JP2853986B2 - Rubber compounding agent and rubber composition using the same - Google Patents
Rubber compounding agent and rubber composition using the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はゴム用配合剤及びそ
れを用いたゴム組成物に関し、更に詳しくはポリシロキ
サンとシランカップリング剤又は粉体の配合順序を特定
することによって、加硫可能なシリカ配合ゴム組成物の
加硫物性、特にモジュラス、耐摩耗性及びtanδのバ
ランスなどの物性を改良するゴム配合剤及びゴム組成物
に関する。なお、ここで「シリカ」とは湿式法シリカ、
乾式法シリカのことであり、ゴム用として用いられる窒
素比表面積が50〜400m2 /gのものをいい、ま
た、「加硫」とは、通常の硫黄による加硫のほかに、過
酸化物などによる架橋も含むものとする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compounding agent for rubber and a rubber composition using the same. More specifically, the present invention relates to a vulcanizable composition by specifying a compounding order of a polysiloxane and a silane coupling agent or powder. The present invention relates to a rubber compounding agent and a rubber composition which improve the vulcanization properties of a silica-containing rubber composition, particularly the properties such as modulus, abrasion resistance and balance of tan δ. Here, “silica” means wet silica,
Dry process silica, which has a nitrogen specific surface area of 50 to 400 m 2 / g used for rubber, and “vulcanization” means vulcanization by peroxide in addition to ordinary vulcanization with sulfur. And the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】各種ゴムにシリカを配合したゴム組成物
は知られており、例えば低発熱性で耐摩耗性などに優れ
たタイヤトレッド用ゴム組成物として使用されている。
しかしながら、シリカを配合したタイヤトレッドは低転
動抵抗で湿潤路のグリップ性が良いが、タイヤ製造工程
において未加硫配合物の粘度上昇、加硫遅延、混合まと
まりの低下などの現象が起り、生産性が悪化するという
問題があった。かかる問題を解決すべく、従来から種々
の提案がある。2. Description of the Related Art Rubber compositions comprising silica mixed with various rubbers are known, and are used, for example, as rubber compositions for tire treads having low heat generation and excellent wear resistance.
However, although the tire tread containing silica has low rolling resistance and good grip on wet roads, phenomena such as viscosity increase of unvulcanized compound, vulcanization delay, reduction of cohesion in the tire manufacturing process occur, There was a problem that productivity deteriorated. There have been various proposals for solving such a problem.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】かかる観点から我々も
先きにポリシロキサンを配合したゴム組成物を提案した
(平成7年8月31日出願、特願平7−22307
9)。本発明者らはかかる配合のゴム組成物の加硫物性
を更に改良することを課題として研究を進めた。From such a viewpoint, we have previously proposed a rubber composition containing a polysiloxane (filed on August 31, 1995, Japanese Patent Application No. Hei 7-22307).
9). The present inventors have studied to further improve the vulcanization properties of the rubber composition having such a composition.
【0004】従って、本発明は、シリカ配合加硫性ゴム
組成物の加硫物性、特にモジュラス、耐摩耗性及びta
nδバランスなどの特性を改良するゴム用配合物並びに
それを使用したシリカ配合加硫性ゴム組成物を提供する
ことを目的とする。[0004] Accordingly, the present invention provides a vulcanizable rubber composition containing silica, in particular, modulus, abrasion resistance and ta.
It is an object of the present invention to provide a rubber compound improving properties such as nδ balance and a silica-containing vulcanizable rubber composition using the same.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、(A)
下記アルコキシシリル基(I)を有する数平均分子量が
200〜300,000のポリシロキサン及び(B)シ
ランカップリング剤を(A)/(B)=95/5〜5/
95の割合で含んでなるゴム用配合剤が提供される。 ≡Si−OR1 (I) (式中、R1 は炭素数1〜18の置換または非置換の1
価の炭化水素基もしくはエーテル結合含有有機基であ
る。)According to the present invention, (A)
A polysiloxane having the following alkoxysilyl group (I) having a number average molecular weight of 200 to 300,000 and a silane coupling agent (B) were prepared by mixing (A) / (B) = 95/5 to 5 /
There is provided a rubber compounding agent comprising 95 parts. ≡Si-OR 1 (I) (wherein, R 1 is a substituted or unsubstituted 1 having 1 to 18 carbon atoms)
It is a monovalent hydrocarbon group or an organic group containing an ether bond. )
【0006】本発明に従えば、また、前記ポリシロキサ
ン(A)を(C)少なくとも一種の粉体に(A)/
(C)=70/30〜5/95の割合で含浸させて成る
ゴム用配合剤が提供される。According to the present invention, the polysiloxane (A) is added to (C) at least one kind of powder by (A) /
(C) There is provided a rubber compounding agent impregnated at a ratio of 70/30 to 5/95.
