable that it is 2-20 mass parts with respect to 100 mass parts, and it is more preferable that it is 3-15 mass parts mass part.
また、本発明においては、上述した架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)および発泡成分(D)の合計の含有量は、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して0.1〜30質量部であり、5〜25質量部であるのが好ましく、10〜20質量部であるのがより好ましい。
また、上述した架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と発泡成分(D)との質量比(C/D)は、0.80〜3.0であり、1.0〜2.0であるのが好ましく、1.0〜1.8であるのがより好ましい。
In the present invention, the total content of the above-mentioned crosslinkable oligomer or polymer (C) and foaming component (D) is 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber (A). It is preferable that it is 5-25 mass parts, and it is more preferable that it is 10-20 mass parts.
Moreover, mass ratio (C / D) of the crosslinking | crosslinked oligomer or polymer (C) mentioned above and a foaming component (D) is 0.80-3.0, and it is 1.0-2.0. Preferably, it is 1.0 to 1.8.
<混合物>
本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)および上記発泡成分(D)は、耐摩耗性が良好となる理由から、上述した架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と発泡成分(D)を上述した質量比で予め混合させた混合物として含有させるのが好ましい。
なお、上記混合物の調製方法は特に限定されず、例えば、上述した架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と発泡成分(D)を上述した質量比で、公知の方法・装置(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等)を用いて、混練する方法等が挙げられる。
<Mixture>
In the present invention, the crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) are composed of the above-mentioned crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) for the reason of good wear resistance. It is preferable to make it contain as a mixture previously mixed by the mass ratio mentioned above.
In addition, the preparation method of the said mixture is not specifically limited, For example, it is a well-known method and apparatus (for example, a Banbury mixer, a kneader) by the mass ratio which mentioned above crosslinkable oligomer or polymer (C) and foaming component (D). And a kneading method using a roll, etc.).
<硬化物>
また、本発明においては、上記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)および上記発泡成分(D)は、架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)中で発泡する確率を高めることができるという理由から、上記混合物を、酸触媒、アルカリ触媒、金属触媒およびアミン触媒からなる群から選択される少なくとも1種の触媒を用いて硬化させた硬化物として含有させるのが好ましい。
これらのうち、硬化効率が高い理由から、酸触媒または金属触媒を用いて硬化させる方法が好ましい。
<Hardened product>
In the present invention, the crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) can increase the probability of foaming in the crosslinkable oligomer or polymer (C). It is preferable to contain it as a cured product cured with at least one catalyst selected from the group consisting of an acid catalyst, an alkali catalyst, a metal catalyst and an amine catalyst.
Among these, a method of curing using an acid catalyst or a metal catalyst is preferable because of high curing efficiency.
(酸触媒)
上記酸触媒としては、具体的には、例えば、例えば、乳酸、フタル酸、ラウリル酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ナフテン酸、オクテン酸、オクチル酸(2−エチルヘキサン酸)、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、安息香酸、シュウ酸、リンゴ酸、クエン酸等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明においては、上記酸触媒として、酸性度や分散性の観点から、常温で液体の酸を用いるのが好ましく、具体的には、乳酸、ギ酸を用いるのがより好ましい。
(Acid catalyst)
Specific examples of the acid catalyst include, for example, lactic acid, phthalic acid, lauric acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, naphthenic acid, octenoic acid, octylic acid (2-ethylhexanoic acid), formic acid, Examples include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, benzoic acid, oxalic acid, malic acid, citric acid, and the like. In addition, two or more kinds may be used in combination.
In the present invention, from the viewpoint of acidity and dispersibility, it is preferable to use an acid that is liquid at room temperature, and more specifically, lactic acid and formic acid are more preferable.
(金属触媒)
上記金属触媒としては、例えば、オクチル酸スズ等の有機金属化合物、アルカリ金属アルコラート等が挙げられる。
具体的には、ジメチルスズジラウレート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、オクチル酸スズ、ナフテン酸スズ等のスズカルボン酸塩類;テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン酸エステル類;アルミニウムトリスアセチルアセトナート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート等の有機アルミニウム化合物類;ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、チタンテトラアセチルアセトナート等のキレート化合物類;オクタン酸鉛、オクタン酸ビスマス等のオクタン酸金属塩;等が挙げられる。
本発明においては、上記金属触媒として、酸性度の観点から、スズカルボン酸塩類を用いるのがより好ましい。
(Metal catalyst)
Examples of the metal catalyst include organometallic compounds such as tin octylate, alkali metal alcoholates, and the like.
Specifically, tin carboxylates such as dimethyltin dilaurate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate, dibutyltin diacetate, tin octylate and tin naphthenate; titanates such as tetrabutyl titanate and tetrapropyl titanate; aluminum trisacetyl Organoaluminum compounds such as acetonate, aluminum trisethylacetoacetate, diisopropoxyaluminum ethylacetoacetate; Chelate compounds such as zirconium tetraacetylacetonate and titanium tetraacetylacetonate; Octanes such as lead octoate and bismuth octoate Acid metal salt; and the like.
