JP2021091830A - Rubber composition, method for producing the same and tire - Google Patents
Rubber composition, method for producing the same and tire Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021091830A JP2021091830A JP2019224524A JP2019224524A JP2021091830A JP 2021091830 A JP2021091830 A JP 2021091830A JP 2019224524 A JP2019224524 A JP 2019224524A JP 2019224524 A JP2019224524 A JP 2019224524A JP 2021091830 A JP2021091830 A JP 2021091830A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber composition
- mass
- rubber
- parts
- eutectic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ゴム成分と、共晶化合物と、金属酸化物とを含有するゴム組成物に関する。 The present invention relates to a rubber composition containing a rubber component, a eutectic compound, and a metal oxide.
金属酸化物、特に酸化亜鉛は、典型的にはステアリン酸と組み合わせて、ゴムの硫黄加硫に一般に使用される。
亜鉛種及び/又は酸化亜鉛は、硫黄加硫のための活性剤として働くと考えられる。
また、酸化亜鉛及びステアリン酸はその場で、亜鉛種を形成し、酸化亜鉛と組み合わせて、硫黄加硫プロセスの速度及び品質に影響を及ぼすと考えられる。
一方、酸化亜鉛等の金属酸化物の配合量を低減すると、加硫後のゴム組成物の加硫密度が下がってしまうので、各伸張時における引張応力や加硫試験機における加硫曲線の最大トルクFmaxが低下してしまう問題があった。これらの点から、従来のゴム組成物では、ゴム成分100質量部に対して、酸化亜鉛等の金属酸化物を2質量部以上配合することが好ましいとされている。
Metal oxides, especially zinc oxide, are commonly used for sulfur vulcanization of rubber, typically in combination with stearic acid.
Zinc species and / or zinc oxide are believed to act as activators for sulfur vulcanization.
Zinc oxide and stearic acid are also thought to form zinc species in situ and, in combination with zinc oxide, affect the speed and quality of the sulfur vulcanization process.
On the other hand, if the blending amount of a metal oxide such as zinc oxide is reduced, the vulcanization density of the rubber composition after vulcanization decreases, so that the tensile stress at each elongation and the maximum vulcanization curve in the vulcanization tester are maximum. There was a problem that the torque Fmax decreased. From these points, in the conventional rubber composition, it is preferable to add 2 parts by mass or more of a metal oxide such as zinc oxide to 100 parts by mass of the rubber component.
また、硫黄配合ゴム組成物の加硫速度の調整のため、新規の加硫促進剤を用いることが試みられ、第四アンモニウム塩を配合するゴム組成物が提案されている(特許文献1) Further, in order to adjust the vulcanization rate of the sulfur-containing rubber composition, an attempt has been made to use a new vulcanization accelerator, and a rubber composition containing a quaternary ammonium salt has been proposed (Patent Document 1).
本発明は、従来に比べ、さらに加硫反応時間を短縮させると共に、加硫戻り性を改善したゴム組成物を得て、その結果、高温耐久性に優れたタイヤを得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain a rubber composition having a further shortened vulcanization reaction time and improved vulcanization returnability as compared with the conventional one, and as a result, a tire having excellent high temperature durability.
本発明者は、金属酸化物を多く配合するゴム組成物に、さらに共晶化合物を配合することにより、多量配合した金属酸化物の分散性を高め、さらに加硫反応時間を短縮させると共に、加硫戻り性を改善したゴム組成物を得、その結果、高温耐久性に優れたタイヤを得ることができることを見出した。
即ち、本発明は、
[1]ゴム成分と、共晶化合物と、ゴム成分100質量部に対し4質量部を超える金属酸化物とを含有する、ゴム組成物、
[2]前記金属酸化物が亜鉛の酸化物である、前記[1]に記載のゴム組成物、
[3]前記共晶化合物が、オニウム塩と水素結合供与体との混合生成物である、前記[1]に記載のゴム組成物、
[4]前記オニウム塩が、アンモニウム塩、スルホニウム塩及びホスホニウム塩からなる群から選択される少なくとも1種である、前記[3]に記載のゴム組成物、
[5]前記水素結合供与体が、尿素誘導体及びアルキレングリコールから選択される少なくとも1種に由来する構造を分子内に含む、前記[3]に記載のゴム組成物、
[6]前記オニウム塩が、アンモニウム塩である、前記[3]又は[4]に記載のゴム組成物、
[7]前記アンモニウム塩が、4級アンモニウム塩である、前記[6]に記載のゴム組成物、
[8]前記4級アンモニウム塩が塩化コリンである、前記[7]に記載のゴム組成物、
[9]ランフラットタイヤ用である、[1]〜[8]のいずれかに記載のゴム組成物、
[10][1]〜[8]のいずれかに記載のゴム組成物の加硫後のゴム組成物を備えたタイヤ
[11][1]〜[9]のいずれかに記載のゴム組成物の加硫後のゴム組成物を備えたランフラットタイヤ、及び
[12]ゴム成分と、常温で液体の有機塩と、ゴム成分100質量部に対し4質量部を超える金属酸化物とを含む成分を混合する工程を有する、ゴム組成物の製造方法である。
The present inventor further enhances the dispersibility of the metal oxide compounded in a large amount by further compounding the eutectic compound in the rubber composition containing a large amount of the metal oxide, further shortens the vulcanization reaction time, and adds. It has been found that a rubber composition having improved vulcanization returnability can be obtained, and as a result, a tire having excellent high temperature durability can be obtained.
That is, the present invention
[1] A rubber composition containing a rubber component, a eutectic compound, and a metal oxide exceeding 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
[2] The rubber composition according to the above [1], wherein the metal oxide is an oxide of zinc.
[3] The rubber composition according to the above [1], wherein the eutectic compound is a mixed product of an onium salt and a hydrogen bond donor.
[4] The rubber composition according to the above [3], wherein the onium salt is at least one selected from the group consisting of an ammonium salt, a sulfonium salt and a phosphonium salt.
[5] The rubber composition according to the above [3], wherein the hydrogen bond donor contains a structure derived from at least one selected from a urea derivative and an alkylene glycol in the molecule.
[6] The rubber composition according to the above [3] or [4], wherein the onium salt is an ammonium salt.
[7] The rubber composition according to the above [6], wherein the ammonium salt is a quaternary ammonium salt.
[8] The rubber composition according to the above [7], wherein the quaternary ammonium salt is choline chloride.
[9] The rubber composition according to any one of [1] to [8], which is used for run-flat tires.
[10] The rubber composition according to any one of [11] [1] to [9], which comprises the rubber composition after vulcanization of the rubber composition according to any one of [1] to [8]. A run-flat tire containing the vulcanized rubber composition of the above, and a component containing [12] a rubber component, an organic salt liquid at room temperature, and a metal oxide exceeding 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Is a method for producing a rubber composition, which comprises a step of mixing.
本発明は、酸化亜鉛等の金属酸化物の配合量が多いゴム組成物において、加硫反応時間を短縮させると共に、加硫戻り性を改善したゴム組成物を得て、その結果、高温耐久性に優れたタイヤを得ることができる。 According to the present invention, in a rubber composition containing a large amount of a metal oxide such as zinc oxide, a rubber composition having a short vulcanization reaction time and improved vulcanization returnability is obtained, and as a result, high temperature durability is obtained. Excellent tires can be obtained.
以下、本発明の実施形態に係るゴム組成物について、詳細に説明する。
[ゴム組成物]
本発明において、ゴム組成物は、「加硫後」との限定がある場合を除き、加硫前の未加硫ゴム組成物(加硫性ゴム組成物と略称することがある。)を示す。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分と、共晶化合物と、ゴム成分100質量部に対し4質量部を超える金属酸化物とを含有する。
上記の配合材料に加えて、所望により、充填材、硫黄含有加硫剤(硫黄を含む。)、ステアリン酸、及び有機金属化合物(例えば、有機酸金属塩)を含む。また、プロセスオイル(加工油)及び/又は増量剤油等の軟化剤、樹脂、ワックス、加硫促進剤、スコーチ抑制剤、老化防止剤、酸化防止剤、及び当技術分野で知られている他のゴム配合添加剤などの他の任意の成分も含まれてよい。しかしこれらに限定されない、他の任意の成分も含まれてよい。
Hereinafter, the rubber composition according to the embodiment of the present invention will be described in detail.
[Rubber composition]
In the present invention, the rubber composition indicates an unvulcanized rubber composition before vulcanization (sometimes abbreviated as a vulcanizable rubber composition), except when there is a limitation of "after vulcanization". ..
The rubber composition of the present invention contains a rubber component, a eutectic compound, and a metal oxide exceeding 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
In addition to the above compounding materials, optionally, a filler, a sulfur-containing vulcanizer (including sulfur), stearic acid, and an organometallic compound (eg, an organometallic salt) are included. In addition, softeners such as process oils (processing oils) and / or bulking oils, resins, waxes, vulcanization accelerators, scorch inhibitors, antioxidants, antioxidants, and others known in the art. Other optional ingredients such as rubber compounding additives may also be included. However, any other component, not limited to these, may be included.
[共晶化合物]
本発明に係る共晶化合物は、アンモニウム塩、スルホニウム塩及びホスホニウム塩からなる群から選択される少なくとも1種であるオニウム塩と水素結合供与体との混合生成物であることが好ましい。この共晶化合物は、液状であってもよく、液状の場合は、共晶溶媒又は深共晶溶媒(DES)とも呼ばれ、室温(23℃)で液状である。
1つ以上の実施形態では、共晶化合物は、組み合わされるそれぞれの化合物よりも低い融点を有する。結果として、共晶化合物は、2つ以上の化合物を組み合わせることによって形成される組成物を含む。
いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、共晶成分は他の方法で反応又は相互作用して複合体を形成すると考えられる。
したがって、共晶化合物、又は共晶組合せ、共晶対、又は共晶錯体へのいかなる言及も、それぞれの成分よりも低い融点を生じる、組み合わされた成分間の組合せ及び反応生成物又は錯体を含む。例えば、1つ又は複数の実施形態では、有用な共晶組成を式Iによって定義することができる。
[Eutectic compound]
The eutectic compound according to the present invention is preferably a mixed product of at least one onium salt selected from the group consisting of ammonium salt, sulfonium salt and phosphonium salt and a hydrogen bond donor. This eutectic compound may be liquid, and when it is liquid, it is also called a eutectic solvent or a deep eutectic solvent (DES), and is liquid at room temperature (23 ° C.).
In one or more embodiments, the eutectic compounds have a lower melting point than each compound combined. As a result, the eutectic compound comprises a composition formed by combining two or more compounds.
Without wishing to be bound by any particular theory, it is believed that the eutectic components react or interact in other ways to form a complex.
Thus, any reference to a eutectic compound, or eutectic combination, eutectic pair, or eutectic complex comprises a combination and reaction product or complex between the combined components that produces a lower melting point than the respective component. .. For example, in one or more embodiments, a useful eutectic composition can be defined by Formula I.
Cat+X−zY ・・・・・(I)
ここで、Cat+は陽イオンであり、X−は対陰イオン(対アニオン、例えばルイス塩基)であり、zは対アニオン(例えばルイス塩基)と相互作用するY分子の数を指す。
ルイス塩基。例えばCat+は、アンモニウム、ホスホニウム、又はスルホニウム陽イオンを含むことができる。
X−として、例えば、ハロゲン化物イオンを含むことができる。
1つ以上の実施形態ではzは深共晶溶媒を達成する数、又は他の実施形態ではそれぞれの共晶成分よりも低い融点を有する錯体を達成する数である。
Cat + X - zY ... (I)
Here, Cat + is a cation, X − is a counter anion (counter anion, eg Lewis base), and z is the number of Y molecules that interact with the counter anion (eg Lewis base).
Lewis base. For example, Cat + can include ammonium, phosphonium, or sulfonium cations.
As X − , for example, a halide ion can be contained.
In one or more embodiments, z is the number to achieve a deep eutectic solvent, or in other embodiments a number to achieve a complex having a melting point lower than each eutectic component.
1つ以上の実施形態において、有用な共晶化合物は酸及び塩基の組み合わせを含み、酸及び塩基は、ルイス酸及び塩基、又はブレンステッド酸及び塩基を含み得る。
1つ又は複数の実施形態では、有用な共晶化合物が第4アンモニウム塩と金属ハロゲン化物(タイプI共晶化合物と呼ばれる)との組合せ、第4アンモニウム塩と金属ハロゲン化物水和物(タイプII共晶化合物と呼ばれる)との組合せ、第4アンモニウム塩と水素結合供与体(タイプIII共晶化合物と呼ばれる)との組合せ、又は金属ハロゲン化物水和物と水素結合供与体(タイプIV共晶化合物と呼ばれる)との組合せを含む。
In one or more embodiments, the useful eutectic compound comprises a combination of acid and base, and the acid and base may comprise Lewis acid and base, or Bronsted acid and base.
In one or more embodiments, a useful eutectic compound is a combination of a tetraammonium salt and a metal halide (called a type I eutectic compound), a tetraammonium salt and a metal halide hydrate (type II). A combination with a tetraammonium salt (called a eutectic compound), a combination of a tetraammonium salt and a hydrogen bond donor (called a type III eutectic compound), or a metal halide hydrate and a hydrogen bond donor (type IV eutectic compound). Includes a combination with).
(オニウム塩)
オニウム塩は、アンモニウム塩、スルホニウム塩及びホスホニウム塩からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。即ち、オニウム塩は、アンモニウム塩の代わりにスルホニウム塩又はホスホニウム塩を用いた類似の組合せも使用することができる。
少なくとも1種のオニウム塩が水素結合供与体と混合され、混合生成物である共晶化合物が得られる。
本発明において、オニウム塩の内、アンモニウム塩が好ましく、アンモニウム塩の中でも第4級アンモニウム塩が特に好ましい。
(Onium salt)
The onium salt is preferably at least one selected from the group consisting of ammonium salts, sulfonium salts and phosphonium salts. That is, as the onium salt, a similar combination in which a sulfonium salt or a phosphonium salt is used instead of the ammonium salt can also be used.
At least one onium salt is mixed with the hydrogen bond donor to give a mixed product, a eutectic compound.
In the present invention, the ammonium salt is preferable among the onium salts, and the quaternary ammonium salt is particularly preferable among the ammonium salts.
(第4級アンモニウム塩)
1つ以上の実施形態において、第4級アンモニウム塩は、20℃で固体である。
これら又は他の実施形態では、金属ハロゲン化物及び水素結合供与体は20℃で固体である。
(Quaternary ammonium salt)
In one or more embodiments, the quaternary ammonium salt is solid at 20 ° C.
In these or other embodiments, the metal halide and the hydrogen bond donor are solid at 20 ° C.
1つ以上の実施形態において、有用な第4級アンモニウム塩(これはまた、アンモニウム化合物と呼ばれ得る)は、式IIによって定義され得る。 In one or more embodiments, a useful quaternary ammonium salt, which may also be referred to as an ammonium compound, can be defined by Formula II.
(R1)(R2)(R3)(R4)−N+−Φ− ・・・・・(II)
ここで、各R1、R2、R3、及びR4は個々に水素又は一価の有機基であるか、又は代替的に、R1、R2、R3、及びR4の2つが結合して2価の有機基を形成し、Φは対陰イオンである。
1つ以上の実施形態では、R1、R2、R3、及びR4の少なくとも1つ、他の実施形態では少なくとも2つ、及び他の実施形態では少なくとも3つは水素ではない。
(R 1) (R 2) (R 3) (R 4) -N + -Φ - ····· (II)
Here, each R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are individually hydrogen or monovalent organic groups, or, instead, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are two. It combines to form a divalent organic group, where Φ is an anion.
In one or more embodiments, R 1, R 2, R 3, and at least one of R 4, at least two in other embodiments, and at least three and in other embodiments is not hydrogen.