【0007】本発明に従えば、更に、原料ゴム100重
量部に対し、シリカ5〜100重量部と請求項1に記載
のゴム用配合剤をその中に含まれるポリシロキサンの配
合量が全組成物当り0.2〜30重量%になるような量
で配合してなるゴム組成物又は原料ゴム100重量部に
対し、シリカ5〜100重量部とシランカップリング剤
と請求項2に記載のゴム用配合剤をその中に含まれるポ
リシロキサンの配合量が全組成物当り0.2〜30重量
%になるような量で配合してなるゴム組成物が提供され
る。[0007] According to the present invention, based on 100 parts by weight of the raw rubber, 5 to 100 parts by weight of silica and the compounding amount of the rubber compounding agent according to claim 1 are mixed with the total amount of the polysiloxane. 3. The rubber according to claim 2, wherein 5 to 100 parts by weight of silica, a silane coupling agent and 100 parts by weight of a rubber composition or raw rubber compounded in an amount of 0.2 to 30% by weight per product. The present invention provides a rubber composition comprising a compounding agent for use in an amount such that the compounding amount of the polysiloxane contained therein is 0.2 to 30% by weight based on the total composition.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成及び作用効果
について詳しく説明する。前述の如く、シリカを配合し
たタイヤトレッドの加硫物性は良好であるが、未加硫時
の加工性に劣るという欠点があった。本発明者らの知見
によれば、これはシリカ表面に存在するシラノール基
(≡Si−OH)に起因し、シラノール基の凝集力によ
りゴム組成物中で構造体が生成して粘度が上昇したり、
シラノール基の極性により加硫促進剤などが吸着されて
加硫が遅延したり、非極性ゴムとの相溶性が十分でない
ために混合のまとまりが低下したりする現象のために未
加硫組成物の加工性が低下する。更に、シリカ配合ゴム
組成物には、ゴムへの補強のために、シランカップリン
グ剤が併用されることが多いが、シリカ粒子の内腔にも
シラノール基が存在し、これがシランカップリング剤と
反応してシランカップリング剤を損失させ、補強効果が
低下するため多量のシランカップリング剤を配合しなけ
ればならないという問題があった。従来技術におけるよ
うに、これにジエチレングリコールなどの極性物質を添
加すると、加硫促進剤などの極性配合剤が吸着される現
象はある程度防止できるが、完全には防止できず、シラ
ンカップリング剤などのシリカ粒子と化学結合する物質
が内腔に結合するのを防止することもできなかった。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the structure, operation and effect of the present invention will be described in detail. As described above, the tire tread containing silica has good vulcanization properties, but has a drawback that the workability in the unvulcanized state is poor. According to the findings of the present inventors, this is due to silanol groups (≡Si—OH) present on the silica surface, and a structure is formed in the rubber composition due to the cohesive force of the silanol groups to increase the viscosity. Or
An unvulcanized composition due to the phenomenon that vulcanization accelerators are adsorbed due to the polarity of the silanol group and vulcanization is delayed, or the cohesion of the mixture is reduced due to insufficient compatibility with the non-polar rubber. The workability of the steel is reduced. Further, a silane coupling agent is often used in combination with the silica-containing rubber composition to reinforce the rubber.However, a silanol group also exists in the inner cavity of the silica particles, and this is considered as a silane coupling agent. There is a problem that a large amount of the silane coupling agent must be blended because the reaction causes loss of the silane coupling agent and a reduction in the reinforcing effect. As in the prior art, when a polar substance such as diethylene glycol is added thereto, the phenomenon that a polar compounding agent such as a vulcanization accelerator is adsorbed can be prevented to some extent, but cannot be completely prevented, and a silane coupling agent or the like cannot be prevented. Neither was it possible to prevent substances that chemically bond with the silica particles from binding to the lumen.