In the present invention, tin carboxylates are more preferably used as the metal catalyst from the viewpoint of acidity.
<熱膨張性マイクロカプセル>
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、タイヤの氷上性能がより良好となる理由から、熱によって気化または膨張して気体を発生させる物質を内包した熱可塑性樹脂粒子からなる熱膨張性マイクロカプセルを含有するのが好ましい。
ここで、上記熱膨張性マイクロカプセルは、上記物質の気化または膨張開始温度以上の温度(例えば、140〜190℃、好ましくは150〜180℃)で加熱することにより、上記熱可塑性樹脂からなる外殻中に気体が封入されたマイクロカプセルとなる。
また、上記熱膨張性マイクロカプセルの粒子径は特に限定されないが、膨張前において、5〜300μmであるのが好ましく、10〜200μmであるのがより好ましい。
このような熱膨張性マイクロカプセルは、例えば、スウェーデンのEXPANCEL社製の商品名「エクスパンセル091DU−80」や「エクスパンセル092DU−120」、松本油脂製薬社製の商品名「マツモトマイクロスフェアーF−85」や「マツモトマイクロスフェアーF−100」等として入手可能である。
<Thermal expandable microcapsules>
The rubber composition for tires of the present invention contains thermally expandable microcapsules composed of thermoplastic resin particles encapsulating a substance that vaporizes or expands by heat to generate gas because the performance on ice of the tire becomes better. It is preferable to do this.
Here, the heat-expandable microcapsule is heated at a temperature equal to or higher than the vaporization or expansion start temperature of the substance (for example, 140 to 190 ° C., preferably 150 to 180 ° C.). It becomes a microcapsule in which a gas is enclosed in a shell.
The particle size of the thermally expandable microcapsule is not particularly limited, but is preferably 5 to 300 μm and more preferably 10 to 200 μm before expansion.
Such heat-expandable microcapsules include, for example, trade names “Expancel 091DU-80” and “Expancel 092DU-120” manufactured by EXPANCEL, Sweden, and trade names “Matsumoto Micros, manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. Available as “Fair F-85”, “Matsumoto Microsphere F-100” or the like.
本発明においては、上記熱膨張性マイクロカプセルの殻材は、主成分となる単量体がニトリル系単量体(I)であり、分子中に不飽和二重結合とカルボキシル基を有する単量体(II)、2以上の重合性二重結合を有する単量体(III)、および、必要に応じて膨張特性を調整するために上記単量体と共重合可能な単量体(IV)から重合した熱可塑性樹脂から構成される。 In the present invention, the shell material of the above-mentioned thermally expandable microcapsule is a monomer whose main component is a nitrile monomer (I) and has an unsaturated double bond and a carboxyl group in the molecule. Body (II), monomer (III) having two or more polymerizable double bonds, and monomer (IV) copolymerizable with the above monomer to adjust the expansion characteristics as necessary It is comprised from the thermoplastic resin polymerized from.
ニトリル系単量体(I)としては、具体的には、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリル、フマロニトリル、および、これらの混合物等が挙げられる。
これらのうち、アクリロニトリルおよび/またはメタクリロニトリルであるのが好ましい。
また、ニトリル系単量体(I)の共重合比は、35〜95質量%であるのが好ましく、45〜90重量%であるのがより好ましい。
Specific examples of the nitrile monomer (I) include acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-ethoxyacrylonitrile, fumaronitrile, and mixtures thereof.
Of these, acrylonitrile and / or methacrylonitrile are preferred.
The copolymerization ratio of the nitrile monomer (I) is preferably 35 to 95% by mass, and more preferably 45 to 90% by weight.
分子中に不飽和二重結合とカルボキシル基を有する単量体(II)としては、具体的には、例えば、アクリル酸(AA)、メタクリル酸(MAA)、イタコン酸、スチレンスルホン酸又はナトリウム塩、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、および、これらの混合物等が挙げられる。
単量体(II)の共重合比は、4〜60質量%であるのが好ましく、10〜50重質量%であるのがより好ましい。単量体(II)の共重合比が4重量%以上であると、高温領域においても膨張性を十分に維持することができる。
Specific examples of the monomer (II) having an unsaturated double bond and a carboxyl group in the molecule include, for example, acrylic acid (AA), methacrylic acid (MAA), itaconic acid, styrenesulfonic acid or sodium salt. , Maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and mixtures thereof.
The copolymerization ratio of the monomer (II) is preferably 4 to 60% by mass, and more preferably 10 to 50% by mass. When the copolymerization ratio of the monomer (II) is 4% by weight or more, the expandability can be sufficiently maintained even in a high temperature region.