1つ以上の実施形態では、対陰イオン(例えばΦ−)が、ハロゲン化物(X−)、硝酸塩(NO3−)、テトラフルオロホウ酸塩(BF4−)、過塩素酸塩(ClO4−)、トリフラート(SO3CF3−)、トリフルオロ酢酸塩(COOCF3−)からなる群から選択される。
1つ以上の実施形態では、Φ−はハロゲン化物イオンであり、特定の実施形態では塩化物イオンである。
In one or more embodiments, a counter anion (e.g. [Phi -) is a halide (X-), nitrate (NO 3 -), tetrafluoroborate (BF 4 -), perchlorate (ClO 4 -), Triflate (SO 3 CF 3- ), trifluoroacetate (COOCF 3- ) are selected from the group.
In one or more embodiments, Φ − is a halide ion and in certain embodiments a chloride ion.
1つ以上の実施形態では、前記一価の有機基はヒドロカルビル基を含み、二価の有機基はヒドロカルビレン基を含む。
1つ以上の実施形態において、一価及び二価の有機基はヘテロ原子(例えば、酸素及び窒素、及び/又はハロゲン原子が挙げられるが、これらに限定されない)を含む。
従って、前記一価の有機基は、アルコキシ基、シロキシ基、エーテル基、及びエステル基、ならびにカルボニル又はアセチル置換基を含み得る。
1つ以上の実施形態では、ヒドロカルビル基及びヒドロカルビレン基が1個(又は適切な最小数)〜約18個の炭素原子、他の実施形態では1個〜約12個の炭素原子、及び他の実施形態では1個〜約6個の炭素原子を含む。ヒドロカルビル基及びヒドロカルビレン基は、分枝状、環状、又は線状であってもよい。ヒドロカルビル基の典型的なタイプには、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアルキルアリール基が含まれる。ヒドロカルビレン基の典型的なタイプには、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、及びアルキルアリーレン基が含まれる。
特定の実施形態では、ヒドロカルビル基がメチル基、エチル基、オクタデシル基、フェニル基、及びベンジル基からなる群から選択される。
特定の実施形態では、ヒドロカルビル基はメチル基であり、ヒドロカルビレン基はエチレン基又はプロピレン基である。
In one or more embodiments, the monovalent organic group comprises a hydrocarbyl group and the divalent organic group comprises a hydrocarbylene group.
In one or more embodiments, the monovalent and divalent organic groups include heteroatoms, including, but not limited to, oxygen and nitrogen and / or halogen atoms.
Thus, the monovalent organic group may include an alkoxy group, a siloxy group, an ether group, and an ester group, as well as a carbonyl or acetyl substituent.
In one or more embodiments, the hydrocarbyl and hydrocarbylene groups are from 1 (or a suitable minimum number) to about 18 carbon atoms, in other embodiments from 1 to about 12 carbon atoms, and others. In the embodiment, it contains 1 to about 6 carbon atoms. The hydrocarbyl group and the hydrocarbylene group may be branched, cyclic, or linear. Typical types of hydrocarbyl groups include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups and alkylaryl groups. Typical types of hydrocarbylene groups include alkylene groups, cycloalkylene groups, arylene groups, and alkylarylene groups.
In certain embodiments, the hydrocarbyl group is selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, an octadecyl group, a phenyl group, and a benzyl group.
In certain embodiments, the hydrocarbyl group is a methyl group and the hydrocarbylene group is an ethylene or propylene group.
有用な種類のアンモニウム化合物には、第2級アンモニウム化合物、第3級アンモニウム化合物、及び第4級アンモニウム化合物が含まれる。これら又は他の実施形態ではアンモニウム化合物が塩化アンモニウムなどのハロゲン化アンモニウムを含むが、これらに限定されない。
特定の実施形態では、アンモニウム化合物が第4級塩化アンモニウムである。
特定の実施形態では、R1、R2、R3、及びR4は水素であり、アンモニウム化合物は塩化アンモニウムである。
1つ以上の実施形態では、アンモニウム化合物は不斉である。
Useful types of ammonium compounds include secondary ammonium compounds, tertiary ammonium compounds, and quaternary ammonium compounds. In these or other embodiments, the ammonium compounds include, but are not limited to, ammonium halides such as ammonium chloride.
In certain embodiments, the ammonium compound is quaternary ammonium chloride.
In certain embodiments, R 1, R 2, R 3, and R 4 is hydrogen, ammonium compound is ammonium chloride.
In one or more embodiments, the ammonium compounds are asymmetric.
1つ又は複数の実施形態では、前記アンモニウム化合物はアルコキシ基を含み、式IIIによって定義することができる。 In one or more embodiments, the ammonium compound comprises an alkoxy group and can be defined by formula III.
(R1)(R2)(R3)−N+−(R4−OH)Φ− ・・・・・(III)
ここで、各R1、R2、及びR3は個々に水素又は一価の有機基であり、あるいは代替として、R1、R2、及びR3のうちの2つが結合して二価の有機基を形成し、R4は二価の有機基であり、Φ−は対アニオンである。
1つ以上の実施形態では少なくとも1つ、他の実施形態では少なくとも2つ、及び他の実施形態ではR1、R2、R3のうちの少なくとも3つは水素ではない。
(R 1) (R 2) (R 3) -N + - (R 4 -OH) Φ - ····· (III)
Here, each R 1 , R 2 , and R 3 are individually hydrogen or monovalent organic groups, or, as an alternative , two of R 1 , R 2, and R 3 are combined to form a divalent. Forming an organic group, R 4 is a divalent organic group and Φ − is a counter anion.
At least one in one or more embodiments, at least two in other embodiments, and at least three of R 1 , R 2 , and R 3 in other embodiments are not hydrogen.
式IIIによって定義されるアンモニウム化合物の例には、N−エチル−2−ヒドロキシ−N, N−ジメチルエタンアミニウムクロリド、2−ヒドロキシ−N,N,N−トリメチルエタンアミニウムクロリド(塩化コリンとしても知られる)、及びN−ベンジル−2−ヒドロキシ−N,N−ジメチルエタンアミニウムクロリドが挙げられる。 Examples of ammonium compounds defined by formula III include N-ethyl-2-hydroxy-N, N-dimethylethaneaminium chloride, 2-hydroxy-N, N, N-trimethylethaneaminium chloride (as choline chloride). Also known), and N-benzyl-2-hydroxy-N, N-dimethylethaneaminium chloride.
1つ以上の実施形態では、前記アンモニウム化合物がハロゲン含有置換基を含み、式IVによって定義することができる: In one or more embodiments, the ammonium compound comprises a halogen-containing substituent and can be defined by Formula IV:
Φ―−(R1)(R2)(R3)−N+−R4X ・・・・・(IV)
ここで、R1、R2、及びR3はそれぞれ、水素又は一価の有機基であり、又は、代替的に、R1、R2、及びR3の2つが結合して2価の有機基を形成する場合、R4は2価の有機基であり、Xはハロゲン原子であり、Φ−は対向アニオンである。
1つ以上の実施形態では少なくとも1つ、他の実施形態では少なくとも2つ、及び他の実施形態ではR1、R2、R3のうちの少なくとも3つは水素ではない。
1つ以上の実施形態において、Xは塩素である。
Φ ― − (R 1 ) (R 2 ) (R 3 ) −N + −R 4 X ・ ・ ・ ・ ・ (IV)
Here, R 1 , R 2 , and R 3 are hydrogen or monovalent organic groups, respectively, or, instead, R 1 , R 2 , and R 3 are combined to form a divalent organic group. When forming a group, R 4 is a divalent organic group, X is a halogen atom, and Φ − is a counter anion.
At least one in one or more embodiments, at least two in other embodiments, and at least three of R 1 , R 2 , and R 3 in other embodiments are not hydrogen.
In one or more embodiments, X is chlorine.
式IVによって定義されるアンモニウム化合物の例には2−クロロ−N,N,N−トリメチルエチルアミニウム(クロロコリンクロリドとも呼ばれる)、及び2−(クロロカルボニルオキシ)−N,N,N−トリメチルエチルアミニウムクロリドが含まれるが、これらに限定されない。 Examples of ammonium compounds defined by formula IV are 2-chloro-N, N, N-trimethylethylaminium (also called chlorocholine chloride), and 2- (chlorocarbonyloxy) -N, N, N-trimethyl. Includes, but is not limited to, ethylammonium chloride.
本発明における第4級アンモニウム塩の具体例として、塩化コリン、塩化アセチルコリン、塩化ラウロイルコリン、β−メチル塩化コリン、カルバミル塩化コリン、メタ塩化コリン、トリメチルアセトヒドラジドアンモニウムクロリド、ベンゾイル塩化コリン、及び、上述の、N−エチル−2−ヒドロキシ−N, N−ジメチルエタンアミニウムクロリド、N−ベンジル−2−ヒドロキシ−N,N−ジメチルエタンアミニウムクロリド、並びにテトラメチルアンモニウムクロリドが挙げられ、特に、塩化コリン、塩化アセチルコリン、塩化ラウロイルコリンが好ましい。 Specific examples of the quaternary ammonium salt in the present invention include choline chloride, acetylcholine chloride, lauroyl choline chloride, β-methylcholine chloride, carbamyl choline chloride, choline metachloride, trimethylacetohydrazidoammonium chloride, benzoylcholine chloride, and the above. N-Ethyl-2-hydroxy-N, N-dimethylethaneaminium chloride, N-benzyl-2-hydroxy-N, N-dimethylethaneaminium chloride, and tetramethylammonium chloride, among others, chloride. Choline, acetylcholine chloride and lauroyl choline chloride are preferred.
[水素結合供与体]
1つ以上の実施形態では水素結合供与体(HBD化合物)は、アミン、アミド、カルボン酸、及びアルコールを含むが、これらに限定されない。
1つ以上の実施形態において、水素結合供与体は、炭化水素鎖成分を含む。炭化水素鎖成分は、少なくとも2個、他の実施形態では少なくとも3個、他の実施形態では少なくとも5個の炭素原子を含む炭素鎖長を含むことができる。また、他の実施形態では、炭化水素鎖構成要素が30未満、他の実施形態では20未満、他の実施形態では10未満の炭素原子の炭素鎖長を有する。
[Hydrogen bond donor]
In one or more embodiments, the hydrogen bond donor (HBD compound) includes, but is not limited to, amines, amides, carboxylic acids, and alcohols.
In one or more embodiments, the hydrogen bond donor comprises a hydrocarbon chain component. The hydrocarbon chain component can include a carbon chain length containing at least two carbon atoms, at least three in other embodiments, and at least five carbon atoms in other embodiments. Also, in other embodiments, the hydrocarbon chain component has a carbon chain length of less than 30, in other embodiments less than 20, and in other embodiments less than 10 carbon atoms.
(アミン)
1つ以上の実施形態において、有用なアミンには、式aによって定義される化合物が含まれる。
(Amine)
In one or more embodiments, useful amines include compounds defined by formula a.
R1−(CH2)x−R2 ・・・・・(a)
ここで、R1及びR2は−NH2、−NHR3、又はNR3R4であり、xは少なくとも2の整数である。
1つ以上の実施形態において、xは2〜約10であり、他の実施形態においては約2〜約8であり、他の実施形態においては約2〜約6である。R1、R2、R3及びR4は、それぞれ式IVにおける定義と同じである。
R 1- (CH 2 ) x- R 2 ... (a)
Here, R 1 and R 2 are -NH 2 , -NHR 3 , or NR 3 R 4 , and x is an integer of at least 2.
In one or more embodiments, x is 2 to about 10, in other embodiments about 2 to about 8, and in other embodiments about 2 to about 6. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as the definitions in Equation IV, respectively.
有用なアミンの特定の例としては脂肪族アミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、アミノエチルピペラジン、トリエチレンテトラミン、トリス(2−アミノエチル)アミン、N, N'−ビス−(2アミノエチル)ピペラジン、ピペラジンエチレンジアミン、及びテトラエチレンペンタアミン、プロピレンアミン、アニリン、置換アニリン、及びそれらの組み合わせが挙げられる。 Specific examples of useful amines include aliphatic amines, ethylenediamine, diethylenetriamine, aminoethylpiperazine, triethylenetetramine, tris (2-aminoethyl) amine, N, N'-bis- (2-aminoethyl) piperazin, piperazin ethylenediamine. , And tetraethylenepentamine, propyleneamine, aniline, substituted aniline, and combinations thereof.
(アミド)
1つ以上の実施形態において、有用なアミドは、式bによって定義される化合物が含まれる。
(Amid)
In one or more embodiments, useful amides include compounds defined by formula b.
R−CO−NH2 ・・・・・(b)
式中、RはH、NH2、CH3又はCF3である。
R-CO-NH 2 ... (b)
In the formula, R is H, NH 2 , CH 3 or CF 3 .
有用なアミドの特定の例としては尿素、1−メチル尿素、1,1−ジメチル尿素、1,3−ジメチル尿素、チオ尿素、ベンズアミド、アセトアミド、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。 Specific examples of useful amides include, but are not limited to, urea, 1-methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, thiourea, benzamide, acetamide, and combinations thereof. ..
(カルボン酸)
1つ以上の実施形態において、有用なカルボン酸は、単官能性、二官能性、及び三官能性有機酸を含む。これらの有機酸は、アルキル酸、アリール酸、及び混合アルキル−アリール酸を含むことができる。
(carboxylic acid)
In one or more embodiments, useful carboxylic acids include monofunctional, bifunctional, and trifunctional organic acids. These organic acids can include alkyl acids, aryl acids, and mixed alkyl-aryl acids.
有用な単官能性カルボン酸の特定の例としては脂肪族酸、フェニルプロピオン酸、フェニル酢酸、安息香酸、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
二官能性カルボン酸の具体例としてはシュウ酸、マロン酸、アジピン酸、コハク酸、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
三官能性カルボン酸の特定の例としては、クエン酸、トリカルバリル酸、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
Specific examples of useful monofunctional carboxylic acids include, but are not limited to, aliphatic acids, phenylpropionic acids, phenylacetic acid, benzoic acid, and combinations thereof.
Specific examples of the bifunctional carboxylic acid include, but are not limited to, oxalic acid, malonic acid, adipic acid, succinic acid, and combinations thereof.
Specific examples of trifunctional carboxylic acids include citric acid, tricarbaryl acid, and combinations thereof.
(アルコール)
アルコールの種類としてはモノオール、ジオール、及びトリオールが挙げられるが、これらに限定されない。モノオールの特定の例には、脂肪族アルコール、フェノール、置換フェノール、及びそれらの混合物が含まれる。ジオールの特定の例には、エチレングリコール、プロピレングリコール、レゾルシノール、置換レゾルシノール、及びそれらの混合物が含まれる。トリオールの特定の例にはグリセロール、ベンゼントリオール、及びそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。
(alcohol)
Types of alcohols include, but are not limited to, monools, diols, and triols. Specific examples of monools include aliphatic alcohols, phenols, substituted phenols, and mixtures thereof. Specific examples of diols include ethylene glycol, propylene glycol, resorcinol, substituted resorcinol, and mixtures thereof. Specific examples of triol include, but are not limited to, glycerol, benzenetriol, and mixtures thereof.
水素結合供与体は、尿素誘導体及びアルキレングリコールから選択される少なくとも1種に由来する構造を分子内に含むことが好ましい。
水素結合供与体の好適な具体例としては、尿素誘導体及びアルキレングリコールが挙げられる。
The hydrogen bond donor preferably contains a structure derived from at least one selected from urea derivatives and alkylene glycols in the molecule.
Preferable specific examples of the hydrogen bond donor include urea derivatives and alkylene glycols.
(尿素誘導体)
尿素誘導体としては、式cによって定義される化合物が含まれる。
R2N−CX−NR2 ・・・・・(c)
式中、RはH又は1価の有機基、XはO(酸素原子)又はS(硫黄原子)である。1価の有機基としては、ヘテロ原子を有していてもよい1価の炭化水素基が好ましい。
尿素誘導体の具体例としては、尿素、1−メチル尿素、1,1−ジメチル尿素、1,3−ジメチル尿素、チオ尿素、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
(Urea derivative)
Urea derivatives include compounds defined by formula c.