【0009】一方、前記式(I)のアルコキシシリル基
を有するポリシロキサン(A)をゴム組成物中に配合す
ると、アルコキシシリル基(I)がシラノール基と反応
して、シリカ粒子の表面を覆うので、従来技術の問題点
を悉く解決して、シラノール基の凝集力や極性によって
生ずる粘度上昇や加硫促進剤などの極性添加剤やシラン
カップリング剤などの無駄な消費を効果的に抑えること
ができる。しかしながら、シリカの補強性をあげるシラ
ンカップリング剤とシリカの加工性を改良するポリシロ
キサンは共にシリカ表面のシラノール基と反応する競合
反応であるため、配合方法(又は順序)によってゴム物
性に相異がでることを見出した。即ち、シリカとポリシ
ロキサンが先に反応すると補強性が低下するので好まし
くない。そのため、本発明ではカップリング剤とポリシ
ロキサンを予じめ混合してゴムに混合することにより、
先きにポリシロキサンのみが反応するのを防止するか、
又はカーボンブラックなどの非反応性充填材(不活性粉
体)やシリカ等の粉体にポリシロキサンを予じめ含浸さ
せておくことにより、シリカへの反応を遅らせることが
でき、これらによってゴム加硫物性の低下が防止でき
る。On the other hand, when the polysiloxane (A) having the alkoxysilyl group of the formula (I) is blended into the rubber composition, the alkoxysilyl group (I) reacts with the silanol group to cover the surface of the silica particles. Therefore, it is necessary to solve all the problems of the prior art and effectively suppress the increase in viscosity caused by the cohesive force and polarity of silanol groups and the wasteful consumption of polar additives such as vulcanization accelerators and silane coupling agents. Can be. However, the silane coupling agent that enhances the reinforcing properties of silica and the polysiloxane that improves the processability of silica are both competitive reactions in which they react with silanol groups on the silica surface. I found out. That is, if the silica and the polysiloxane react first, the reinforcing property decreases, which is not preferable. Therefore, in the present invention, by preliminarily mixing the coupling agent and the polysiloxane and mixing them with the rubber,
Preventing only the polysiloxane from reacting first,
Alternatively, the reaction to silica can be delayed by impregnating a non-reactive filler (inert powder) such as carbon black or a powder such as silica with the polysiloxane in advance. A decrease in sulphate properties can be prevented.
【0010】本発明に従ってゴム組成物中に配合される
アルコキシシリル基(I)を含有するポリシロキサン
(A)は、前述の如く、シラノール基と反応するアルコ
キシシリル基(I)を有し、シリカ粒子の表面を覆って
潤滑効果を示す大きさ、即ち数平均分子量が200〜3
00,000、好ましくは500〜50,000のポリ
マー(又はオリゴマー)である必要がある。従って、本
発明において使用するポリシロキサン(A)においては
≡Si−O−R1 基の存在が必須であり、この基は主
鎖、側鎖、末端のいずれにあってもよい。さらに水素基
や他の有機基があってもよい。かかるポリシロキサンは
公知物質であり、例えば一般的には以下のようにして製
造することができる。The polysiloxane (A) containing an alkoxysilyl group (I) blended in the rubber composition according to the present invention has an alkoxysilyl group (I) that reacts with a silanol group, A size that covers the surface of the particles and exhibits a lubricating effect, that is, a number average molecular weight of 200 to 3
It must be a polymer (or oligomer) of 00,000, preferably 500-50,000. Therefore, in the polysiloxane (A) used in the present invention, the presence of the ≡Si—O—R 1 group is essential, and this group may be present in any of the main chain, the side chain, and the terminal. Further, there may be a hydrogen group or another organic group. Such a polysiloxane is a known substance and can be generally produced, for example, as follows.
【0011】アルコキシシリル基を含有する前記ポリシ
ロキサン(A)はSi−H基含有ポリシロキサンとアル
コールとを触媒の存在下に反応させることによって合成
される。The polysiloxane (A) containing an alkoxysilyl group is synthesized by reacting a polysiloxane containing a Si--H group with an alcohol in the presence of a catalyst.