2以上の重合性二重結合を有するモノマー(III)としては、具体的には、例えば、芳香族ジビニル化合物(例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等)、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、重量平均分子量が200のポリエチレングリコール(PEG#200)ジ(メタ)アクリレート、重量平均分子量が400のポリエチレングリコール(PEG#400)ジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオール(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、および、これらの混合物等が挙げられる。
単量体(III)の共重合比は、0.05〜5質量%であるのが好ましく、0.2〜3質量%であるのがより好ましい。単量体(III)の共重合比がこの範囲であると、高温領域においても膨張性を十分に維持することができる。
Specific examples of the monomer (III) having two or more polymerizable double bonds include, for example, aromatic divinyl compounds (for example, divinylbenzene, divinylnaphthalene, etc.), 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, weight Polyethylene glycol (PEG # 200) di (meth) acrylate having an average molecular weight of 200, polyethylene glycol (PEG # 400) di (meth) acrylate having a weight average molecular weight of 400, 1,6-hexanediol (meth) acrylate, Trimethylolpropane trimethacrylate, and mixtures thereof and the like.
The copolymerization ratio of the monomer (III) is preferably 0.05 to 5% by mass, and more preferably 0.2 to 3% by mass. When the copolymerization ratio of the monomer (III) is within this range, the expandability can be sufficiently maintained even in a high temperature region.
必要に応じて使用することができる共重合可能な単量体(IV)としては、具体的には、例えば、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル、スチレン、スチレンスルホン酸またはそのナトリウム塩、α−メチルスチレン、クロロスチレンなどスチレン系モノマー、アクリルアミド、置換アクリルアミド、メタクリルアミド、置換メタクリルアミドなどを例示することができる。
単量体(IV)は任意成分であり、これを添加するときは、共重合比は、0.05〜20質量%であるのが好ましく、1〜15重量%であるのがより好ましい。
Specific examples of the copolymerizable monomer (IV) that can be used as needed include, for example, vinylidene chloride, vinyl acetate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and n-butyl. (Meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid ester such as t-butyl (meth) acrylate, styrene, styrenesulfonic acid or its sodium salt, styrene monomer such as α-methylstyrene, chlorostyrene, acrylamide , Substituted acrylamide, methacrylamide, substituted methacrylamide and the like.
Monomer (IV) is an optional component, and when it is added, the copolymerization ratio is preferably 0.05 to 20% by mass, and more preferably 1 to 15% by weight.
上記熱膨張性マイクロカプセル中に含まれる熱により気化して気体を発生する物質としては、具体的には、例えば、n−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルなどの炭化水素類;塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロルエチレンなどの塩素化炭化水素;等のような液体、または、アゾジカーボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブチロニトリル、トルエンスルホニルヒドラジド誘導体、芳香族スクシニルヒドラジド誘導体等のような固体が挙げられる。 Specific examples of the substance that generates gas by being vaporized by heat contained in the thermally expandable microcapsule include hydrocarbons such as n-pentane, isopentane, neopentane, butane, isobutane, hexane, and petroleum ether. Chlorinated hydrocarbons such as methyl chloride, methylene chloride, dichloroethylene, trichloroethane, trichloroethylene; etc., or azodicarbonamide, dinitrosopentamethylenetetramine, azobisisobutyronitrile, toluenesulfonylhydrazide Solids such as derivatives, aromatic succinyl hydrazide derivatives and the like.
本発明においては、上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量は、上記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して1〜30質量部であるのが好ましく、1〜20質量部であるのがより好ましい。 In the present invention, the content of the thermally expandable microcapsule is preferably 1 to 30 parts by mass, more preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber (A). preferable.
<シランカップリング剤>
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述した白色充填剤(特に、シリカ)を含有する場合、タイヤの補強性能を向上させる理由から、シランカップリング剤を含有するのが好ましい。
上記シランカップリング剤を配合する場合の含有量は、上記白色充填剤100質量部に対して、0.1〜20質量部であるのが好ましく、4〜12質量部であるのがより好ましい。
<Silane coupling agent>
When the tire rubber composition of the present invention contains the above-described white filler (particularly silica), it is preferable to contain a silane coupling agent for the purpose of improving the reinforcing performance of the tire.
The content when the silane coupling agent is blended is preferably 0.1 to 20 parts by mass and more preferably 4 to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the white filler.
上記シランカップリング剤としては、具体的には、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、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スルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of the silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, Bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxy Silane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N- Methylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl Methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, bis (3-diethoxymethylsilylpropyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, Dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazole tetrasulfide and the like, and these may be used alone, It may be used in combination with more species.
これらのうち、補強性改善効果の観点から、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドおよび/またはビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドを使用することが好ましく、具体的には、例えば、Si69[ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド;エボニック・デグッサ社製]、Si75[ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド;エボニック・デグッサ社製]等が挙げられる。 Of these, bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide and / or bis- (3-triethoxysilylpropyl) disulfide is preferably used from the viewpoint of reinforcing effect. Specifically, Examples thereof include Si69 [bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide; manufactured by Evonik Degussa], Si75 [bis- (3-triethoxysilylpropyl) disulfide; manufactured by Evonik Degussa).