R 2 N-CX-NR 2 ... (c)
In the formula, R is an H or monovalent organic group, and X is O (oxygen atom) or S (sulfur atom). As the monovalent organic group, a monovalent hydrocarbon group which may have a hetero atom is preferable.
Specific examples of the urea derivative include, but are not limited to, urea, 1-methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, thiourea, and combinations thereof.
(アルキレングリコール)
水素結合供与体として、尿素誘導体と共に、アルキレングリコールが挙げられる。このアルキレングリコールとしては、炭素数2のエチレングリコール、炭素数3のプロピレングリコール、炭素数4のブチレングリコールが好ましく、エチレングリコールが特に好ましい。
(Alkylene glycol)
Examples of hydrogen bond donors include alkylene glycols as well as urea derivatives. As the alkylene glycol, ethylene glycol having 2 carbon atoms, propylene glycol having 3 carbon atoms, and butylene glycol having 4 carbon atoms are preferable, and ethylene glycol is particularly preferable.
(金属ハロゲン化物、金属ハロゲン化物水和物)
本発明に係る共晶化合物に用いられる金属ハロゲン化物の種類としては塩化物、臭化物、ヨウ化物及びフッ化物が挙げられるが、これらに限定されない。
1つ以上の実施形態において、これらの金属ハロゲン化物は遷移金属ハロゲン化物を含むが、これらに限定されない。
また、上記に対応する金属ハロゲン化物水和物も容易に用いることができる。
(Metal halide, metal halide hydrate)
Examples of the type of metal halide used in the eutectic compound according to the present invention include, but are not limited to, chlorides, bromides, iodides and fluorides.
In one or more embodiments, these metal halides include, but are not limited to, transition metal halides.
Moreover, the metal halide hydrate corresponding to the above can also be easily used.
有用な金属ハロゲン化物の特定の例としては塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、塩化スズ、臭化スズ、ヨウ化スズ、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
また、上記に対応する金属ハロゲン化物水和物も容易に用いることができる。
例えば、塩化アルミニウム六水和物及び塩化銅二水和物は、上記のハロゲン化物水和物に相当する。
Specific examples of useful metal halides include aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum iodide, zinc chloride, zinc bromide, zinc iodide, tin chloride, tin bromide, tin iodide, iron chloride, iron bromide. , Iron iodide, and combinations thereof, but is not limited thereto.
Moreover, the metal halide hydrate corresponding to the above can also be easily used.
For example, aluminum chloride hexahydrate and copper chloride dihydrate correspond to the above-mentioned halide hydrates.
(共晶化合物の生成)
本発明においては、所望の共晶化合物の共晶組成を提供するために、適切なモル比で適切な共晶部材を選択することができる。
通常、対の第1の化合物(例えば、ルイス塩基)と対の第2の化合物(例えば、ルイス酸)とのモル比は、選択された化合物に基づいて変化する。
共晶化合物の融点は、2つの構成成分の融点の間に存在し、モル比に応じて共晶化合物の融点が決まる。
しかし、第1の化合物と第2の化合物とのモル比は、それにもかかわらず、最小融点ではない第1及び第2の化合物の個々の融点に対する共晶溶媒の融点の抑制をもたらすように変化させることができる。
したがって、本発明の1つ又は複数の実施形態の実施は、共晶点の外側のモル比で共晶溶媒を形成することを含む。
(Production of eutectic compounds)
In the present invention, an appropriate eutectic member can be selected at an appropriate molar ratio in order to provide a eutectic composition of a desired eutectic compound.
Usually, the molar ratio of a pair of first compounds (eg, Lewis bases) to a pair of second compounds (eg, Lewis acids) varies based on the selected compound.
The melting point of the eutectic compound exists between the melting points of the two constituents, and the melting point of the eutectic compound is determined according to the molar ratio.
However, the molar ratio of the first compound to the second compound nevertheless changes to result in suppression of the melting point of the eutectic solvent with respect to the individual melting points of the first and second compounds, which are not the minimum melting points. Can be made to.
Therefore, embodiments of one or more embodiments of the present invention include forming a eutectic solvent at a molar ratio outside the eutectic point.
本発明に係る共晶化合物において、1つ又は複数の実施形態では共晶対の化合物、ならびに第1の化合物と対の第2の化合物とのモル比は130℃未満、他の実施形態では110℃未満、他の実施形態では100℃未満、他の実施形態では80℃未満、他の実施形態では60℃未満、他の実施形態では40℃未満、及び他の実施形態では30℃未満の融点を有する混合物を生じるように選択される。
これら又は他の実施形態では共晶対の化合物、ならびに化合物のモル比は0℃を超える融点、10℃を超える他の実施形態では20℃を超える他の実施形態では30℃を超える他の実施形態では40℃を超える他の実施形態では混合物を生じるように選択される。
In the eutectic compound according to the present invention, in one or more embodiments, the molar ratio of the eutectic pair compound and the pair of the first compound to the second compound is less than 130 ° C., and in other embodiments 110. Melting point below ° C., below 100 ° C. in other embodiments, below 80 ° C. in other embodiments, below 60 ° C. in other embodiments, below 40 ° C. in other embodiments, and below 30 ° C. in other embodiments. Is selected to produce a mixture with.
In these or other embodiments, the compound of the eutectic pair, and the molar ratio of the compounds to a melting point greater than 0 ° C., in other embodiments greater than 10 ° C., greater than 20 ° C. in other embodiments greater than 30 ° C. In other embodiments above 40 ° C., the embodiment is selected to produce a mixture.
本発明に係る共晶化合物は、1つ以上の実施形態では共晶対の化合物、ならびに第1の化合物対の第2の化合物のモル比は所望の金属化合物を溶解する能力又は能力を有する共晶溶媒を生じるように選択され、これは溶解度又は溶解力と呼ばれ得る。
この溶解度は、飽和溶液が調製される場合、特定の温度及び圧力で、特定の時間にわたって、共晶溶媒の所与の質量に溶解した金属化合物の質量に基づいて定量化することができる。
1つ以上の実施形態では、本発明の共晶溶媒が大気圧下での50℃で24時間にわたって、100 ppmを超える、他の実施形態では500 ppmを超える、他の実施形態では1000 ppmを超える、他の実施形態では1200 ppmを超える、他の実施形態では1400 ppmを超える、及び他の実施形態では1600 ppmを超える酸化亜鉛の溶解度を達成するように選択され、ここでppmは質量溶質対質量溶媒基準で測定される。
The eutectic compound according to the present invention is a compound having a eutectic pair in one or more embodiments, and the molar ratio of the first compound pair to the second compound has the ability or ability to dissolve a desired metal compound. Selected to produce a crystalline solvent, which can be referred to as solubility or dissolving power.
This solubility can be quantified based on the mass of the metal compound dissolved in a given mass of eutectic solvent over a period of time at a particular temperature and pressure when a saturated solution is prepared.
In one or more embodiments, the eutectic solvent of the invention exceeds 100 ppm over 24 hours at 50 ° C. under atmospheric pressure, in other embodiments greater than 500 ppm, in other embodiments 1000 ppm. Exceeded, in other embodiments greater than 1200 ppm, in other embodiments greater than 1400 ppm, and in other embodiments greater than 1600 ppm soluble in zinc oxide is selected, where ppm is the mass solute. Measured on the basis of mass solvent.
1つ以上の実施形態において、共晶化合物は溶媒組成物(すなわち、所望の温度での液体組成物)を提供するために、適切なモル比で第1の化合物を第2の化合物と組み合わせることによって形成される。
共晶混合物は、固体状態混合又はブレンド技術を含むが、これらに限定されない種々の技術を使用することによって機械的に撹拌され得る。
一般的に言えば、共晶化合物を生成するための共晶混合物は、視覚的に均一な液体が形成されるまで混合されるか、又は他の方法で撹拌される。
また、共晶混合物は、高温で形成されてもよい。例えば、共晶化合物は、共晶混合物を50℃超、他の実施形態では70℃超、他の実施形態では90℃超の温度に加熱することによって形成することができる。
混合は、共晶混合物の加熱中に継続することができる。所望の混合物が形成されたら、共晶溶媒を室温に冷却することができる。
1つ又は複数の実施形態では、共晶混合物の冷却が1℃/分未満の速度などの制御された速度で行うことができる。
In one or more embodiments, the eutectic compound combines the first compound with the second compound in an appropriate molar ratio to provide a solvent composition (ie, a liquid composition at a desired temperature). Formed by.
The eutectic mixture can be mechanically agitated by using various techniques including, but not limited to, solid state mixing or blending techniques.
Generally speaking, the eutectic mixture for producing the eutectic compound is mixed or otherwise stirred until a visually uniform liquid is formed.
Also, the eutectic mixture may be formed at a high temperature. For example, the eutectic compound can be formed by heating the eutectic mixture to a temperature above 50 ° C., above 70 ° C. in other embodiments, and above 90 ° C. in other embodiments.
Mixing can be continued during heating of the eutectic mixture. Once the desired mixture is formed, the eutectic solvent can be cooled to room temperature.
In one or more embodiments, the eutectic mixture can be cooled at a controlled rate, such as a rate of less than 1 ° C./min.
1つ又は複数の実施形態では、有用な共晶化合物を商業的に入手することができる。例えば、深共晶溶媒は、Scionixから商品名Ionic Liquidsで市販されている。
有用な共晶化合物はまた、下記の米国特許公報に記載されているように一般に知られている。
Nos. 2004/0097755 A1及び2011/0207633 A1は、参照により本明細書に組み込まれる。
In one or more embodiments, useful eutectic compounds are commercially available. For example, deep eutectic solvents are commercially available from Scionix under the trade name Ionic Liquids.
Useful eutectic compounds are also commonly known as described in the US Patent Gazette below.
Nos. 2004/0997755 A1 and 2011/0707633 A1 are incorporated herein by reference.
本発明に係る共晶化合物において、第4級アンモニウム塩と水素結合供与体との組み合わせが好ましく、そのモル比(第4級アンモニウム塩/水素結合供与体)が、1/100〜10/1が好ましく、1/10〜5/1がより好ましく、1/5〜2/1が更に好ましく、1/5〜1/1が特に好ましい。モル比(第4級アンモニウム塩/水素結合供与体)が、1/100〜10/1の範囲であれば、共晶化合物が効率的に生成するからである。特に、このモル比が1/100以上であれば、第4級アンモニウム塩よりも融点が下がり好ましく、10/1以下であれば、水素結合供与体よりも低融点であり好ましい。この場合、第4級アンモニウム塩と水素結合供与体との共晶混合物は、50〜150℃、好ましくは70〜120℃の範囲内で共晶溶媒が生成するように温度が設定される。 In the eutectic compound according to the present invention, the combination of the quaternary ammonium salt and the hydrogen bond donor is preferable, and the molar ratio (quaternary ammonium salt / hydrogen bond donor) is 1/100 to 10/1. Preferably, 1/10 to 5/1 is more preferable, 1/5 to 2/1 is further preferable, and 1/5 to 1/1 is particularly preferable. This is because eutectic compounds are efficiently produced when the molar ratio (quaternary ammonium salt / hydrogen bond donor) is in the range of 1/100 to 10/1. In particular, when the molar ratio is 1/100 or more, the melting point is preferably lower than that of the quaternary ammonium salt, and when it is 10/1 or less, the melting point is lower than that of the hydrogen bond donor, which is preferable. In this case, the temperature of the eutectic mixture of the quaternary ammonium salt and the hydrogen bond donor is set so that the eutectic solvent is generated in the range of 50 to 150 ° C., preferably 70 to 120 ° C.
(ゴム成分)
1つ又は複数の実施形態では、ゴム成分として、ゴム又は加硫性エラストマーとも呼ばれ得る加硫性ゴムが加硫されてゴム状又はエラストマー特性を有する組成物を形成することができるポリマーを含むことができる。
これらのゴム成分としては、天然ゴム及び合成ゴムが挙げられる。合成ゴムは、典型的には共役ジエンモノマー重合体ゴム、共役ジエンモノマーとビニル置換芳香族モノマーのような他のモノマーとの共重合体ゴム、又はエチレンと1種以上の α−オレフィン及び任意に1種以上のジエンモノマーとの共重合体ゴムが挙げられる。
(Rubber component)
In one or more embodiments, the rubber component comprises a polymer in which a vulcanizable rubber, which may also be called rubber or a vulcanizable elastomer, can be vulcanized to form a composition having rubbery or elastomeric properties. be able to.
Examples of these rubber components include natural rubber and synthetic rubber. Synthetic rubbers are typically conjugated diene monomer polymer rubbers, copolymer rubbers of conjugated diene monomers with other monomers such as vinyl-substituted aromatic monomers, or ethylene and one or more α-olefins and optionally. Examples thereof include a copolymer rubber with one or more kinds of diene monomers.
ゴム成分の具体例としては、天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン三元共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム(EPM)、ハロゲン化ブチルゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、ウレタンゴム、及びネオプレンゴムからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。これらのゴム成分は、線状、分岐、及び星形構造を含む無数の巨大分子構造を有することができる。これらのゴム成分はまた、典型的にはヘテロ原子を含む、1つ以上の官能性単位を含み得る。
本発明においては、ゴム成分が、天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン三元共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、ハロゲン化ブチルゴム及びエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)からなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましく、ゴム成分が、天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン三元共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが特に好ましい。
Specific examples of the rubber component include natural rubber, synthetic polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene ternary copolymer rubber, and isoprene-butadiene. Copolymer rubber, butyl halide rubber, ethylene-propylene-diene ternary copolymer rubber (EPDM), isobutylene-isoprene copolymer rubber, ethylene-propylene copolymer rubber (EPM), butyl halide rubber, butyl rubber, acrylic It is preferable to contain at least one selected from the group consisting of rubber, fluororubber, chlorosulfonated polyethylene, urethane rubber, and neoprene rubber. These rubber components can have a myriad of macromolecular structures, including linear, branched, and star structures. These rubber components may also contain one or more functional units, typically containing heteroatoms.
In the present invention, the rubber components are natural rubber, synthetic polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene ternary copolymer rubber, isoprene-. It is more preferable to contain at least one selected from the group consisting of butadiene copolymer rubber, butyl halide rubber and ethylene-propylene-diene ternary copolymer rubber (EPDM), and the rubber component is natural rubber or synthetic poly. At least selected from the group consisting of isoprene rubber, polybutadiene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene ternary copolymer rubber, and isoprene-butadiene copolymer rubber. It is particularly preferable to include one type.
[金属酸化物]
上記で示唆したように、本発明の加硫性ゴム組成物は、金属活性化剤として金属酸化物を含む。
1つ以上の実施形態において、金属酸化物は活性剤である(すなわち、ゴムの加硫又は硬化を補助する)。
他の実施形態では、金属活性化剤となる金属酸化物として、亜鉛の酸化物、すなわち酸化亜鉛が好ましい。
特定の実施形態では、金属酸化物が酸化亜鉛と有機酸(例えば、ステアリン酸)との間の反応又は相互作用によってin situで形成される有機酸亜鉛である。
また、酸化亜鉛に加えて、金属酸化物となる金属化合物として、水酸化マグネシウムなどのマグネシウム化合物、金属化合物が酸化鉄などの鉄化合物、金属化合物がカルボン酸コバルトなどのコバルト化合物を配合しても良い。
本発明において、加硫性ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、4質量部を超える金属酸化物を含むことを要し、5質量部以上の金属酸化物を含むことが好ましく、6質量部以上の金属酸化物を含むことがより好ましく、7質量部以上の金属酸化物を含むことが更に好ましく、8質量部以上の金属酸化物を含むことが特に好ましい。金属酸化物の配合量に上限はないが、ゴム組成物中への分散性及び経済性の観点から20質量部以下の金属酸化物を含むことが好ましく、18質量部以下の金属酸化物を含むことがより好ましく、15質量部以下の金属酸化物を含むことが更に好ましく、12質量部以下の金属酸化物を含むことが特に好ましい。
[Metal oxide]
As suggested above, the vulcanizable rubber composition of the present invention contains a metal oxide as a metal activator.