【0012】前記≡Si−H基含有ポリシロキサンとし
ては以下のものを例示できる。The following can be exemplified as the above-mentioned シ ロ キ サ ン Si-H group-containing polysiloxane.
【0013】[0013]
【化1】 Embedded image
【0014】前記アルコールとしては、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、
ヘプタノール、オクタノール、オクタデカノール、フェ
ノール、ベンジルアルコール、の他に、エチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテルなど酸素原子を有するアルコールを例示す
ることができる。また前記カルボン酸としては酢酸、プ
ロピオン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ミリスチン
酸などを例示することができる。As the alcohol, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol,
In addition to heptanol, octanol, octadecanol, phenol, benzyl alcohol, alcohols having an oxygen atom such as ethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monomethyl ether can be exemplified. Examples of the carboxylic acid include acetic acid, propionic acid, palmitic acid, stearic acid, and myristic acid.
【0015】更に前記触媒としては、塩化白金酸、白金
−エーテル錯体、白金−オレフィン錯体、PdCl
2 (PPh3 )2 ,RhCl2 (PPh3 )2 オクチル
酸錫、オクチル酸亜鉛、又は酸、塩基触媒が使用でき
る。相当する≡Si−H基含有ポリシロキサンとアルコ
ールまたはカルボン酸とを触媒存在下反応させることよ
り合成される。有機基を導入する方法としては、≡Si
−Hと二重結合を有する有機化合物を上記触媒を用いて
反応させることにより容易に導入される。二重結合を有
する化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、
リモネン、ビニルシクロヘキセン等がある。Further, as the catalyst, chloroplatinic acid, platinum-ether complex, platinum-olefin complex, PdCl
2 (PPh 3 ) 2 , RhCl 2 (PPh 3 ) 2 tin octylate, zinc octylate, or acid or base catalyst can be used. It is synthesized by reacting the corresponding ≡Si—H group-containing polysiloxane with an alcohol or a carboxylic acid in the presence of a catalyst. As a method for introducing an organic group, ≡Si
It is easily introduced by reacting -H and an organic compound having a double bond using the above catalyst. As the compound having a double bond, styrene, α-methylstyrene,
Limonene, vinylcyclohexene and the like.
【0016】別の方法としては、相当する≡Si−H基
含有ポリシロキサンと、以下に示すような二重結合含有
アルコキシシランとを、前記した触媒の存在下に反応さ
せることにより合成することができる。Another method is to synthesize the corresponding ≡Si—H group-containing polysiloxane with a double bond-containing alkoxysilane as shown below in the presence of the above-mentioned catalyst. it can.
【0017】[0017]
【化2】 Embedded image
【0018】更に別の方法として、本発明において使用
するポリシロキサン(A)は、シラノール末端ポリシロ
キサンとアルコキシシランとを2価のスズ化合物などの
触媒の存在下に反応させることにより合成することがで
きる。このようなシラノール末端ポリシロキサンとして
は以下のものを例示することができる。As yet another method, the polysiloxane (A) used in the present invention can be synthesized by reacting a silanol-terminated polysiloxane with an alkoxysilane in the presence of a catalyst such as a divalent tin compound. it can. Examples of such a silanol-terminated polysiloxane include the following.
【0019】[0019]
【化3】 Embedded image
【0020】前記アルコキシシランとしては以下のアル
コキシシランをあげることができ、更に表Iに示すシラ
ンカップリング剤をあげることができる。Examples of the alkoxysilane include the following alkoxysilanes, and further include silane coupling agents shown in Table I.
【0021】[0021]
【化4】 Embedded image
【0022】[0022]
【表1】 [Table 1]
【0023】本発明において使用するポリシロキサン
(A)は、更に反応性の官能基を側鎖又は末端に有する
ポリシロキサンと前記表Iのシランカップリング剤との
反応により合成することができる。反応性の官能基を有
するポリシロキサンとしては、エポキシ基、アミノ基、
メルカプト基、カルボキシル基等を有するものが例示す
ることができる。The polysiloxane (A) used in the present invention can be synthesized by reacting a polysiloxane having a reactive functional group on the side chain or terminal with the silane coupling agent shown in Table I above. Examples of the polysiloxane having a reactive functional group include an epoxy group, an amino group,
Those having a mercapto group, a carboxyl group or the like can be exemplified.