<その他の成分>
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上述した成分以外に、炭酸カルシウムなどのフィラー;硫黄等の加硫剤;スルフェンアミド系、グアニジン系、チアゾール系、チオウレア系、チウラム系などの加硫促進剤;酸化亜鉛、ステアリン酸などの加硫促進助剤;ワックス;アロマオイル;老化防止剤;可塑剤;等のタイヤ用ゴム組成物に一般的に用いられている各種のその他添加剤を配合することができる。
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。例えば、ジエン系ゴム(A)100質量部に対して、硫黄は0.5〜5質量部、加硫促進剤は0.1〜5質量部、加硫促進助剤は0.1〜10質量部、老化防止剤は0.5〜5質量部、ワックスは1〜10質量部、アロマオイルは5〜50質量部、それぞれ配合してもよい。
<Other ingredients>
In addition to the components described above, the rubber composition for tires of the present invention includes a filler such as calcium carbonate; a vulcanizing agent such as sulfur; and a vulcanization accelerator such as a sulfenamide, guanidine, thiazole, thiourea, and thiuram. Agents: Vulcanization accelerators such as zinc oxide and stearic acid; waxes; aroma oils; anti-aging agents; plasticizers; and other various additives commonly used in tire rubber compositions be able to.
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. For example, for 100 parts by mass of the diene rubber (A), 0.5 to 5 parts by mass of sulfur, 0.1 to 5 parts by mass of the vulcanization accelerator, and 0.1 to 10 parts by mass of the vulcanization accelerator aid. Parts, anti-aging agent 0.5-5 parts by mass, wax 1-10 parts by mass, aroma oil 5-50 parts by mass, respectively.
<タイヤ用ゴム組成物の製造方法>
本発明のタイヤ用ゴム組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば、上述した各成分を、公知の方法、装置(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等)を用いて、混練する方法等が挙げられる。
また、本発明のタイヤ用ゴム組成物は、従来公知の加硫または架橋条件で加硫または架橋することができる。
<Method for producing rubber composition for tire>
The method for producing the tire rubber composition of the present invention is not particularly limited. For example, the above-described components are kneaded using a known method or apparatus (for example, a Banbury mixer, a kneader, a roll, or the like). Is mentioned.
The tire rubber composition of the present invention can be vulcanized or crosslinked under conventionally known vulcanization or crosslinking conditions.
〔スタッドレスタイヤ〕
本発明のスタッドレスタイヤ(以下、単に「本発明のタイヤ」ともいう。)は、上述した本発明のタイヤ用ゴム組成物を、タイヤトレッドに用いたスタッドレスタイヤである。
図1に、本発明のスタッドレスタイヤの実施態様の一例を表すタイヤの模式的な部分断面図を示すが、本発明のタイヤは図1に示す態様に限定されるものではない。
〔studless tire〕
The studless tire of the present invention (hereinafter also simply referred to as “the tire of the present invention”) is a studless tire using the above-described tire rubber composition of the present invention for a tire tread.
FIG. 1 shows a schematic partial sectional view of a tire representing an example of an embodiment of the studless tire of the present invention, but the tire of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG.
図1において、符号1はビード部を表し、符号2はサイドウォール部を表し、符号3は本発明のタイヤ用ゴム組成物から構成されるトレッド部を表す。
また、左右一対のビード部1間においては、繊維コードが埋設されたカーカス層4が装架されており、このカーカス層4の端部はビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
また、タイヤトレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。
また、ビード部1においては、リムに接する部分にリムクッション8が配置されている。
In FIG. 1, the code | symbol 1 represents a bead part, the code | symbol 2 represents a sidewall part, and the code | symbol 3 represents the tread part comprised from the rubber composition for tires of this invention.
Further, a carcass layer 4 in which fiber cords are embedded is mounted between the pair of left and right bead portions 1, and the end of the carcass layer 4 extends from the inside of the tire to the outside around the bead core 5 and the bead filler 6. Wrapped and rolled up.
In the tire tread 3, a belt layer 7 is disposed over the circumference of the tire on the outside of the carcass layer 4.
Moreover, in the bead part 1, the rim cushion 8 is arrange | positioned in the part which touches a rim | limb.
本発明のタイヤは、例えば、本発明のタイヤ用ゴム組成物に用いられたジエン系ゴム、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤の種類およびその配合割合に応じた温度で加硫または架橋し、タイヤトレッド部を形成することにより製造することができる。 The tire of the present invention is vulcanized or cured at a temperature corresponding to, for example, the type of diene rubber, vulcanization or crosslinking agent, vulcanization or crosslinking accelerator used in the tire rubber composition of the present invention, and the blending ratio thereof It can manufacture by bridge | crosslinking and forming a tire tread part.
〔硬化物1〕
<架橋性ポリマーC−1>
架橋性ポリマーC−1として、加水分解性シリル基末端ポリオキシプロピレングリコール(MSポリマーS810、カネカ社製)を用いた。
[Hardened product 1]
<Crosslinkable polymer C-1>
As the crosslinkable polymer C-1, hydrolyzable silyl group-terminated polyoxypropylene glycol (MS polymer S810, manufactured by Kaneka Corporation) was used.