In one or more embodiments, the metal oxide is an activator (ie, assists in vulcanization or curing of rubber).
In other embodiments, zinc oxide, i.e. zinc oxide, is preferred as the metal oxide serving as the metal activator.
In certain embodiments, the metal oxide is zinc organic acid formed in situ by the reaction or interaction between zinc oxide and an organic acid (eg, stearic acid).
Further, in addition to zinc oxide, as a metal compound that becomes a metal oxide, a magnesium compound such as magnesium hydroxide, an iron compound such as iron oxide as the metal compound, and a cobalt compound such as cobalt carboxylate as the metal compound may be blended. good.
In the present invention, the vulverable rubber composition needs to contain more than 4 parts by mass of a metal oxide with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and preferably contains 5 parts by mass or more of the metal oxide. It is more preferable to contain 6 parts by mass or more of the metal oxide, further preferably 7 parts by mass or more of the metal oxide, and particularly preferably 8 parts by mass or more of the metal oxide. Although there is no upper limit to the amount of the metal oxide to be blended, it is preferable to contain 20 parts by mass or less of the metal oxide from the viewpoint of dispersibility in the rubber composition and economic efficiency, and 18 parts by mass or less of the metal oxide is contained. It is more preferable to contain a metal oxide of 15 parts by mass or less, and it is particularly preferable to contain a metal oxide of 12 parts by mass or less.
(酸化亜鉛)
本発明において、加硫性ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、4質量部を超える酸化亜鉛を含むことが好ましく、5質量部以上の酸化亜鉛を含むことがより好ましく、6質量部以上の酸化亜鉛を含むことが更に好ましく、7質量部以上の酸化亜鉛を含むことが特に好ましい。酸化亜鉛の配合量に上限はないが、ゴム組成物中への分散性及び経済性の観点から20質量部以下の酸化亜鉛を含むことが好ましく、18質量部以下の酸化亜鉛を含むことがより好ましく、15質量部以下の酸化亜鉛を含むことが更に好ましく、12質量部以下の酸化亜鉛を含むことがより更に好ましく、8質量部未満を含むことが特に好ましい。
加硫ゴム製品である加硫物は室温でJIS K6251:2010によって決定されるように、3 MPaを超える、他の実施形態では5 MPaを超える、及び他の実施形態では7 MPaを超える300%伸び引張応力によって特徴付けられる。
(Zinc oxide)
In the present invention, the vulcanizable rubber composition preferably contains more than 4 parts by mass of zinc oxide with respect to 100 parts by mass of the rubber component, more preferably 5 parts by mass or more of zinc oxide, and 6 parts by mass. It is more preferable to contain more than 7 parts by mass of zinc oxide, and it is particularly preferable to contain 7 parts by mass or more of zinc oxide. Although there is no upper limit to the amount of zinc oxide to be blended, it is preferable to contain 20 parts by mass or less of zinc oxide from the viewpoint of dispersibility in the rubber composition and economic efficiency, and it is more preferable to contain 18 parts by mass or less of zinc oxide. It is more preferable to contain 15 parts by mass or less of zinc oxide, further preferably 12 parts by mass or less of zinc oxide, and particularly preferably less than 8 parts by mass.
The vulcanized product, which is a vulcanized rubber product, is 300% above 3 MPa, above 5 MPa in other embodiments, and above 7 MPa in other embodiments, as determined by JIS K6251: 2010 at room temperature. Characterized by tensile tensile stress.
(充填材)
本発明の加硫性ゴム組成物は、1つ以上の充填材を含み得る。これらの充填材は、補強充填材及び非補強充填材を含むことができる。例示的な充填材としては、カーボンブラック、シリカ、及び種々の無機充填材が挙げられる。
(Filler)
The vulcanizable rubber composition of the present invention may contain one or more fillers. These fillers can include reinforced fillers and non-reinforced fillers. Exemplary fillers include carbon black, silica, and various inorganic fillers.
(カーボンブラック)
有用なカーボンブラックとしては、ファーネスブラック、チャネルブラック、及びランプブラックが挙げられる。
カーボンブラックのより具体的な例には、ファーネスブラックとして、SAFブラック、ISAFブラック、HAFブラック、チャネルブラックとして、中間処理チャネルブラック、硬質処理チャネルブラック、導電チャネルブラック、及びアセチレンブラックが含まれる。
(Carbon black)
Useful carbon blacks include furnace blacks, channel blacks, and lamp blacks.
More specific examples of carbon black include SAF black, ISAF black, HAF black as furnace black, intermediate treated channel black, hard treated channel black, conductive channel black, and acetylene black as channel black.
特定の実施形態ではカーボンブラックが20m2/g以上の、他の実施形態では35m2/g以上のCTAB比表面積を有することができ、比表面積値はセチルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)技術を使用してASTM D−1765によって決定することができる。カーボンブラックのCTAB比表面積は、ゴム組成物の補強性の観点から50m2/g以上であることがより好ましく、60m2/g以上であることが更に好ましい。カーボンブラックのCTAB比表面積に、上限はないが、ゴム組成物中への分散性確保の観点から200m2/g以下であることが好ましく、160m2/g以下であることがより好ましい。
カーボンブラックは、ペレット化された形態又はペレット化されていない綿状形態であってもよい。
カーボンブラックの好ましい形態は、ゴム組成物を混合するために使用される混合装置のタイプに依存し得る。
Carbon black in certain embodiments of the above 20 m 2 / g, in other embodiments can have a CTAB specific surface area of more than 35m 2 / g, specific surface area values using cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) technique Can be determined by ASTM D-1765. The CTAB specific surface area of carbon black is more preferably 50 m 2 / g or more, and further preferably 60 m 2 / g or more, from the viewpoint of reinforcing properties of the rubber composition. A CTAB specific surface area of the carbon black, the upper limit is not, it is preferable from the viewpoint of dispersibility secured to the rubber composition is 200 meters 2 / g or less, and more preferably less 160 m 2 / g.
The carbon black may be in pelletized or non-pelletized cotton-like form.
The preferred form of carbon black may depend on the type of mixer used to mix the rubber composition.
(無機充填材)
本発明の加硫性ゴム組成物に用いられる無機充填材として、シリカ以外では、下記一般式(V)で表される無機化合物を挙げることができる。
(Inorganic filler)
Examples of the inorganic filler used in the vulcanizable rubber composition of the present invention include inorganic compounds represented by the following general formula (V) other than silica.
nM・xSiOy・zH2O ・・・・・(V) nM ・ xSiO y ・ zH 2 O ・ ・ ・ ・ ・ (V)
式(V)中、Mは、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウム及びジルコニウムからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、又はこれらの金属の炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であり、n、x、y及びzは、それぞれ1〜5の整数、0〜10の整数、2〜5の整数及び0〜10の整数である。これら充填材は、一種を単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。
具体的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン、窒化ホウ素、酸化鉄、マイカ、タルク(水和ケイ酸マグネシウム)、及び粘土(水和ケイ酸アルミニウム)が挙げられる。
一般式(V)で表される無機化合物としては、Mがアルミニウム金属、アルミニウムの酸化物、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの水和物、及びアルミニウムの炭酸塩から選ばれる少なくとも一種のものが好ましい。中でも充填材としては、水酸化アルミニウムが好ましい。
In formula (V), M is a metal selected from the group consisting of aluminum, magnesium, titanium, calcium and zirconium, oxides or hydroxides of these metals, and hydrates thereof, or carbonic acid of these metals. At least one selected from salts, n, x, y and z are integers 1-5, 0-10, 2-5 and 0-10, respectively. These fillers may be used alone or in combination of two or more.
Specific examples thereof include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, titanium oxide, boron nitride, iron oxide, mica, talc (hydrated magnesium silicate), and clay (hydrated aluminum silicate).
As the inorganic compound represented by the general formula (V), at least one in which M is selected from aluminum metal, aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum hydrate, and aluminum carbonate is preferable. .. Of these, aluminum hydroxide is preferable as the filler.
有用な有機充填材の例としては、デンプンが挙げられる。 Examples of useful organic fillers include starch.
(シリカ)
適切なシリカ充填材の例としては、沈降アモルファスシリカ、湿式シリカ(水和ケイ酸)、乾燥シリカ(無水ケイ酸)、ヒュームドシリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムなどが挙げられる。
(silica)
Examples of suitable silica fillers include precipitated amorphous silica, wet silica (hydrated silicic acid), dry silica (silicic anhydride), fumed silica, calcium silicate, aluminum silicate, magnesium silicate and the like. ..
1つ以上の実施形態では、シリカがそれらの補強特性の尺度を与える、それらの表面積によって特徴付けられてもよい。表面積を測定する方法として、The Brunauer, Emmet and Teller ("BET") method (described in J. Am. Chem. Soc., vol. 60, p. 309 et seq.)が挙げられる。
シリカのBET表面積は、一般に450m2/g未満である。
シリカのBET表面積の有用な範囲には、ゴム組成物の補強性向上の観点から、好ましくは30m2/g以上、より好ましくは50m2/g以上、更に好ましくは80m2/g以上、より更に好ましくは100m2/g以上、特に好ましくは150m2/g以上を挙げることができ、上限は特にないが、ゴム組成物中への分散性確保の観点から、好ましくは400m2/g以下、より好ましくは300m2/g以下、更に好ましくは280m2/g以下、より更に好ましくは250m2/g以下が挙げられる。
In one or more embodiments, silica may be characterized by their surface area, which gives a measure of their reinforcing properties. Methods for measuring surface area include The Brunauer, Emmet and Teller ("BET") method (described in J. Am. Chem. Soc., Vol. 60, p. 309 et seq.).
The BET surface area of silica is generally less than 450 m 2 / g.
The useful range of the BET surface area of silica is preferably 30 m 2 / g or more, more preferably 50 m 2 / g or more, still more preferably 80 m 2 / g or more, still more, from the viewpoint of improving the reinforcing property of the rubber composition. It can be preferably 100 m 2 / g or more, particularly preferably 150 m 2 / g or more, and there is no particular upper limit, but from the viewpoint of ensuring dispersibility in the rubber composition, it is preferably 400 m 2 / g or less. preferably 300 meters 2 / g or less, more preferably 280 meters 2 / g or less, even more preferably include 250 meters 2 / g or less.
1つ以上のシリカが使用される場合、シリカのpHは、一般に約5〜約7又はわずかに7を超えるか、又は他の実施形態では約5.5〜約6.8である。 When one or more silicas are used, the pH of the silica is generally about 5 to about 7 or just above 7, or in other embodiments about 5.5 to about 6.8.
シリカが充填材として(単独で、又は他の充填材と組み合わせて)使用される1つ以上の実施形態において、シリカとエラストマーとの相互作用を増強するために、カップリング剤及び/又は遮蔽剤が、混合の間にゴム組成物に添加され得る。 Coupling agents and / or shielding agents to enhance the interaction of silica with elastomers in one or more embodiments where silica is used as a filler (alone or in combination with other fillers). Can be added to the rubber composition during mixing.
(カップリング剤)
有用なカップリング剤及びシールド剤は、米国特許番号に開示されている。
3,842,111, 参照により本明細書に組み込まれる、3,997,581、3,978,594、3,580,919、3,583,583,245、5,663,396、5,674,932、5,684,171、5,684,172、5,696,197、6,608,145、6,667,362、6,579,949、6,590,017。
硫黄含有シランカップリング剤の例には、ビス(トリアルコキシシリルオルガノ)ポリスルフィド又はメルカプト−オルガノアルコキシシランが含まれる。
ビス(トリアルコキシシリルオルガノ)ポリスルフィドの種類には、ビス(トリアルコキシシリルオルガノ)ジスルフィド及びビス(トリアルコキシシリルオルガノ)テトラスルフィドが含まれる。
ビス(トリアルコキシシリルオルガノ)ポリスルフィドの具体例としては、ビス(トリアルコキシシリルプロピル)ジスルフィド及びビス(トリアルコキシシリルプロピル)テトラスルフィドが挙げられる。
(Coupling agent)
Useful coupling and shielding agents are disclosed in US Patent Number.
3,842,111, incorporated herein by reference to 3,997,581, 3,978,594, 3,580,919, 3,583,583,245, 5,663,396, 5,674 , 932, 5,684,1711, 5,684,172, 5,696,197, 6,608,145, 6,667,362, 6,579,949, 6,590,017.
Examples of sulfur-containing silane coupling agents include bis (trialkoxysilyl organo) polysulfides or mercapto-organoalkoxysilanes.
Types of bis (trialkoxysilyl organo) polysulfides include bis (trialkoxysilyl organo) disulfides and bis (trialkoxysilyl organo) tetrasulfides.
Specific examples of the bis (trialkoxysilylorgano) polysulfide include bis (trialkoxysilylpropyl) disulfide and bis (trialkoxysilylpropyl) tetrasulfide.
(樹脂)
上記で示唆したように、本発明の加硫性ゴム組成物は、1つ以上の樹脂を含み得る。
これらの樹脂には、フェノール樹脂及び炭化水素樹脂、例えば脂環式樹脂、脂肪族樹脂、芳香族樹脂、テルペン樹脂、及びそれらの組み合わせが含まれ得る。
有用な樹脂としては例えば、Chemfax、Dow Chemical Company、Eastman Chemical Company、Idemitsu、Neville Chemical Company、Nippon、PolySat Inc、Resinall CoRp、Pinova Inc、YasuhaRa Chemicalで市販されている樹脂が挙げられる。
(resin)
As suggested above, the vulcanizable rubber composition of the present invention may contain one or more resins.
These resins may include phenolic resins and hydrocarbon resins such as alicyclic resins, aliphatic resins, aromatic resins, terpene resins, and combinations thereof.
Useful resins include, for example, Chemfax, Dow Chemical Company, Eastman Chemical Company, Idemitsu, Nevile Chemical Company, Nippon, PolySat Inc, Resin Commercially available, and Resin Apple Commercially available.
1つ以上の実施形態では、有用な炭化水素樹脂が約30〜約160℃、他の実施形態では約35〜約60℃、他の実施形態では約70〜約110℃のガラス転移温度(Tg)を有することを特徴とすることができる。
1つ又は複数の実施形態では、有用な炭化水素樹脂がその軟化点がそのTgよりも高いことを特徴とすることもできる。
特定の実施形態では、有用な炭化水素樹脂が約70〜約160℃、他の実施形態では約75〜約120℃、他の実施形態では約120〜約160℃の軟化点を有する。
In one or more embodiments, the useful hydrocarbon resin is at about 30-about 160 ° C, in other embodiments about 35-about 60 ° C, and in other embodiments about 70-about 110 ° C. glass transition temperature (Tg). ) Can be characterized.
In one or more embodiments, the useful hydrocarbon resin can also be characterized in that its softening point is higher than its Tg.
In certain embodiments, the useful hydrocarbon resin has a softening point of about 70-about 160 ° C., in other embodiments about 75-about 120 ° C., and in other embodiments about 120-about 160 ° C.
特定の実施形態では、1つ以上の脂環式樹脂が1つ以上の脂肪族、芳香族、及びテルペン樹脂と組み合わせて使用される。
1つ以上の実施形態において、1つ以上の脂環式樹脂が樹脂の全負荷に対して主要な質量成分(例えば、50質量%を超える)として使用される。例えば、使用される樹脂は、少なくとも55質量%、他の実施形態では少なくとも80質量%、他の実施形態では少なくとも99質量%の1種以上の脂環式樹脂を含む。
In certain embodiments, one or more alicyclic resins are used in combination with one or more aliphatic, aromatic, and terpene resins.