【0024】なお本発明において使用するポリシロキサ
ン(A)は、前述の通り、その末端基及び側鎖は特に限
定はなく、製造時に使用した原料の種類によって定まる
ものである。As described above, the end groups and side chains of the polysiloxane (A) used in the present invention are not particularly limited, and are determined by the type of raw materials used in the production.
【0025】本発明において使用されるポリシロキサン
(A)はゴム組成物当り0.2〜30重量%、特に好ま
しくは1.0〜10重量%になるように配合する。ポリ
シロキサン(A)の配合量が少な過ぎると所望の効果が
得られず、逆に多過ぎるとシリカと結合しない該物質が
加硫物からしみ出す場合があるので好ましくない。The polysiloxane (A) used in the present invention is blended in an amount of 0.2 to 30% by weight, particularly preferably 1.0 to 10% by weight, based on the rubber composition. If the blending amount of the polysiloxane (A) is too small, the desired effect cannot be obtained. On the contrary, if the blending amount is too large, the substance which does not bind to silica may exude from the vulcanized product, which is not preferable.
【0026】本発明に係る加硫性ゴム組成物に主成分と
して配合されるゴムは従来から各種ゴム組成物に一般的
に配合されている任意のゴム、例えば天然ゴム(N
R)、ポリイソプレンゴム(IR)、各種スチレン−ブ
タジエン共重合体ゴム(SBR)、各種ポリブタジエン
ゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)などのジエン系
ゴムやエチレン−プロピレン共重合体ゴム(EPR,E
PDM)などを単独又は任意のブレンドとして使用する
ことができる。The rubber compounded as a main component in the vulcanizable rubber composition according to the present invention may be any rubber conventionally compounded in various rubber compositions, for example, natural rubber (N
R), polyisoprene rubber (IR), various styrene-butadiene copolymer rubbers (SBR), various polybutadiene rubbers (BR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), diene rubbers such as butyl rubber (IIR), and the like. Ethylene-propylene copolymer rubber (EPR, E
PDM) or the like can be used alone or as an arbitrary blend.
【0027】本発明の加硫性ゴム組成物に使用されるシ
ランカップリング剤(B)は従来からシリカ充填材と併
用される任意のシランカップリング剤とすることがで
き、典型例としては前記表Iに示したものをあげること
ができる。このうち、ビス−〔3−(トリエトキシシリ
ル)−プロピル〕テトラスルフィドが加工性の面から最
も好ましい。The silane coupling agent (B) used in the vulcanizable rubber composition of the present invention can be any silane coupling agent conventionally used in combination with a silica filler. The ones shown in Table I can be mentioned. Of these, bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] tetrasulfide is most preferred from the viewpoint of processability.
【0028】本発明に係る加硫性ゴム組成物にシランカ
ップリング剤(B)を配合すると、従来に比し、シラン
カップリング剤(B)の使用量を少なくすることがで
き、耐摩耗性を更に改良することができる。本発明にお
けるシランカップリング剤(B)の好ましい使用量は組
成物中のポリシロキサン(A)とシランカップリング剤
(B)の比(重量比)が95/5〜5/95、更に好ま
しくは60/40〜80/20である。シランカップリ
ング剤(B)の配合量が少な過ぎると所望の効果が得ら
れず、逆に多過ぎると混合や押出工程での焼け(スコー
チ)が生じやすくなるので好ましくない。When the silane coupling agent (B) is blended with the vulcanizable rubber composition according to the present invention, the amount of the silane coupling agent (B) used can be reduced as compared with the prior art, and the abrasion resistance can be reduced. Can be further improved. The preferred amount of the silane coupling agent (B) used in the present invention is such that the ratio (weight ratio) of the polysiloxane (A) to the silane coupling agent (B) in the composition is 95/5 to 5/95, more preferably. 60/40 to 80/20. If the amount of the silane coupling agent (B) is too small, the desired effect cannot be obtained, and if it is too large, burning (scorch) in the mixing or extrusion step is liable to occur.