<発泡成分D−1>
化学発泡剤d1−1として、アゾジカルボンアミド(ビニホールAC#3、永和化成工業社製)を用いた。
発泡助剤d2−1として、尿素(セルペーストM3、永和化成工業社製)を用いた。
化学発泡剤d1−1と発泡助剤d2−1とを、質量比(d1−1/d2−1)が1.0となるよう混合した発泡成分D−1を調製した。
<Foaming component D-1>
As the chemical foaming agent d1-1, azodicarbonamide (Vinole AC # 3, manufactured by Eiwa Chemical Industry Co., Ltd.) was used.
Urea (cell paste M3, manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.) was used as the foaming aid d2-1.
A foaming component D-1 was prepared by mixing the chemical foaming agent d1-1 and the foaming aid d2-1 so that the mass ratio (d1-1 / d2-1) was 1.0.
<硬化物1の調製>
上述した架橋性ポリマーC−1と発泡成分D−1とを、質量比(C−1/D−1)が1.67となるように混合し、混合物を調製した。
調製した混合物16質量部と、乳酸(酸触媒)1質量部とを混合し、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物1を調製した。
<Preparation of cured product 1>
The above-mentioned crosslinkable polymer C-1 and foaming component D-1 were mixed so that the mass ratio (C-1 / D-1) was 1.67 to prepare a mixture.
16 parts by mass of the prepared mixture and 1 part by mass of lactic acid (acid catalyst) were mixed and sufficiently stirred, and then cured at room temperature for 2 days to prepare cured product 1.
〔硬化物2〕
発泡成分D−1に代えて、以下に示す発泡成分D−2を用い、以下に示す方法で硬化物を調製した以外は、硬化物1と同様に硬化物2を調製した。
[Hardened product 2]
A cured product 2 was prepared in the same manner as the cured product 1 except that a foamed component D-2 shown below was used instead of the foamed component D-1 and a cured product was prepared by the method shown below.
<発泡成分D−2>
上述した化学発泡剤d1−1と発泡助剤d2−1とを、質量比(d1−1/d2−1)が1.67となるよう混合した発泡成分D−2を調製した。
<Foaming component D-2>
A foaming component D-2 was prepared by mixing the chemical foaming agent d1-1 and the foaming aid d2-1 described above so that the mass ratio (d1-1 / d2-1) was 1.67.
<硬化物2の調製>
上述した架橋性ポリマーC−1と調製した発泡成分D−2とを、質量比(C−1/D−2)が1.25となるように混合し、混合物を調製した。
調製した混合物18質量部と、乳酸(酸触媒)1質量部とを混合し、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物2を調製した。
<Preparation of cured product 2>
The above-mentioned crosslinkable polymer C-1 and the prepared foaming component D-2 were mixed so that the mass ratio (C-1 / D-2) was 1.25 to prepare a mixture.
18 parts by mass of the prepared mixture and 1 part by mass of lactic acid (acid catalyst) were mixed and sufficiently stirred, and then cured at room temperature for 2 days to prepare cured product 2.
〔硬化物3〕
以下に示す方法で硬化物を調製した以外は、硬化物1と同様に硬化物3を調製した。
[Hardened product 3]
A cured product 3 was prepared in the same manner as the cured product 1 except that a cured product was prepared by the method described below.
<硬化物3の調製>
上述した架橋性ポリマーC−1と調製した発泡成分D−1とを、質量比(C−1/D−1)が0.83となるように混合し、混合物を調製した。
調製した混合物22質量部と、乳酸(酸触媒)1質量部とを混合し、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物3を調製した。
<Preparation of cured product 3>
The above-mentioned crosslinkable polymer C-1 and the prepared foaming component D-1 were mixed so that the mass ratio (C-1 / D-1) was 0.83 to prepare a mixture.
After 22 parts by mass of the prepared mixture and 1 part by mass of lactic acid (acid catalyst) were mixed and sufficiently stirred, cured product 3 was prepared by curing at room temperature for 2 days.
〔硬化物4〕
酸触媒に代えて金属触媒およびアミン触媒を用い、以下に示す方法で硬化物を調製した以外は、硬化物1と同様に硬化物4を調製した。
[Hardened product 4]
A cured product 4 was prepared in the same manner as the cured product 1 except that a metal catalyst and an amine catalyst were used instead of the acid catalyst and a cured product was prepared by the method shown below.
<硬化物4の調製>
調製した混合物16質量部と、オクチル酸スズ(金属触媒)0.3質量部とラウリルアミン(アミン触媒)0.1質量部とを混合し、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物4を調製した。
<Preparation of cured product 4>
16 parts by mass of the prepared mixture, 0.3 part by mass of tin octylate (metal catalyst) and 0.1 part by mass of laurylamine (amine catalyst) were mixed and sufficiently stirred, and then cured at room temperature for 2 days. By doing so, the cured product 4 was prepared.
〔硬化物5〕
酸触媒に代えて金属触媒およびアミン触媒を用い、以下に示す方法で硬化物を調製した以外は、硬化物2と同様に硬化物5を調製した。
[Hardened product 5]
A cured product 5 was prepared in the same manner as the cured product 2 except that a metal catalyst and an amine catalyst were used instead of the acid catalyst, and a cured product was prepared by the method described below.