In one or more embodiments, one or more alicyclic resins are used as the major mass component (eg, greater than 50% by weight) with respect to the total load of the resin. For example, the resin used comprises at least 55% by weight, at least 80% by weight in other embodiments, and at least 99% by weight in other embodiments of one or more alicyclic resins.
1つ以上の実施形態では、脂環式樹脂が脂環式ホモポリマー樹脂と、脂環式モノマーから誘導されるものを含む脂環式コポリマー樹脂との両方を、任意選択で1つ以上の他の(非脂環式)モノマーと組み合わせて含み、すべてのモノマーの質量の大部分は脂環式である。
好適な有用な脂環式樹脂の非限定的な例としては、シクロペンタジエン(「CPD」)ホモポリマー又はコポリマー樹脂、ジシクロペンタジエン(「DCPD」)ホモポリマー又はコポリマー樹脂、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
脂環式コポリマー樹脂の非限定的な例としては、CPD/ビニル芳香族コポリマー樹脂、DCPD/ビニル芳香族コポリマー樹脂、CPD/テルペンコポリマー樹脂、DCPD/テルペンコポリマー樹脂、CPD/脂肪族コポリマー樹脂(例えば、CPD/C5留分コポリマー樹脂)、DCPD/脂肪族コポリマー樹脂(例えば、DCPD/C5留分コポリマー樹脂)、CPD/芳香族コポリマー樹脂(例えば、CPD/C9フラクチオ)が挙げられる。DCPD/芳香族コポリマー樹脂(例えば、DCPD/芳香族コポリマー樹脂)、DCPD/芳香族−脂肪族コポリマー樹脂(例えば、DCPD/C9フラクションコポリマー樹脂)、CPD/芳香族−脂肪族コポリマー樹脂(例えば、DCPD/C5及びC9フラクションコポリマー樹脂)、CPD/ビニル芳香族コポリマー樹脂(例えば、CPD/スチレンコポリマー樹脂)、CPD/ビニル芳香族コポリマー樹脂(例えば、DCPD/スチレン)コポリマー樹脂)、CPD/テルペンコポリマー樹脂(例えば、リモネン/CPDコポリマー樹脂)及びDCPD/テルペンコポリマー樹脂(例えば、リモネン/DCPDコポリマー樹脂)。
特定の実施形態では、脂環式樹脂が上述の脂環式樹脂のうちの1つの水素化形態(すなわち、水素化脂環式樹脂)を含み得る。
他の実施形態では、脂環式樹脂が水素化脂環式樹脂を排除する;換言すれば、脂環式樹脂は水素化されない。
In one or more embodiments, both the alicyclic homopolymer resin and the alicyclic copolymer resin containing those derived from the alicyclic monomer are optionally one or more others. Included in combination with (non-alicyclic) monomers, most of the mass of all monomers is alicyclic.
Non-limiting examples of suitable useful alicyclic resins include cyclopentadiene (“CPD”) homopolymers or copolymer resins, dicyclopentadiene (“DCPD”) homopolymers or copolymer resins, and combinations thereof. Be done.
Non-limiting examples of alicyclic copolymer resins include CPD / vinyl aromatic copolymer resins, DCPD / vinyl aromatic copolymer resins, CPD / terpene copolymer resins, DCPD / terpene copolymer resins, CPD / aliphatic copolymer resins (eg). , CPD / C5 distillate copolymer resin), DCPD / aliphatic copolymer resin (eg, DCPD / C5 distillate copolymer resin), CPD / aromatic copolymer resin (eg, CPD / C9 fraction). DCPD / aromatic copolymer resin (eg DCPD / aromatic copolymer resin), DCPD / aromatic-aliphatic copolymer resin (eg DCPD / C9 fraction copolymer resin), CPD / aromatic-aliphatic copolymer resin (eg DCPD) / C5 and C9 fraction copolymer resin), CPD / vinyl aromatic copolymer resin (eg, CPD / styrene copolymer resin), CPD / vinyl aromatic copolymer resin (eg, DCPD / styrene) copolymer resin), CPD / terpen copolymer resin (eg, CPD / terpen copolymer resin) For example, limonen / CPD copolymer resin) and DCPD / terpen copolymer resin (eg, limonen / DCPD copolymer resin).
In certain embodiments, the alicyclic resin may include one hydrogenated form of the alicyclic resin described above (ie, a hydrogenated alicyclic resin).
In other embodiments, the alicyclic resin eliminates the hydrogenated alicyclic resin; in other words, the alicyclic resin is not hydrogenated.
特定の実施形態において、1つ以上の芳香族樹脂は、脂肪族、脂環式、及びテルペン樹脂の1つ以上と組み合わせて使用される。
1つ以上の実施形態において、1つ以上の芳香族樹脂が樹脂の全負荷に対して主要な質量成分(例えば、50質量%を超える)として使用される。例えば、使用される樹脂は、少なくとも55質量%、他の実施形態では少なくとも80質量%、他の実施形態では少なくとも99質量%の1種以上の芳香族樹脂を含む。
In certain embodiments, the one or more aromatic resins are used in combination with one or more of the aliphatic, alicyclic, and terpene resins.
In one or more embodiments, one or more aromatic resins are used as the major mass component (eg, greater than 50% by weight) with respect to the total load of the resin. For example, the resin used comprises at least 55% by weight, at least 80% by weight in other embodiments, and at least 99% by weight of another aromatic resin.
1つ以上の実施形態では、芳香族樹脂が芳香族ホモポリマー樹脂と、1つ以上の他の(非芳香族)モノマーと組み合わせた1つ以上の芳香族モノマーに由来するものを含む芳香族コポリマー樹脂との両方を含み、任意のタイプのモノマーの最大量は芳香族である。
有用な芳香族樹脂の非限定的な例としては、クマロン−インデン樹脂及びアルキル−フェノール樹脂、ならびにビニル芳香族ホモポリマー又はコポリマー樹脂(例えば、以下のモノマーの1つ以上に由来するもの)が挙げられる: αメチルスチレン、スチレン、オルトメチルスチレン、メタメチルスチレン、パーラメチルスチレン、ビニルトルエン、パーラ(tert-ブチル)スチレン、メトキシスチレン、クロロスチレン、ヒドロキシスチレン、ビニルメシチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、又はC9留分又はC8-C10留分から生じる任意のビニル芳香族モノマー。
ビニル芳香族コポリマー樹脂の非限定的な例としては、ビニル芳香族/テルペンコポリマー樹脂(例えば、リモネン/スチレンコポリマー樹脂)、ビニル芳香族/C5留分樹脂(例えば、C5留分/スチレンコポリマー樹脂)、ビニル芳香族/脂肪族コポリマー樹脂(例えば、CPD(シクロペンタジエン)/スチレンコポリマー樹脂、及びDCPD(ジシクロペンタジエン)/スチレンコポリマー樹脂)が挙げられる。
アルキルフェノール樹脂の非限定的な例としてはp−tert−ブチルフェノール−アセチレン樹脂などのアルキルフェノール−アセチレン樹脂、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂(低重合度を有するものなど)が挙げられるが、特定の実施形態では芳香族樹脂が上述の芳香族樹脂のうちの1つの水素化形態(すなわち、水素化芳香族樹脂)を含み得る。
他の実施形態では、芳香族樹脂が水素化芳香族樹脂を除外し、換言すれば、芳香族樹脂は水素化されない。
In one or more embodiments, an aromatic copolymer comprising an aromatic resin derived from one or more aromatic monomers in combination with an aromatic homopolymer resin and one or more other (non-aromatic) monomers. The maximum amount of any type of monomer, including both with resin, is aromatic.
Non-limiting examples of useful aromatic resins include kumaron-inden resins and alkyl-phenol resins, as well as vinyl aromatic homopolymers or copolymer resins (eg, derived from one or more of the following monomers): Are: α-methylstyrene, styrene, orthomethylstyrene, metamethylstyrene, paramethylstyrene, vinyltoluene, parra (tert-butyl) styrene, methoxystyrene, chlorostyrene, hydroxystyrene, vinylmethylene, divinylbenzene, vinylnaphthalene, or Any vinyl aromatic monomer resulting from the C9 distillate or the C8-C10 distillate.
Non-limiting examples of vinyl aromatic copolymer resins include vinyl aromatic / terpene copolymer resins (eg limonene / styrene copolymer resins), vinyl aromatic / C5 distillate resins (eg C5 distillates / styrene copolymer resins). , Vinyl aromatic / aliphatic copolymer resin (for example, CPD (cyclopentadiene) / styrene copolymer resin, and DCPD (dicyclopentadiene) / styrene copolymer resin).
Non-limiting examples of alkylphenol resins include alkylphenol-acetylene resins such as p-tert-butylphenol-acetylene resins, alkylphenol-formaldehyde resins (such as those having a low degree of polymerization), but in certain embodiments, aromatics. The resin may include a hydrogenated form of one of the above aromatic resins (ie, a hydrogenated aromatic resin).
In other embodiments, the aromatic resin excludes the hydrogenated aromatic resin, in other words, the aromatic resin is not hydrogenated.
特定の実施形態において、1つ以上の脂肪族樹脂は、1つ以上の脂環式、芳香族及びテルペン樹脂と組み合わせて使用される。
1つ以上の実施形態において、1つ以上の脂肪族樹脂が樹脂の全負荷に対して主要な質量成分(例えば、50質量%を超える)として使用される。例えば、使用される樹脂は、少なくとも55質量%、他の実施形態では少なくとも80質量%、他の実施形態では少なくとも99質量%の1種以上の脂肪族樹脂を含む。
In certain embodiments, the one or more aliphatic resins are used in combination with one or more alicyclic, aromatic and terpene resins.
In one or more embodiments, one or more aliphatic resins are used as the major mass component (eg, greater than 50% by weight) relative to the total load of the resin. For example, the resin used comprises at least 55% by weight, at least 80% by weight in other embodiments, and at least 99% by weight in other embodiments.
1つ又は複数の実施形態では、脂肪族樹脂が脂肪族ホモポリマー樹脂と、1つ又は複数の他の(非脂肪族)モノマーと組み合わせた1つ又は複数の脂肪族モノマーから誘導されるものを含む。
有用な脂肪族樹脂の非限定的な例としては、C5留分ホモポリマー又はコポリマー樹脂、C5留分/C9留分コポリマー樹脂、C5留分/ビニル芳香族コポリマー樹脂(例えば、C5留分/スチレンコポリマー樹脂)、C5留分/脂環式コポリマー樹脂、C5留分/C9留分/脂環式コポリマー樹脂、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
脂環式モノマーの非限定的な例としてはシクロペンタジエン(「CPD」)及びジシクロペンタジエン(「DCPD」)が挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態では、脂肪族樹脂が上述の脂肪族樹脂のうちの1つの水素化形態(すなわち、水素化脂肪族樹脂)を含み得る。
他の実施形態では脂肪族樹脂が水素化脂肪族樹脂を排除する;換言すれば、このような実施形態では脂肪族樹脂は水素化されない。
In one or more embodiments, the aliphatic resin is derived from one or more aliphatic monomers in combination with an aliphatic homopolymer resin and one or more other (non-aliphatic) monomers. Including.
Non-limiting examples of useful aliphatic resins include C5 distillate homopolymers or copolymer resins, C5 distillate / C9 distillate copolymer resins, C5 distillate / vinyl aromatic copolymer resins (eg, C5 distillate / styrene). Copolymer resin), C5 distillate / alicyclic copolymer resin, C5 distillate / C9 distillate / alicyclic copolymer resin, and combinations thereof.
Non-limiting examples of alicyclic monomers include, but are not limited to, cyclopentadiene (“CPD”) and dicyclopentadiene (“DCPD”).
In certain embodiments, the aliphatic resin may comprise a hydrogenated form of one of the above-mentioned aliphatic resins (ie, a hydrogenated aliphatic resin).
In other embodiments, the aliphatic resin eliminates the hydrogenated aliphatic resin; in other words, in such an embodiment, the aliphatic resin is not hydrogenated.
1つ以上の実施形態では、テルペン樹脂がテルペンホモポリマー樹脂と、1つ以上の他の(非テルペン)モノマーと組み合わせた1つ以上のテルペンモノマーに由来するものを含むテルペンコポリマー樹脂との両方を含み、任意のタイプのモノマーの最大量はテルペンである。
有用なテルペン樹脂の非限定的な例としては、アルファ−ピネン樹脂、ベータ−ピネン樹脂、リモネン樹脂(例えば、L−リモネン、D−リモネン、L−及びD−異性体のラセミ混合物であるジペンテン)、ベータ−フェランドレン、デルタ−3−カレン、デルタ−2−カレン、ピネン−リモネンコポリマー樹脂、テルペン−フェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
特定の実施形態では、テルペン樹脂が上述のテルペン樹脂のうちの1つの水素化形態(すなわち、水素化テルペン樹脂)を含むことができる。
他の実施形態ではテルペン樹脂が水素化テルペン樹脂を排除する;換言すれば、このような実施形態ではテルペン樹脂は水素化されない。
In one or more embodiments, both the terpene homopolymer resin and the terpene copolymer resin, including those in which the terpene resin is derived from one or more terpene monomers combined with one or more other (non-terpene) monomers. The maximum amount of any type of monomer, including terpenes, is terpenes.
Non-limiting examples of useful terpene resins include alpha-pinene resins, beta-pinene resins, limonene resins (eg, dipentene, a racemic mixture of L-limonenes, D-limonenes, L- and D-isomers). , Beta-ferrandrene, delta-3-calene, delta-2-calene, pinene-limonene copolymer resin, terpene-phenolic resin, aromatic-modified terpene resin, and combinations thereof.
In certain embodiments, the terpene resin can include a hydrogenated form of one of the above-mentioned terpene resins (ie, a hydrogenated terpene resin).
In other embodiments, the terpene resin eliminates the hydrogenated terpene resin; in other words, in such an embodiment the terpene resin is not hydrogenated.
(加硫剤)
本発明のゴム組成物には、加硫剤として、硫黄又は硫黄含有加硫剤を用いることが好ましく、硫黄が特に好ましい。硫黄又は硫黄含有加硫剤は硫黄分として、ゴム成分100質量部に対し、0.5〜12質量部用いられ、好ましくは、1〜10質量部用いられる。
例えば、ランフラットタイヤのサイド補強ゴムに用いられる硫黄分として、ゴム成分100質量部に対し、3〜10質量部用いられることが好ましく、3.3〜9質量部用いられることがより好ましく、3.5〜8質量部用いられることが更に好ましい。
硫黄としては、粉末硫黄や粉末状の不溶性硫黄(不溶性ポリマー硫黄)等が用いられる。
適切な硫黄含有加硫剤の例には、二硫化アミン、ポリマーポリスルフィド又は硫黄オレフィン付加物などの硫黄供与加硫剤等が含まれる。
加硫剤は、単独で又は組み合わせて使用することができる。また、所望の加硫レベルを達成するために加硫剤の量を容易に選択することができる。
本発明において、所望により、硫黄又は硫黄含有加硫剤に加えて、パーオキサイド系架橋剤を用いても良いが、硫黄又は硫黄含有加硫剤に加えて、パーオキサイド系架橋剤を用いると、ゴム組成物の破断時の伸びが低下し、耐破壊特性が悪化するので、パーオキサイド系架橋剤を用いない方が好ましい。
(Vulcanizing agent)
In the rubber composition of the present invention, sulfur or a sulfur-containing vulcanizing agent is preferably used as the vulcanizing agent, and sulfur is particularly preferable. Sulfur or a sulfur-containing vulcanizing agent is used as the sulfur content in an amount of 0.5 to 12 parts by mass, preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
For example, the sulfur content used in the side reinforcing rubber of a run-flat tire is preferably 3 to 10 parts by mass and more preferably 3.3 to 9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is more preferable to use 5 to 8 parts by mass.