【0029】本発明に係る第二の態様のゴム組成物に
は、従来からゴム組成物に一般的に配合される少なくと
も一種の粉体(C)が前記ポリシロキサン(A)と配合
される。粉体(C)としてはカーボンブラック、タル
ク、炭酸カルシウム、ステアリン酸等の不活性粉体やシ
リカ等をあげることができる。ここで不活性粉体とは本
発明のポリシロキサン(A)との反応性の小さいものを
いう。この不活性粉体(C)の配合量は(A)/(C)
の重量比で70/30〜5/95、更に好ましくは60
/40〜30/70の割合で不活性粉体の量が少な過ぎ
るとシリカとポリシロキサンが速く反応しすぎること
で、補強性が低下するので好ましくなく、逆に多過ぎる
とポリシロキサンのシリカへの表面処理効果がうすれる
ので好ましくない。粉体(C)へのポリシロキサン
(A)の含浸方法には特に限定はないが、用途に応じ通
常用いられているミキサー、ニーダ、ミル等のいずれも
使いうる。In the rubber composition of the second embodiment according to the present invention, at least one kind of powder (C) conventionally conventionally compounded in a rubber composition is mixed with the polysiloxane (A). Examples of the powder (C) include inert powders such as carbon black, talc, calcium carbonate, and stearic acid, and silica. Here, the inert powder refers to a powder having low reactivity with the polysiloxane (A) of the present invention. The amount of the inert powder (C) is (A) / (C)
70/30 to 5/95 by weight, more preferably 60/30
If the amount of the inert powder is too small in the ratio of / 40 to 30/70, the silica and the polysiloxane react too quickly, and the reinforcing property is reduced. Is not preferred because the surface treatment effect of the above is weakened. The method for impregnating the powder (C) with the polysiloxane (A) is not particularly limited, but any of mixers, kneaders, mills and the like which are usually used depending on the intended use can be used.
【0030】本発明に係るシリカ配合ゴム組成物は前記
原料ゴム100重量部に対し、ゴム配合用シリカ5〜1
00重量部、好ましくは5〜80重量部と前記ゴム用配
合剤(即ちポリシロキサン(A)とシランカップリング
剤(B)又は粉体(C)との予備混合物)を全組成物中
のポリシロキサン(A)の配合量が0.2〜30重量
%、好ましくは1〜10重量%となるように配合する。
また、これらゴム配合剤を2種以上混合して用いてもよ
い。The silica compounded rubber composition according to the present invention is used in an amount of 5 to 1% for silica compounding rubber with respect to 100 parts by weight of the raw rubber.
00 parts by weight, preferably 5 to 80 parts by weight, and the above-mentioned compounding agent for rubber (that is, a pre-mixture of polysiloxane (A) and silane coupling agent (B) or powder (C)) in the total composition. The siloxane (A) is blended so that the blending amount is 0.2 to 30% by weight, preferably 1 to 10% by weight.
Further, two or more of these rubber compounding agents may be used in combination.
【0031】本発明に係るゴム組成物には、前記した必
須成分に加えて、カーボンブラック、加硫又は架橋剤、
加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填
剤、可塑性剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に一般
的に配合されている各種添加剤を配合することができ、
かかる配合物は一般的な方法で混練、加硫して組成物と
し、加硫又は架橋するのに使用することができる。これ
らの添加剤の配合量も本発明の目的に反しない限り、従
来の一般的な配合量とすることができる。In the rubber composition according to the present invention, in addition to the above essential components, carbon black, a vulcanizing or crosslinking agent,
Vulcanization or crosslinking accelerators, various oils, anti-aging agents, fillers, tires such as plasticizers, can be blended with various additives that are generally blended for other general rubber,
Such a composition can be kneaded and vulcanized in a conventional manner into a composition, which can be used for vulcanization or crosslinking. The compounding amounts of these additives can also be conventional general compounding amounts as long as they do not contradict the object of the present invention.