<硬化物5の調製>
調製した混合物18質量部と、オクチル酸スズ(金属触媒)0.3質量部とラウリルアミン(アミン触媒)0.1質量部とを混合し、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物5を調製した。
<Preparation of cured product 5>
18 parts by mass of the prepared mixture, 0.3 part by mass of tin octylate (metal catalyst) and 0.1 part by mass of laurylamine (amine catalyst) were mixed and sufficiently stirred, and then cured at room temperature for 2 days. By doing so, the cured product 5 was prepared.
〔硬化物6〕
以下に示す方法で硬化物を調製した以外は、硬化物1と同様に硬化物6を調製した。
<硬化物6の調製>
上述した架橋性ポリマーC−1と調製した発泡成分D−1とを、質量比(C−1/D−2)が2.50となるように混合し、混合物を調製した。
調製した混合物14質量部と、乳酸(酸触媒)1質量部とを混合し、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物6を調製した。
[Hardened product 6]
A cured product 6 was prepared in the same manner as the cured product 1 except that a cured product was prepared by the method described below.
<Preparation of cured product 6>
The above-mentioned crosslinkable polymer C-1 and the prepared foaming component D-1 were mixed so that the mass ratio (C-1 / D-2) was 2.50 to prepare a mixture.
After 14 parts by mass of the prepared mixture and 1 part by mass of lactic acid (acid catalyst) were mixed and sufficiently stirred, cured product 6 was prepared by curing at room temperature for 2 days.
〔硬化物7〕
発泡成分D−1に代えて、以下に示す発泡成分D−3を用い、以下に示す方法で硬化物を調製した以外は、硬化物1と同様に硬化物7を調製した。
<発泡成分D−3>
上述した化学発泡剤d1−1と発泡助剤d2−1とを、質量比(d1−1/d2−1)が2.00となるよう混合した発泡成分D−3を調製した。
<硬化物7の調製>
上述した架橋性ポリマーC−1と調製した発泡成分D−3とを、質量比(C−1/D−3)が3.33となるように混合し、混合物を調製した。
調製した混合物13質量部と、乳酸(酸触媒)1質量部とを混合し、十分に撹拌した後、常温にて2日間で硬化させることにより、硬化物7を調製した。
[Hardened product 7]
A cured product 7 was prepared in the same manner as the cured product 1 except that the foamed component D-3 shown below was used instead of the foamed component D-1 and a cured product was prepared by the method shown below.
<Foaming component D-3>
A foaming component D-3 was prepared by mixing the chemical foaming agent d1-1 and the foaming aid d2-1 described above so that the mass ratio (d1-1 / d2-1) was 2.00.
<Preparation of cured product 7>
The above-mentioned crosslinkable polymer C-1 and the prepared foaming component D-3 were mixed so that the mass ratio (C-1 / D-3) was 3.33 to prepare a mixture.
After 13 parts by weight of the prepared mixture and 1 part by weight of lactic acid (acid catalyst) were mixed and sufficiently stirred, cured product 7 was prepared by curing at room temperature for 2 days.
<実施例1〜10および比較例1〜6>
下記第1表に示す成分を、下記第1表に示す割合(質量部)で配合した。
具体的には、まず、下記第1表に示す成分のうち、硬化物1〜7ならびに硫黄および加硫促進剤を除く成分を、1.7リットルの密閉型ミキサーで5分間混練し、150℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。なお、硬化物を配合せずに調製した比較例2〜5および実施例1〜2においては、化学発泡剤d1−1と発泡助剤d2−1とを下記第1表に示す質量比で予め混合した発泡成分を配合した。
次に、得られたマスターバッチに、硬化物1〜7ならびに硫黄および加硫促進剤をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。
次に、得られたゴム組成物を所定の金型中で、170℃で10分間加硫して加硫ゴム組成物を作製した。
<Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 6>
The components shown in Table 1 below were blended in the proportions (parts by mass) shown in Table 1 below.
Specifically, first, among the components shown in Table 1 below, components other than the cured products 1 to 7 and sulfur and the vulcanization accelerator were kneaded for 5 minutes with a 1.7 liter closed mixer, and 150 ° C. When it reached, it was discharged to obtain a master batch. In Comparative Examples 2 to 5 and Examples 1 and 2 prepared without blending the cured product, the chemical foaming agent d1-1 and the foaming aid d2-1 were previously prepared in a mass ratio shown in Table 1 below. Mixed foaming ingredients were blended.
Next, hardened | cured material 1-7 and sulfur and a vulcanization accelerator were knead | mixed by the open roll with the obtained masterbatch, and the rubber composition was obtained.
Next, the obtained rubber composition was vulcanized in a predetermined mold at 170 ° C. for 10 minutes to produce a vulcanized rubber composition.