As the sulfur, powdered sulfur, powdered insoluble sulfur (insoluble polymer sulfur) and the like are used.
Examples of suitable sulfur-containing vulcanizers include sulfur-donating vulcanizers such as amine disulfide, polymer polysulfides or sulfur olefin adducts.
The vulcanizing agent can be used alone or in combination. Also, the amount of vulcanizing agent can be easily selected to achieve the desired vulcanization level.
In the present invention, if desired, a peroxide-based cross-linking agent may be used in addition to the sulfur or sulfur-containing vulcanizing agent. However, when a peroxide-based cross-linking agent is used in addition to the sulfur or sulfur-containing vulcanizing agent, It is preferable not to use a sulfur-based cross-linking agent because the elongation at break of the rubber composition is reduced and the fracture resistance is deteriorated.
(加硫促進剤)
1つ以上の実施形態において、加硫剤は、加硫促進剤と組み合わせて使用される。
1つ以上の実施形態において、加硫促進剤は加硫に必要な時間及び/又は温度を制御し、加硫物の特性を改善するために使用される。
促進剤の例には、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィドなどのチアゾール加硫促進剤、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジル−スルフェンアミド(CBS)、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドなどのスルフェンアミド加硫促進剤、及びジフェニルグアニジン(DPG)などのグアニジン加硫促進剤が含まれる。
本発明においては、所望の硬化レベルを達成するために加硫促進剤の量を容易に選択することができる。
(Vulcanization accelerator)
In one or more embodiments, the vulcanizing agent is used in combination with a vulcanization accelerator.
In one or more embodiments, the vulcanization accelerator is used to control the time and / or temperature required for vulcanization and to improve the properties of the vulcanized product.
Examples of accelerators include thiazole vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole and dibenzothiazyl disulfide, N-cyclohexyl-2-benzothiazil-sulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothia. Includes sulfenamide vulcanization accelerators such as zoryl sulfenamide and guanidine vulcanization accelerators such as diphenylguanidine (DPG).
In the present invention, the amount of vulcanization accelerator can be easily selected to achieve the desired curing level.
(その他の配合剤)
ゴム配合に典型的に使用されるその他の配合剤もゴム組成物に添加することができる。
これらには、促進剤、促進剤活性剤、油、追加の可塑剤、ワックス、スコーチ抑制剤、加工助剤、酸化亜鉛、粘着付与樹脂、強化樹脂、ステアリン酸などの脂肪酸、解こう剤、及び抗酸化剤及び抗オゾン剤などの分解防止剤が含まれる。
特定の実施形態では、軟化剤として従来使用されるものが含まれる。軟化剤として使用することができる有用な油又は増量剤には芳香油、パーラフィン油、ナフテン油、ヒマシ油以外の植物油、MES、TDAE、及びSRAEを含む低PCA油、ならびに重質ナフテン油が含まれるが、これらに限定されない。
適切な低PCA油には、野菜、ナッツ、及び種子から収穫することができるような、様々な植物由来の油も含まれる。
非限定的な例としては大豆又は大豆油、ヒマワリ油、ベニバナ油、トウモロコシ油、亜麻仁油、綿実油、菜種油、カシュー油、ゴマ油、ラクダリア油、ホバ油、マカダミアナッツ油、ココナッツ油、及びパーム油が挙げられるが、これらに限定されない。
(Other compounding agents)
Other formulations typically used in rubber formulations can also be added to the rubber composition.
These include accelerators, accelerator activators, oils, additional plasticizers, waxes, scorch inhibitors, processing aids, zinc oxide, tackifier resins, reinforced resins, fatty acids such as stearic acid, solubilizers, and Decomposition inhibitors such as antioxidants and anti-ozone agents are included.
In certain embodiments, those conventionally used as softeners are included. Useful oils or bulking agents that can be used as softeners include aromatic oils, parlaffin oils, naphthenic oils, vegetable oils other than castor oil, low PCA oils containing MES, TDAE, and SRAE, and heavy naphthenic oils. Included, but not limited to.
Suitable low PCA oils also include oils of various plant origins, such as those that can be harvested from vegetables, nuts, and seeds.
Non-limiting examples include soybean or soybean oil, sunflower oil, benibana oil, corn oil, flaxseed oil, cottonseed oil, rapeseed oil, cashew oil, sesame oil, camellia oil, hover oil, macadamia nut oil, coconut oil, and palm oil. These include, but are not limited to.
1つ以上の実施形態では、有機酸はカルボン酸である。
特定の実施形態では、カルボン酸が飽和及び不飽和脂肪酸を含む脂肪酸である。
特定の実施形態では、ステアリン酸などの飽和脂肪酸が使用される。
他の有用な酸としてはパールミチン酸、アラキジン酸、オレイン酸、リノール酸、及びアラキドン酸が挙げられるが、これらに限定されない。
In one or more embodiments, the organic acid is a carboxylic acid.
In certain embodiments, the carboxylic acid is a fatty acid, including saturated and unsaturated fatty acids.
In certain embodiments, saturated fatty acids such as stearic acid are used.
Other useful acids include, but are not limited to, permicinic acid, arachidic acid, oleic acid, linoleic acid, and arachidonic acid.
(共晶化合物の配合量)
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、0.005質量部を超える、他の実施形態では0.01質量部を超える、他の実施形態では0.02質量部を超える共晶化合物を含む。
これら又は他の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、3質量部未満、他の実施形態では1質量部未満、及び他の実施形態では0.1質量部未満の共晶化合物を含む。
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、約0.005〜約3質量部、他の実施形態では約0.01〜約1質量部、他の実施形態では約0.02〜約0.1質量部の共晶化合物を含む。
(Amount of eutectic compound compounded)
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition exceeds 0.005 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and in other embodiments, it exceeds 0.01 parts by mass. Contains more than 0.02 parts by mass of eutectic compounds.
In these or other embodiments, the vulcanizable rubber composition is less than 3 parts by mass, less than 1 part by mass in other embodiments, and 0.1 parts by mass in other embodiments, relative to 100 parts by mass of the rubber component. Contains less than a portion of eutectic compounds.
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition is about 0.005 to about 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and in other embodiments is about 0.01 to about 1 part by mass. In other embodiments, it comprises from about 0.02 to about 0.1 parts by weight of the eutectic compound.
1つ又は複数の実施形態では、共晶化合物の量が金属酸化物(酸化亜鉛など)の配合量を参照して説明することができる。
1つ以上の実施形態では、加硫可能な組成物が加硫可能な組成物内に存在する共晶化合物及び金属酸化物(例えば、酸化亜鉛)の総質量に基づいて、2質量%を超える、他の実施形態では3質量%を超える、及び他の実施形態では5質量%を超える共晶溶媒を含む。
これら又は他の実施形態では、加硫可能な組成物が加硫可能な組成物内に存在する共晶化合物及び金属酸化物(例えば、酸化亜鉛)の総質量に基づいて、20質量%未満、他の実施形態では15質量%未満、及び他の実施形態では12質量%未満の共晶溶媒を含む。
1つ以上の実施形態では、加硫可能な組成物が加硫可能な組成物内に存在する共晶溶媒及び金属酸化物(例えば、酸化亜鉛)の総質量に基づいて、約2〜約15質量%、他の実施形態では約3〜約12質量%、及び他の実施形態では約5〜約10質量%の共晶化合物を含む。
In one or more embodiments, the amount of the eutectic compound can be described with reference to the amount of the metal oxide (such as zinc oxide) blended.
In one or more embodiments, the vulcanizable composition is greater than 2% by weight based on the total mass of eutectic compounds and metal oxides (eg, zinc oxide) present in the vulcanizable composition. , In other embodiments greater than 3% by weight, and in other embodiments greater than 5% by weight vulcanizing solvent.
In these or other embodiments, the vulcanizable composition is less than 20% by weight, based on the total mass of eutectic compounds and metal oxides (eg, zinc oxide) present in the vulcanizable composition. Other embodiments contain less than 15% by weight, and other embodiments contain less than 12% by weight vulcanizing solvent.
In one or more embodiments, the vulcanizable composition is about 2 to about 15 based on the total mass of eutectic solvents and metal oxides (eg, zinc oxide) present in the vulcanizable composition. It contains about 3 to about 12% by weight of vulcanized compounds in other embodiments and about 5 to about 10% by weight in other embodiments.
(有機酸)
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、0.5質量部を超え、他の実施形態では0.7質量部を超え、他の実施形態では1.0質量部を超える有機酸(例えばステアリン酸)を含む。
これら又は他の実施形態では、加硫性ゴム組成物が5質量部未満、他の実施形態では3質量部未満、他の実施形態では2質量部未満の有機酸(例えばステアリン酸)質量部を含む。
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、約0.5〜約5質量部、他の実施形態では約0.7〜約3質量部、他の実施形態では約1.0〜約2質量部の有機酸(例えばステアリン酸)質量部を含む。
(Organic acid)
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition exceeds 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and in other embodiments, it exceeds 0.7 parts by mass, and the other embodiment. Contains more than 1.0 parts by mass of organic acids (eg stearic acid).
In these or other embodiments, the vulcanizable rubber composition comprises less than 5 parts by mass, in other embodiments less than 3 parts by mass, and in other embodiments less than 2 parts by mass of an organic acid (eg stearic acid). Including.
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition is about 0.5 to about 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and in other embodiments is about 0.7 to about 3 parts by mass. In other embodiments, it comprises from about 1.0 to about 2 parts by weight of organic acid (eg stearic acid) by weight.
(充填材の配合量)
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、少なくとも0質量部、他の実施形態では少なくとも10質量部、及び他の実施形態では少なくとも20質量部の充填材を含む。
これら又は他の実施形態では、加硫性ゴム組成物が多くとも200質量部、他の実施形態では多くとも100質量部、他の実施形態では多くとも70質量部の充填材を含む。
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、約0〜約200質量部、他の実施形態では約10〜約100質量部、他の実施形態では約20〜約70質量部の充填材を含む。
(Amount of filler compounded)
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition is at least 0 parts by mass, at least 10 parts by mass in other embodiments, and at least 20 parts by mass in other embodiments, relative to 100 parts by mass of the rubber component. Includes filler.
In these or other embodiments, the vulcanizable rubber composition comprises at most 200 parts by mass, in other embodiments at most 100 parts by mass, and in other embodiments at most 70 parts by mass.
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition is from about 0 to about 200 parts by mass, in other embodiments from about 10 to about 100 parts by mass, and in other embodiments from about 20 to about 70 parts by mass. Includes filler.
(カーボンブラックの配合量)
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、少なくとも0質量部、他の実施形態では少なくとも10質量部、他の実施形態では少なくとも20質量部のカーボンブラックを含む。
これら又は他の実施形態では、加硫性ゴム組成物が多くとも200質量部、他の実施形態では多くとも100質量部、他の実施形態では多くとも70質量部のカーボンブラックを含む。
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、約0〜約200質量部、他の実施形態では約10〜約100質量部、他の実施形態では約20〜約70質量部のカーボンブラックを含む。
(Amount of carbon black blended)
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition comprises at least 0 parts by mass, at least 10 parts by mass in other embodiments, and at least 20 parts by mass in other embodiments, relative to 100 parts by mass of the rubber component. Contains carbon black.
In these or other embodiments, the vulcanizable rubber composition comprises at most 200 parts by mass, in other embodiments at most 100 parts by mass, and in other embodiments at most 70 parts by mass of carbon black.
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition is about 0 to about 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, in other embodiments about 10 to about 100 parts by mass, and other embodiments. Contains about 20 to about 70 parts by mass of carbon black.
(シリカの配合量)
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、少なくとも5質量部、他の実施形態では少なくとも25質量部、他の実施形態では少なくとも50質量部のシリカを含む。
これら又は他の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、最大で200質量部、他の実施形態では最大で130質量部、他の実施形態では最大で80質量部のシリカを含む。
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、約5〜約200質量部、他の実施形態では約25〜約130質量部、他の実施形態では約50〜約80質量部のシリカ質量部を含む。
(Silica compounding amount)
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition comprises at least 5 parts by mass, at least 25 parts by mass in other embodiments, and at least 50 parts by mass in other embodiments, relative to 100 parts by mass of the rubber component. Contains silica.
In these or other embodiments, the vulcanizable rubber composition is up to 200 parts by mass, up to 130 parts by mass in other embodiments, and up to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Contains parts by mass of silica.
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition is about 5 to about 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, in other embodiments about 25 to about 130 parts by mass, and in other embodiments. Contains about 50 to about 80 parts by mass of silica.
(充填材の充填比率)
本発明の加硫性ゴム組成物において、カーボンブラック単独、又はシリカ単独を配合しても良いが、カーボンブラックとシリカとの両方を配合しても良い。
1つ又は複数の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、第1の充填材の量対第2の充填材の量の比によって特徴付けることができる。
1つ以上の実施形態では、カーボンブラック対シリカの量の比が約1:1、他の実施形態では約10:1、他の実施形態では約14:1、他の実施形態では約20:1である。
1つ以上の実施形態では、カーボンブラック対シリカの量の比が約1:5、他の実施形態では約1:10、他の実施形態では約1:14、及び他の実施形態では約1:20である。
(Filling ratio of filler)
In the vulcanizable rubber composition of the present invention, carbon black alone or silica alone may be blended, but both carbon black and silica may be blended.
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition can be characterized by the ratio of the amount of the first filler to the amount of the second filler.
In one or more embodiments, the ratio of carbon black to silica amounts is about 1: 1, in other embodiments about 10: 1, in other embodiments about 14: 1, and in other embodiments about 20 :. It is 1.
In one or more embodiments, the ratio of the amount of carbon black to silica is about 1: 5, in other embodiments about 1:10, in other embodiments about 1:14, and in other embodiments about 1. : 20.
(シランカップリング剤の配合量)
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、シリカ100質量部に対して、少なくとも1質量部、他の実施形態では少なくとも2質量部、他の実施形態では少なくとも5質量部のシランカップリング剤を含んでも良い。
これら又は他の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、100質量部のシリカに対して、多くとも20質量部、他の実施形態では多くとも15質量部、及び他の実施形態では多くとも10質量部のシランカップリング剤を含んでも良い。
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、シリカ100質量部に対して、約1〜約20質量部、他の実施形態では約2〜約15質量部、他の実施形態では約5〜約10 質量部のシランカップリング剤を含んでも良い。
(Amount of silane coupling agent compounded)
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition contains at least 1 part by weight of silane, at least 2 parts by weight in other embodiments, and at least 5 parts by weight in other embodiments, relative to 100 parts by weight of silica. A coupling agent may be included.
In these or other embodiments, the vulcanizable rubber composition is at most 20 parts by weight, in other embodiments at most 15 parts by weight, and at most in other embodiments, relative to 100 parts by weight of silica. It may contain 10 parts by mass of a silane coupling agent.
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition is about 1 to about 20 parts by weight, in other embodiments about 2 to about 15 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of silica, in other embodiments. It may contain about 5 to about 10 parts by mass of the silane coupling agent.
(樹脂の配合量)
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物がゴム100質量部に対して1質量部より多く、他の実施形態では15より多く、他の実施形態では25質量部より多くの樹脂(例えば炭化水素樹脂)を含む。
これら又は他の実施形態では、加硫性ゴム組成物が、ゴム100質量部に対して、150質量部未満、他の実施形態では120質量部未満、他の実施形態では90質量部未満の樹脂(例えば炭化水素樹脂)を含む。
1つ以上の実施形態では、加硫性ゴム組成物が約1〜約150質量部、他の実施形態では約15〜約120質量部、他の実施形態では約25〜約90質量部の樹脂(例えば炭化水素樹脂)質量部を含む。
(Amount of resin compounded)
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition is more than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of rubber, more than 15 in other embodiments, and more than 25 parts by weight in other embodiments. For example, hydrocarbon resin) is included.
In these or other embodiments, the vulcanizable rubber composition is less than 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber, less than 120 parts by mass in other embodiments, and less than 90 parts by mass in other embodiments. (For example, hydrocarbon resin) is included.
In one or more embodiments, the vulcanizable rubber composition is about 1 to about 150 parts by mass, in other embodiments about 15 to about 120 parts by mass, and in other embodiments about 25 to about 90 parts by mass of resin. (For example, hydrocarbon resin) Contains parts by mass.
(ゴム組成物の製造方法)
本発明に係るゴム組成物の製造方法は、ゴム成分と、常温で液体の有機塩と、ゴム成分100質量部に対し4質量部を超える金属酸化物とを含む成分を混合する工程を有する。
ここで、常温で液体の有機塩とは、上述の、室温(23℃)で液状の深共晶溶媒(DES)である共晶化合物をいう。常温とは、室温(23℃)である。
この本発明に係るゴム組成物の製造方法は、
(i) ゴム成分と、共晶化合物と、金属酸化物とを混練し、マスターバッチを製造する工程(A)と、
(ii) 前記マスターバッチと、硫黄系加硫剤とを混練し、ゴム組成物を製造する工程(B)とを含む、ゴム組成物の製造方法が好ましい。
1つ以上の実施形態では、加硫性組成物が加硫可能なゴムと共融溶媒とを混合してマスターバッチを形成し、その後、マスターバッチに加硫剤を添加することによって調製される。
マスターバッチの調製は例えば、最初の混合物が2つ以上の成分を混合することによって調製された後に、所望により、1つ以上の成分が連続的に組成物に添加され得る、1つ以上のサブ混合工程を使用して行われ得る。
また、従来の技術を用いて、カーボンブラック、追加の充填材、化学的に処理された無機酸化物、シリカ、シランカップリング剤、シリカ分散剤、加工油、酸化亜鉛及び脂肪酸などの加工助剤、及び酸化防止剤又はオゾン防止剤などの分解防止剤などの追加の成分を、これらに限定されないが、加硫可能な組成物の調製において添加することができる。
(Manufacturing method of rubber composition)
The method for producing a rubber composition according to the present invention includes a step of mixing a rubber component, an organic salt liquid at room temperature, and a component containing more than 4 parts by mass of a metal oxide with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
Here, the organic salt that is liquid at room temperature refers to the above-mentioned eutectic compound that is a deep eutectic solvent (DES) that is liquid at room temperature (23 ° C.). Room temperature is room temperature (23 ° C.).
The method for producing a rubber composition according to the present invention is
(i) A step (A) of kneading a rubber component, a eutectic compound, and a metal oxide to produce a masterbatch.
(ii) A method for producing a rubber composition, which comprises a step (B) of kneading the masterbatch and a sulfur-based vulcanizing agent to produce a rubber composition, is preferable.
In one or more embodiments, the vulcanizable composition is prepared by mixing a vulcanizable rubber with a vulcanizing solvent to form a masterbatch, followed by the addition of a vulcanizing agent to the masterbatch. ..
Masterbatch preparation is, for example, one or more subs in which one or more components can be added continuously to the composition, if desired, after the first mixture is prepared by mixing two or more components. It can be done using a mixing step.
Also, using conventional techniques, processing aids such as carbon black, additional fillers, chemically treated inorganic oxides, silica, silane coupling agents, silica dispersants, processing oils, zinc oxide and fatty acids. , And additional components such as antioxidants such as antioxidants or antioxidants can be added in the preparation of vulcanizable compositions, but not limited to these.
本発明において、共晶化合物が、第4級アンモニウム塩及び水素結合供与体を混合して調製されることが好ましい。本発明において、ゴム成分に共晶化合物を導入する前に、共晶化合物が調製されることが好ましい。
即ち、共晶化合物を構成する混合物の第1の成分(第4級アンモニウム塩)は共晶化合物を加硫性ゴム組成物に導入する前に、混合物の第2の成分(水素結合供与体)と事前に混合されることが好ましい。
1つ以上の実施形態では、混合物の組み合わされた成分が均一な液体組成物が観察されるまで混合される。
In the present invention, the eutectic compound is preferably prepared by mixing a quaternary ammonium salt and a hydrogen bond donor. In the present invention, it is preferable that the eutectic compound is prepared before introducing the eutectic compound into the rubber component.
That is, the first component (quaternary ammonium salt) of the mixture constituting the eutectic compound is the second component (hydrogen bond donor) of the mixture before the eutectic compound is introduced into the vulverable rubber composition. Is preferably premixed with.
In one or more embodiments, the combined components of the mixture are mixed until a homogeneous liquid composition is observed.
共晶化合物を配合することにより、金属酸化物を多量配合するゴム組成物においても、ゴム組成物中での金属酸化物の分散性を向上させ、加硫反応時間を短縮させることができる。
そして、共晶化合物と金属酸化物との両方をゴム組成物に配合することにより、ゴム組成物中の金属酸化物の分散性が向上し、加硫戻り性を飛躍的に向上させることができる。
これらの実施形態では共晶化合物が酸化亜鉛等の金属酸化物のキャリアになっていると推測される。
例えば、共晶化合物はより多量の酸化亜鉛等の金属酸化物と組み合わせることができ、酸化亜鉛等の金属酸化物は、酸化亜鉛等の金属酸化物と共晶化合物との組み合わせを固体としてミキサー内のゴムに送達するための担体として作用する。
さらに他の実施形態では共晶対の部材のうちの1つは共晶化合物のための固体キャリアとして作用し、したがって、共晶化合物の第1及び第2の成分の組合せはミキサー内のゴムに固体として添加することができる予備組合せを形成する。
本発明においては、この性質の混合物が固体組成を所望の温度に維持するために、過剰の第1又は第2の共晶部材を、他の共晶部材に対して過剰に組み合わせることによって形成することができることを理解するのであろう。
By blending the eutectic compound, even in a rubber composition containing a large amount of metal oxide, the dispersibility of the metal oxide in the rubber composition can be improved and the vulcanization reaction time can be shortened.
By blending both the eutectic compound and the metal oxide in the rubber composition, the dispersibility of the metal oxide in the rubber composition is improved, and the vulcanization return property can be dramatically improved. ..
In these embodiments, it is presumed that the eutectic compound is a carrier of a metal oxide such as zinc oxide.
For example, a eutectic compound can be combined with a larger amount of a metal oxide such as zinc oxide, and a metal oxide such as zinc oxide can be prepared in a mixer by combining a metal oxide such as zinc oxide and a eutectic compound as a solid. Acts as a carrier for delivery to rubber.
In yet another embodiment, one of the members of the eutectic pair acts as a solid carrier for the eutectic compound, so the combination of the first and second components of the eutectic compound is on the rubber in the mixer. Form a preliminary combination that can be added as a solid.
In the present invention, a mixture of this property is formed by excessive combination of excess first or second eutectic members with respect to other eutectic members in order to maintain the solid composition at a desired temperature. You will understand that you can.
1つ以上の実施形態において、共晶化合物は、ゴムマスターバッチの形成における初期成分として加硫性ゴム組成物に導入される。
その結果、共晶化合物は、ゴム成分との高剪断高温混合を受ける。
1つ以上の実施形態では、共晶化合物(特に、共晶溶媒)が110℃を超える最低温度で、他の実施形態では130℃を超える最低温度で、他の実施形態では150℃を超える最低温度でゴム成分と混合される。
1つ以上の実施形態において、高剪断高温混合は、約110℃〜約170℃の温度で行われる。
In one or more embodiments, the eutectic compound is introduced into the vulcanizable rubber composition as an initial component in the formation of the rubber masterbatch.
As a result, the eutectic compound undergoes high shear and high temperature mixing with the rubber component.
In one or more embodiments, the eutectic compound (particularly the eutectic solvent) has a minimum temperature above 110 ° C., another embodiment a minimum temperature above 130 ° C., and another embodiment a minimum temperature above 150 ° C. Mixed with rubber components at temperature.
In one or more embodiments, the high shear high temperature mixing is performed at a temperature of about 110 ° C to about 170 ° C.
他の実施形態では、共晶化合物が加硫剤と共に、連続的に又は同時に加硫可能なゴムに導入される。
その結果、共晶化合物は、110℃未満、他の実施形態では105℃未満、他の実施形態では100℃未満の最高温度で加硫性ゴムと混合される。
1つ以上の実施形態では、加硫剤との混合が約70℃〜約110℃の温度で行われる。
In another embodiment, the eutectic compound is introduced with the vulcanizing agent into the rubber, which can be vulcanized continuously or simultaneously.
As a result, the eutectic compound is mixed with the vulcanizable rubber at a maximum temperature of less than 110 ° C., less than 105 ° C. in other embodiments and less than 100 ° C. in other embodiments.
In one or more embodiments, mixing with the vulcanizing agent is carried out at a temperature of about 70 ° C to about 110 ° C.
共晶化合物と同様に、酸化亜鉛等の金属酸化物及びステアリン酸は初期成分としてゴムマスターバッチに添加することができ、したがって、これらの成分は、高温、高剪断混合を受ける。
あるいは、酸化亜鉛等の金属酸化物及びステアリン酸が硫黄系加硫剤と一緒に添加することができ、それによって低温混合を受けるだけである。
Like eutectic compounds, metal oxides such as zinc oxide and stearic acid can be added to the rubber masterbatch as initial components, thus these components are subject to high temperature, high shear mixing.
Alternatively, metal oxides such as zinc oxide and stearic acid can be added together with the sulfur-based vulcanizer, thereby only subject to low temperature mixing.
1つ又は複数の実施形態では、酸化亜鉛等の金属酸化物が共晶化合物とは別個に、かつ個別に加硫可能なゴムに導入される。
他の実施形態では酸化亜鉛等の金属酸化物及び共晶化合物が、金属酸化物マスターバッチ、特に酸化亜鉛マスターバッチを形成するために予備混合され、酸化亜鉛マスターバッチを得ることが好ましい。この場合、酸化亜鉛が共晶化合物中に溶解されることが好ましい。酸化亜鉛及び共晶化合物の混合物である酸化亜鉛マスターバッチにおいて、酸化亜鉛が共晶化合物中に溶解された場合は、この酸化亜鉛マスターバッチをゴム組成物に添加することにより、酸化亜鉛のゴム組成物中への分散が改善される。
In one or more embodiments, metal oxides such as zinc oxide are introduced into the vulcanizable rubber separately from the eutectic compound.
In other embodiments, it is preferred that a metal oxide such as zinc oxide and a eutectic compound are premixed to form a metal oxide master batch, particularly a zinc oxide master batch, to give a zinc oxide master batch. In this case, it is preferable that zinc oxide is dissolved in the eutectic compound. In a zinc oxide master batch which is a mixture of zinc oxide and a eutectic compound, when zinc oxide is dissolved in the eutectic compound, the rubber composition of zinc oxide is obtained by adding this zinc oxide master batch to the rubber composition. Dispersion in the object is improved.
(混合条件)
1つ以上の実施形態では、加硫可能な組成物が最初に、加硫可能なゴムと共晶化合物とを約110〜約180℃、又は他の実施形態では約130〜約170℃の温度で混合することによって調製される。
特定の実施形態では、最初の混合に続いて、組成物(すなわち、マスターバッチ)を100℃未満、又は他の実施形態では80℃未満の温度に冷却し、加硫剤を添加する。
特定の実施形態では、混合が最終加硫性ゴム組成物を調製するために、約90〜約110℃、又は他の実施形態では約95〜約105℃の温度で継続される。
(Mixed conditions)
In one or more embodiments, the vulcanizable composition first combines the vulcanizable rubber with the eutectic compound at a temperature of about 110 to about 180 ° C., or in other embodiments from about 130 to about 170 ° C. Prepared by mixing in.
In certain embodiments, following the initial mixing, the composition (ie, masterbatch) is cooled to a temperature below 100 ° C., or in other embodiments below 80 ° C., and a vulcanizing agent is added.
In certain embodiments, mixing is continued at a temperature of about 90 to about 110 ° C., or in other embodiments about 95 to about 105 ° C., to prepare the final vulcanizable rubber composition.
1つ又は複数の実施形態ではマスターバッチ混合ステップ、又はマスターバッチ混合ステップの1つ又は複数のサブステップは混合中に組成物によって得られるピーク温度によって特徴付けることができる。このピーク温度は、降下温度とも呼ばれる。
1つ以上の実施形態では、マスターバッチ混合工程中の組成物のピーク温度が少なくとも140℃、他の実施形態では少なくとも150℃、他の実施形態では少なくとも160℃であってもよい。
これら又は他の実施形態では、マスターバッチ混合工程中の組成物のピーク温度が約140〜約200℃、他の実施形態では約150〜約190℃、他の実施形態では約160〜約180℃であってもよい。
In one or more embodiments, the masterbatch mixing step, or one or more substeps of the masterbatch mixing step, can be characterized by the peak temperature obtained by the composition during mixing. This peak temperature is also called the fall temperature.
In one or more embodiments, the peak temperature of the composition during the masterbatch mixing step may be at least 140 ° C., at least 150 ° C. in other embodiments, and at least 160 ° C. in other embodiments.
In these or other embodiments, the peak temperature of the composition during the masterbatch mixing step is from about 140 to about 200 ° C., in other embodiments from about 150 to about 190 ° C., and in other embodiments from about 160 to about 180 ° C. It may be.
(最終混合工程)
マスターバッチ混合工程に続いて、加硫剤又は加硫剤系を組成物に導入し、混合を続けて最終的に加硫可能な物質組成物を形成する。
この混合ステップは、最終混合ステップ、加硫混合ステップ、又は生産的混合ステップと呼ぶことができる。
この混合工程から得られる生成物は、加硫性ゴム組成物(又は、未加硫ゴム組成物)と呼ぶことができる。
(Final mixing process)
Following the masterbatch mixing step, a vulcanizing agent or vulcanizing agent system is introduced into the composition and mixing is continued to finally form a vulcanizable material composition.
This mixing step can be referred to as a final mixing step, a vulcanization mixing step, or a productive mixing step.
The product obtained from this mixing step can be referred to as a vulcanizable rubber composition (or unvulcanized rubber composition).
1つ又は複数の実施形態では、最終混合ステップが最終混合中に組成物によって得られるピーク温度によって特徴付けることができる。
本発明においては、この温度は、最終液滴温度とも呼ぶ。
1つ以上の実施形態では、最終混合中の組成物のピーク温度が多くとも130℃、他の実施形態では多くとも110℃、他の実施形態では多くとも100℃であってもよい。
これら又は他の実施形態では、最終混合中の組成物のピーク温度が約80〜約130℃、他の実施形態では約90〜約115℃、他の実施形態では約95〜約105℃であってもよい。
In one or more embodiments, the final mixing step can be characterized by the peak temperature obtained by the composition during the final mixing.
In the present invention, this temperature is also referred to as the final droplet temperature.
In one or more embodiments, the peak temperature of the composition during final mixing may be at most 130 ° C., at most 110 ° C. in other embodiments, and at most 100 ° C. in other embodiments.
In these or other embodiments, the peak temperature of the composition during final mixing is from about 80 to about 130 ° C, in other embodiments from about 90 to about 115 ° C, and in other embodiments from about 95 to about 105 ° C. You may.