<氷上性能>
作製した各加硫ゴム組成物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氷上摩擦係数を測定した。測定温度は−1.5℃とし、荷重5.5g/cm3、ドラム回転速度25km/hとした。
試験結果は、以下の式により、比較例1の測定値を100として、指数(インデックス)で表し、第1表の「氷上性能」の欄に記載した。指数が大きいものほど氷上摩擦力が大きく、氷上性能が良好である。
指数=(測定値/比較例1の試験片の氷上摩擦係数)×100
<Performance on ice>
Each prepared vulcanized rubber composition was affixed to a flat columnar base rubber, and the coefficient of friction on ice was measured with an inside drum type on-ice friction tester. The measurement temperature was −1.5 ° C., the load was 5.5 g / cm 3 , and the drum rotation speed was 25 km / h.
The test results were expressed as an index according to the following formula, with the measured value of Comparative Example 1 being 100, and listed in the column “Performance on ice” in Table 1. The larger the index, the greater the frictional force on ice and the better the performance on ice.
Index = (Measured value / Coefficient of friction on ice of test piece of Comparative Example 1) × 100
<硬度変化率(長期安定性の指標)>
作製した各加硫ゴム組成物をJIS硬度計にて20℃で硬度(A)を測定した。
次いで、硬度(A)を測定した加硫ゴム組成物を70℃で168時間放置した後、同様のJIS硬度計を用いて20℃で硬度(B)を測定した。
その後、測定した硬度(A)および硬度(B)の比率(A/B)、すなわち、硬度変化率を算出した。
試験結果は、以下の式により、比較例1の測定値を100として、指数(インデックス)で表し、第1表の「硬度変化率」の欄に記載した。指数が小さいものほど長期安定性が良好である。
指数=(算出値/比較例1の試験片の算出値)×100
<Hardness change rate (index of long-term stability)>
The hardness (A) of each vulcanized rubber composition prepared was measured at 20 ° C. with a JIS hardness meter.
Next, after the vulcanized rubber composition whose hardness (A) was measured was allowed to stand at 70 ° C. for 168 hours, the hardness (B) was measured at 20 ° C. using a similar JIS hardness meter.
Thereafter, the ratio (A / B) of the measured hardness (A) and hardness (B), that is, the rate of change in hardness was calculated.
The test results were expressed as an index using the following formula, with the measured value of Comparative Example 1 being 100, and listed in the column of “Hardness change rate” in Table 1. The smaller the index, the better the long-term stability.
Index = (calculated value / calculated value of test piece of Comparative Example 1) × 100
上記第1表中の各成分は、以下のものを使用した。
・NR:天然ゴム(STR20)
・BR:ポリブタジエンゴム(Nipol BR1220、ガラス転移温度:−110℃、日本ゼオン社製)
・シリカ:7000GR(CTAB吸着比表面積:160m2/g、エボニック・デグッサ社製)
・カーボンブラック:ショウブラックN339(窒素吸着比表面積:88m2/g、キャボットジャパン社製)
・シランカップリング剤:シランカップリング剤(Si69、エボニック・デグッサ社製)
・架橋性ポリマーC−1:加水分解性シリル基末端ポリオキシプロピレングリコール(MSポリマーS810、カネカ社製)
・硬化物1〜7:上記のとおり製造したもの
・化学発泡剤d1−1:アゾジカルボンアミド(ビニホールAC#3、永和化成工業社製)
・発泡助剤d2−1:尿素(セルペーストM3、永和化成工業社製)
The following components were used as the components in Table 1.
・ NR: Natural rubber (STR20)
BR: Polybutadiene rubber (Nipol BR1220, glass transition temperature: −110 ° C., manufactured by Nippon Zeon)
Silica: 7000GR (CTAB adsorption specific surface area: 160 m 2 / g, manufactured by Evonik Degussa)
Carbon black: Show black N339 (nitrogen adsorption specific surface area: 88 m 2 / g, manufactured by Cabot Japan)
・ Silane coupling agent: Silane coupling agent (Si69, manufactured by Evonik Degussa)
Crosslinkable polymer C-1: Hydrolyzable silyl group-terminated polyoxypropylene glycol (MS polymer S810, manufactured by Kaneka Corporation)
-Cured products 1-7: manufactured as described above-Chemical foaming agent d1-1: Azodicarbonamide (Vinole AC # 3, manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.)
・ Foaming aid d2-1: Urea (Cell Paste M3, manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.)
・熱膨張マイクロカプセル:マイクロスフェアーF100(松本油脂製薬社製)
・酸化亜鉛:酸化亜鉛3種(正同化学工業社製)
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸YR(日本油脂社製)
・老化防止剤:N−フェニル−N′−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン(サントフレックス6PPD、フレキシス社製)
・ワックス:パラフィンワックス(大内新興化学工業社製)
・オイル:エクストラクト4号S(昭和シェル社製)
・硫黄:油処理イオウ(細化学製)
・加硫促進剤1: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(サンセラーCM−G、三新化学社製)
・加硫促進剤2:ジフェニルグアニジン(PERKACIT DPG GRS、FLEXSYS社製)
-Thermal expansion microcapsule: Microsphere F100 (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.)
・ Zinc oxide: 3 types of zinc oxide (manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Stearic acid: Bead stearic acid YR (manufactured by NOF Corporation)
Anti-aging agent: N-phenyl-N ′-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine (Santflex 6PPD, manufactured by Flexis)
・ Wax: Paraffin wax (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
・ Oil: Extract No. 4 S (made by Showa Shell)
・ Sulfur: Oil-treated sulfur (made by Hoso Chemical)
・ Vulcanization accelerator 1: N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (Sunseller CM-G, manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.)