(混合装置)
加硫性ゴム組成物の全ての成分は内部ミキサー(例えば、バンバリーミキサー、インターナルミキサー等)、押出機、混練機、及び2本ロールミルなどの標準的な混合装置と混合することができる。
混合は、単独で又はタンデムで行うことができる。
上記で示唆したように、成分は、単一段階で、又は他の実施形態では2つ以上の段階で混合することができる。
例えば、典型的にはゴム成分及び充填材を含む第1段階(すなわち、混合段階)では、マスターバッチが調製される。
マスターバッチが調製されると、加硫剤は最終混合段階でマスターバッチに導入され、混合されてもよく、これは、典型的には早すぎる加硫の機会を低減するために、比較的低い温度で行われる。
マスターバッチ混合段階と最終混合段階との間に、時にはリミルと呼ばれる追加の混合段階を使用することができる。
(Mixing device)
All components of the vulcanizable rubber composition can be mixed with standard mixers such as internal mixers (eg, Banbury mixers, internal mixers, etc.), extruders, kneaders, and double roll mills.
Mixing can be done alone or in tandem.
As suggested above, the ingredients can be mixed in a single step, or in other embodiments in two or more steps.
For example, a masterbatch is prepared in the first step (ie, the mixing step), which typically comprises rubber components and fillers.
Once the masterbatch is prepared, the vulcanizer may be introduced into the masterbatch at the final mixing stage and mixed, which is typically relatively low to reduce the chance of premature vulcanization. It is done at temperature.
An additional mixing step, sometimes called a remil, can be used between the masterbatch mixing step and the final mixing step.
加硫性ゴム組成物は、標準的なゴム成形、成形及び硬化技術を含む通常のタイヤ製造技術に従ってタイヤ構成要素に加工することができる。
典型的には、加硫が加硫可能な組成物を金型内で加熱することによって行われ、例えば、約140℃〜約180℃に加熱することができる。
硬化又は加硫されたゴム組成物は、加硫ゴムと呼ばれてもよく、加硫ゴム組成物は一般に、熱硬化性である三次元ポリマーネットワークを含む。
充填材及び加工助剤などの他の成分は、加硫ネットワーク全体に均一に分散させることができる。
ニューマチックタイヤは、下記の米国特許番号に記載されているように製造することができる。
5,866,171, 5,876,527、5,931,211、及び5,971,046(これらは、本明細書中で参考として援用される)。
The vulcanizable rubber composition can be processed into tire components according to conventional tire manufacturing techniques, including standard rubber molding, molding and curing techniques.
Typically, vulcanization is carried out by heating the vulcanizable composition in a mold, for example, it can be heated to about 140 ° C. to about 180 ° C.
The cured or vulcanized rubber composition may also be referred to as vulcanized rubber, which generally comprises a thermosetting three-dimensional polymer network.
Other components such as fillers and processing aids can be uniformly dispersed throughout the vulcanization network.
Pneumatic tires can be manufactured as described in the US Patent Number below.
5,866,171, 5,876,527, 5,931,211 and 5,971,046 (these are incorporated herein by reference).
(加硫ゴム製品)
上記のように、本発明の加硫性ゴム組成物は、加硫硬化され、加硫ゴム製品となる。加硫ゴム製品として、タイヤ、防振ゴム、免震ゴム、コンベアベルト、ホース、クローラからなる群から少なくとも1種選択されるものが挙げられる。
(Vulcanized rubber products)
As described above, the vulcanizable rubber composition of the present invention is vulcanized and cured to become a vulcanized rubber product. Examples of the vulcanized rubber product include those selected from the group consisting of tires, anti-vibration rubbers, seismic isolation rubbers, conveyor belts, hoses, and crawlers.
本発明の態様によれば、加硫物である加硫ゴム製品は亜鉛種などの金属酸化物を含みながら、有利な加硫特性を得ることができる。 According to the aspect of the present invention, the vulcanized rubber product which is a vulcanized product can obtain advantageous vulcanization characteristics while containing a metal oxide such as zinc type.
以下、実施例により本実施形態を更に詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例における、ゴム組成物及びゴム組成物の加硫物は、以下の方法によって評価した。
全ての量は特に断らない限り、ゴム成分100質量部に対しての質量部で表される。
1.加硫特性
(1)調製した各ゴム組成物を用いて、キュラストメータ(東洋精機製「ロータレスレオメーター RLR−4」)により、JIS K6300−2:2001に準拠して、160℃における10%加硫時間{tc(10)}(単位:分)、90%加硫時間{tc(90)}(単位:分)及び最大トルク(Fmax) (単位:dN・m)を測定した。
(2)加硫戻り性(指数)
加硫戻り性の指標として、加硫曲線の最大トルク(Fmax) (単位:dN・m)以降の傾きを数値化し、比較例1の傾きを100として指数化した。数値が大きいほど加硫戻りしにくいことを表す。
Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with reference to Examples, but the present embodiment is not limited to these Examples.
The rubber composition and the vulcanized product of the rubber composition in the examples were evaluated by the following methods.
Unless otherwise specified, all amounts are represented by parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
1. 1. Vulcanization characteristics (1) Using each of the prepared rubber compositions, a curast meter (“Rotarless Leometer RLR-4” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), in accordance with JIS K6300-2: 2001, 10 at 160 ° C. % Vulcanization time {tk (10)} (unit: minutes), 90% vulcanization time {tk (90)} (unit: minutes) and maximum torque (Fmax) (unit: dN · m) were measured.
(2) Vulcanization returnability (index)
As an index of vulcanization returnability, the slope of the vulcanization curve after the maximum torque (Fmax) (unit: dN · m) was quantified, and the slope of Comparative Example 1 was indexed as 100. The larger the value, the more difficult it is to return to vulcanization.
[共晶化合物の形成]
共晶化合物は1モルの塩化コリンと2モルの尿素とを100℃で混合して共晶化合物を形成することによって調製した。標準条件(1気圧)下、で室温(23℃)に冷却した。
この塩化コリンと尿素とで構成される共晶化合物は、共晶溶媒又は深共晶溶媒(DES)とも呼ばれ、室温(23℃)で液状である。
[Formation of eutectic compounds]
The eutectic compound was prepared by mixing 1 mol of choline chloride and 2 mol of urea at 100 ° C. to form an eutectic compound. It was cooled to room temperature (23 ° C.) under standard conditions (1 atm).
The eutectic compound composed of choline chloride and urea is also called a eutectic solvent or a deep eutectic solvent (DES), and is liquid at room temperature (23 ° C.).
[共晶化合物と酸化亜鉛との混合]
次に、質量比(共晶化合物0.1質量部/酸化亜鉛1.0質量部)の比率で、共晶化合物と酸化亜鉛とをミキサー内で混合し、共晶化合物と酸化亜鉛との混合物を得た。
[Mixing of eutectic compound and zinc oxide]
Next, the eutectic compound and zinc oxide are mixed in a mixer at a ratio of mass ratio (0.1 part by mass of eutectic compound / 1.0 part by mass of zinc oxide), and a mixture of the eutectic compound and zinc oxide is mixed. Got
実施例1〜2及び比較例1〜8
表1及び2に提供される配合組成のゴム組成物を以下の手順で調製した。
表1及び2に示す配合組成に基づき、ゴム成分、ステアリン酸及び老化防止剤を、バンバリーミキサーによるマスターバッチを製造する工程(A)(マスターバッチ混合ステップ)により、マスターバッチを得た。バンバリーミキサーを、70RPM(回転/分)で操作し、最高温度160℃にて混錬した。この最高温度とは、バンバリミキサーからの排出直後のマスターバッチ内最高温度をいう。マスターバッチは、工程(A)(マスターバッチ混合ステップ)後、室温(23℃)に冷却された。
次いで、混合工程(A)後のゴム組成物を製造する工程(B)において、各種マスターバッチ、共晶化合物と酸化亜鉛との混合物、該混合物以外の酸化亜鉛又は共晶化合物、加硫促進剤及び硫黄をバンバリーミキサーにて40RPM(回転/分)で操作し、最高温度100℃にて混錬した後、室温(23℃)に冷却した。
得られた10種類のゴム組成物の加硫特性、加硫戻り性を上記の方法で評価した。結果を表1及び表2に示す。
Examples 1-2 and Comparative Examples 1-8
The rubber compositions having the compounding compositions provided in Tables 1 and 2 were prepared by the following procedure.
Based on the compounding composition shown in Tables 1 and 2, a masterbatch of the rubber component, stearic acid and the antiaging agent was obtained by the step (A) (masterbatch mixing step) of producing a masterbatch with a Banbury mixer. The Banbury mixer was operated at 70 RPM (rotation / min) and kneaded at a maximum temperature of 160 ° C. This maximum temperature means the maximum temperature in the masterbatch immediately after being discharged from the Bambari mixer. The masterbatch was cooled to room temperature (23 ° C.) after step (A) (masterbatch mixing step).
Next, in the step (B) for producing the rubber composition after the mixing step (A), various master batches, a mixture of a eutectic compound and zinc oxide, zinc oxide or a eutectic compound other than the mixture, and a vulcanization accelerator. And sulfur were operated with a Banbury mixer at 40 RPM (rotation / min), kneaded at a maximum temperature of 100 ° C., and then cooled to room temperature (23 ° C.).
The vulcanization characteristics and vulcanization returnability of the obtained 10 types of rubber compositions were evaluated by the above methods. The results are shown in Tables 1 and 2.
表1及び表2に示す各成分は以下の通りである。
*1:ポリイソプレンゴム:JSR株式会社製、商品名「JSR IR2200」
*2:ステアリン酸:花王株式会社製、商品名「ルナック S−50V」
*3:老化防止剤:N−(1,3−ジメチルブチル)−N‘−フェニル−p−フェニレンジアミン、精工化学株式会社製、商品名「オゾノン6C」
*4:酸化亜鉛:堺化学工業株式会社製、商品名「酸化亜鉛1種」
*5:共晶化合物 :上記のように、1モルの塩化コリンと2モルの尿素とを100℃で混合して得られた共晶化合物
塩化コリン:関東化学株式会社製、商品名「塩化コリン」
尿素:関東化学株式会社製、商品名「尿素」
*6:加硫促進剤:N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラー NS」
*7:硫黄 :三新化学工業株式会社製、商品名「サンフェル EX」
*8:天然ゴム:RSS#3
The components shown in Tables 1 and 2 are as follows.
* 1: Polyisoprene rubber: manufactured by JSR Corporation, product name "JSR IR2200"
* 2: Stearic acid: Kao Corporation, product name "Lunac S-50V"
* 3: Anti-aging agent: N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine, manufactured by Seiko Kagaku Co., Ltd., trade name "Ozonone 6C"
* 4: Zinc oxide: Made by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name "Zinc oxide 1 type"
* 5: Eutectic compound: As described above, a eutectic compound obtained by mixing 1 mol of choline chloride and 2 mol of urea at 100 ° C. Choline chloride: manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., trade name "choline chloride""
Urea: Made by Kanto Chemical Co., Inc., trade name "Urea"
* 6: Vulcanization accelerator: N-tert-butyl-2-benzothiazolyl sulfeneamide, manufactured by Sanshin Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name "Sunseller NS"
* 7: Sulfur: Made by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd., product name "Sanfel EX"
* 8: Natural rubber: RSS # 3
表1及び2から、共晶化合物の存在下で、ゴム組成物中の酸化亜鉛の分散性を大幅に向上させることができることがわかる。即ち、共晶化合物の存在下で、金属酸化物を多量配合するゴム組成物が、改良された加硫特性及び加硫後のゴム物性を享受できるゴム組成物を得ることができた。表1では加硫戻り性の評価として主鎖切断が他のジエン系ゴムよりも起こりやすいイソプレン骨格ゴムにて評価したが、他のジエン系ゴムからなるポリマー成分や、イソプレン骨格ゴムと他のジエン系ゴムをポリマー成分として含む場合においても、本願の発明は、加硫戻り性を改善する。また、表1においてはシリカやカーボンブラックに代表される充填剤を含んでいないが、充填剤を含んだ場合でも同様に加硫戻り性を改善する。 From Tables 1 and 2, it can be seen that the dispersibility of zinc oxide in the rubber composition can be significantly improved in the presence of the eutectic compound. That is, in the presence of the eutectic compound, it was possible to obtain a rubber composition in which a rubber composition containing a large amount of metal oxide can enjoy improved vulcanization characteristics and rubber physical characteristics after vulcanization. In Table 1, as an evaluation of vulcanization returnability, the main chain breakage was evaluated with isoprene skeleton rubber, which is more likely to occur than other diene rubbers. However, polymer components composed of other diene rubbers, isoprene skeleton rubbers and other dienes were evaluated. The invention of the present application improves the vulcanization returnability even when the system rubber is contained as a polymer component. Further, although Table 1 does not contain a filler typified by silica or carbon black, the vulcanization returnability is similarly improved even when a filler is contained.
本発明のゴム組成物は、共晶化合物の存在下で、酸化亜鉛等の金属酸化物の配合量を多くすることにより、加硫反応時間を短縮させると共に、100%伸び引張応力をより高くさせ、特に、加硫後のゴム組成物の加硫戻り性を飛躍的に向上させることができたので、ランフラットタイヤのサイド補強ゴム、ランフラットタイヤ、タイヤ、防振ゴム、免震ゴム、コンベアベルト、ホース、クローラ等の加硫ゴム製品に好適に用いられる。 In the rubber composition of the present invention, the vulcanization reaction time is shortened and the 100% elongation tensile stress is further increased by increasing the blending amount of a metal oxide such as zinc oxide in the presence of a eutectic compound. In particular, since the vulcanization returnability of the rubber composition after vulcanization could be dramatically improved, the side reinforcing rubber of the run flat tire, the run flat tire, the tire, the anti-vibration rubber, the seismic isolation rubber, and the conveyor It is suitably used for vulcanized rubber products such as belts, hoses and crawlers.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019224524A JP2021091830A (en) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Rubber composition, method for producing the same and tire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019224524A JP2021091830A (en) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Rubber composition, method for producing the same and tire |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021091830A true JP2021091830A (en) | 2021-06-17 |
Family
ID=76311807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019224524A Pending JP2021091830A (en) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Rubber composition, method for producing the same and tire |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021091830A (en) |
-
2019
- 2019-12-12 JP JP2019224524A patent/JP2021091830A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7011710B2 (en) | Rubber vulcanization process using eutectic mixture | |
US20220235203A1 (en) | Rubber Compositions For Pneumatic Tires | |
JP2012153865A (en) | Method for manufacturing rubber composition for tire | |
TW202302678A (en) | Petroleum resin, additive for rubber, uncrosslinked rubber composition, and crosslinked rubber | |
JP7425048B2 (en) | A rubber composition, a crosslinked rubber product using the rubber composition, and a method for producing the rubber composition | |
JP2001192506A (en) | Rubber composition and method for manufacturing the same | |
JP2011173986A (en) | Rubber composition for tire | |
JP7033374B2 (en) | Rubber composition | |
JP2021091830A (en) | Rubber composition, method for producing the same and tire | |
JP2009256439A (en) | Rubber composition | |
JP2016199695A (en) | Rubber composition for tire | |
JP6485175B2 (en) | Rubber composition and pneumatic tire using the same | |
JP2015189970A (en) | rubber composition | |
JP2004043664A (en) | Rubber composition, unvulcanized rubber composition, and its production method | |
JP2013173843A (en) | Rubber composition for tire and pneumatic tire | |
JP4201943B2 (en) | Rubber composition and pneumatic tire | |
JP2024536433A (en) | TIRE COMPONENTS FROM RUBBER COMPOSITIONS COMPRISING GUAYULE RUBBER AND EUTECTIC COMPOSITIONS AND RELATED METHODS - Patent application | |
JPH10265617A (en) | Rubber composition | |
WO2022155197A1 (en) | Rubber vulcanization processes employing a eutectic mixture | |
JP2016190925A (en) | Rubber composition for tire | |
KR20240035387A (en) | Methods for functionalizing elastomeric materials and their use in rubber formulations | |
JP2004043654A (en) | Rubber composition, unvulcanized rubber composition, and its production method | |
JP2009173833A (en) | Rubber composition for cushion tire, and cushion tire using the same | |
JP2013173844A (en) | Rubber composition for motocross tire tread and motocross tire | |
JP2016216537A (en) | Vibrationproof rubber |