・ Vulcanization accelerator 2: Diphenylguanidine (PERKACIT DPG GRS, manufactured by FLEXSYS)
第1表に示す結果から、架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)を配合せずに調製した比較例2のゴム組成物は、氷上性能および長期安定性が比較例1と同等程度であることが分かった。
また、架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)および発泡成分(D)の合計の含有量が、ジエン系ゴム(A)100質量部に対して30質量部より多い比較例3のゴム組成物は、長期安定性は良好となるが、氷上性能が殆ど改善されないことが分かった。
また、化学発泡剤(d1)および発泡助剤(d2)の質量比(d1/d2)が0.3〜2.0の範囲外である比較例4および5のゴム組成物は、いずれも、氷上性能および長期安定性が比較例1と同等程度であることが分かった。
また、架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と発泡成分(D)との質量比(C/D)が3.0より多い比較例6のゴム組成物は、氷上性能および長期安定性が比較例1と同等程度であることが分かった。
From the results shown in Table 1, it was found that the rubber composition of Comparative Example 2 prepared without blending the crosslinkable oligomer or polymer (C) had the same performance on ice and long-term stability as Comparative Example 1. It was.
Further, the rubber composition of Comparative Example 3 having a total content of the crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) of more than 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber (A) is long-term. It was found that although stability was good, performance on ice was hardly improved.
The rubber compositions of Comparative Examples 4 and 5 in which the mass ratio (d1 / d2) of the chemical foaming agent (d1) and the foaming aid (d2) is outside the range of 0.3 to 2.0 are both It was found that the performance on ice and long-term stability were comparable to those of Comparative Example 1.
Further, the rubber composition of Comparative Example 6 having a mass ratio (C / D) of the crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) of more than 3.0 is Comparative Example 1 in terms of performance on ice and long-term stability. It was found to be equivalent to
これに対し、架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と、化学発泡剤(d1)および発泡助剤(d2)の質量比(d1/d2)が0.3〜2.0の範囲内である発泡成分(D)とを、所定の質量比で配合した実施例1〜10のゴム組成物は、いずれも氷上性能および長期安定性が比較例1よりも良好となることが分かった。
また、実施例1〜7の対比から、架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)および発泡成分(D)を予め混合し、硬化させた硬化物を配合することにより、氷上性能および長期安定性がより良好となる傾向があることが分かった。
また、実施例1と実施例9との対比、実施例3と実施例10との対比から、熱膨張マイクロカプセルを配合することにより、氷上性能がより良好となることが分かった。
In contrast, the foaming component in which the mass ratio (d1 / d2) of the crosslinkable oligomer or polymer (C), the chemical foaming agent (d1) and the foaming aid (d2) is within the range of 0.3 to 2.0. It was found that all of the rubber compositions of Examples 1 to 10 in which (D) was blended at a predetermined mass ratio had better performance on ice and long-term stability than Comparative Example 1.
Further, from the comparison of Examples 1 to 7, the performance on ice and long-term stability are better by mixing the crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) in advance and blending the cured product. It turns out that there is a tendency to become.
Moreover, it turned out that the performance on ice becomes more favorable by mix | blending a thermal expansion microcapsule from the comparison with Example 1 and Example 9, and the comparison with Example 3 and Example 10. FIG.
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 タイヤトレッド部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 リムクッション
1 Bead part 2 Side wall part 3 Tire tread part 4 Carcass layer 5 Bead core 6 Bead filler 7 Belt layer 8 Rim cushion
Claims (6)
カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)と、
前記ジエン系ゴム(A)と相溶しない架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と、
化学発泡剤(d1)および発泡助剤(d2)を質量比(d1/d2)0.3〜2.0で混合した発泡成分(D)と、を含有し、
前記カーボンブラックおよび/または白色充填剤(B)の含有量が、前記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して30〜100質量部であり、
前記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)および前記発泡成分(D)の合計の含有量が、前記ジエン系ゴム(A)100質量部に対して0.1〜30質量部であり、
前記架橋性オリゴマーまたはポリマー(C)と前記発泡成分(D)との質量比(C/D)が、0.80〜3.0である、タイヤ用ゴム組成物。 Diene rubber (A),
Carbon black and / or white filler (B);
A crosslinkable oligomer or polymer (C) that is incompatible with the diene rubber (A);
A foaming component (D) in which a chemical foaming agent (d1) and a foaming aid (d2) are mixed at a mass ratio (d1 / d2) of 0.3 to 2.0, and
Content of the said carbon black and / or white filler (B) is 30-100 mass parts with respect to 100 mass parts of said diene rubber (A),
The total content of the crosslinkable oligomer or polymer (C) and the foaming component (D) is 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber (A),
The rubber composition for tires whose mass ratio (C / D) of the said crosslinkable oligomer or polymer (C) and the said foaming component (D) is 0.80-3.0.
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