【0032】[0032]
【実施例】以下、標準例、実施例及び比較例に従って本
発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲をこ
れらの実施例に限定するものでないことは言うまでもな
い。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to standard examples, examples and comparative examples, but it goes without saying that the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
【0033】以下の標準例、実施例及び比較例の各例の
配合に用いた他の配合成分は以下の市販品を用いた。 天然ゴム:RSS#1 SBR:ニポールNS116(日本ゼオン製) NP9528(33.3%油展品日本ゼオン製) NP1730(33.3%油展品日本ゼオン製) BR:NP1220(日本ゼオン製) シリカ:ニプシルAQ(日本シリカ) シランカップリング剤:Si69(デクサ)(化学名:
ビス−〔3−(トリエトキシシリル)−プロピル〕テト
ラスルフィド) ポリシロキサン:ポリメチルエトキシシロキサン カーボンブラック1:シーストKH(東海カーボン) カーボンブラック2:シースト9M(東海カーボン)The following commercially available products were used as the other components in the following standard examples, examples and comparative examples. Natural rubber: RSS # 1 SBR: Nipol NS116 (manufactured by Nippon Zeon) NP9528 (33.3% oil exhibition manufactured by Nippon Zeon) NP1730 (33.3% oil exhibition manufactured by Nippon Zeon) BR: NP1220 (manufactured by Nippon Zeon) Silica: Nipsil AQ (Nippon Silica) Silane coupling agent: Si69 (Dexa) (chemical name:
Bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] tetrasulfide) Polysiloxane: Polymethylethoxysiloxane Carbon Black 1: Seast KH (Tokai Carbon) Carbon Black 2: Seast 9M (Tokai Carbon)
【0034】処理剤ポリメチルエトキシシロキサンの製
造 エタノール75g及び1%塩化白金酸イソプロピル溶液
100μlにポリメチルハイドロジエンシロキサン10
0g(KF99、信越化学工業)を70℃で1時間滴
下、滴下終了後80℃で8時間反応させて下記構造式の
ポリメチルエトキシシロキサンを製造した。反応率90
%。Preparation of Polymethylethoxysiloxane
Polymethyl hydro diene siloxane 10 to granulation ethanol 75g and 1% chloroplatinic acid isopropyl solution 100μl
0 g (KF99, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added dropwise at 70 ° C. for 1 hour, and after completion of the addition, the mixture was reacted at 80 ° C. for 8 hours to produce a polymethylethoxysiloxane having the following structural formula. Reaction rate 90
%.
【0035】[0035]
【化5】 Embedded image
【0036】粉末硫黄:5%油処理の粉末硫黄 老化防止剤6C:N−フェニル−N′−(1,3−ジメ
チルブチル)−p−フェニレンジアミン 加硫促進剤CZ:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチア
ジルスルフェンアミド 加硫促進剤DPG:ジフェニルグアニジン 酸化亜鉛:亜鉛華3号 ステアリン酸:工業用ステアリン酸Powdered sulfur: 5% oil-treated powdered sulfur Antioxidant 6C: N-phenyl-N '-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine Vulcanization accelerator CZ: N-cyclohexyl-2- Benzothiazyl sulfenamide Vulcanization accelerator DPG: diphenylguanidine Zinc oxide: Zinc flower No. 3 Stearic acid: Industrial stearic acid
【0037】サンプルの調製 表II,III 及びIVに示す配合成分のうち、先ず第1工程
で配合する成分を1.8リットルの密閉型ミキサーで3
〜5分間混練し、165±5℃に達したときに放出した
マスターバッチに、第2工程の成分を配合し、これに加
硫促進剤と硫黄を8インチのオープンロール混練し、ゴ
ム組成物を得た。得られたゴム組成物を15×15×
0.2cmの金型中で160℃で20分間プレス加硫して
目的とする試験片(ゴムシート)を調製し、加硫物性を
評価した。 Preparation of Samples Among the components shown in Tables II, III and IV, the components to be blended in the first step were first mixed in a 1.8 liter closed mixer.
Kneading for ~ 5 minutes, mixing the ingredients of the second step into the masterbatch released when the temperature reaches 165 ± 5 ° C, kneading the vulcanization accelerator and sulfur with an 8-inch open roll, and preparing a rubber composition I got The obtained rubber composition is 15 × 15 ×
The target test piece (rubber sheet) was prepared by press vulcanization at 160 ° C. for 20 minutes in a 0.2 cm mold, and the vulcanization properties were evaluated.
【0038】各例において得られた組成物の加硫物性の
試験方法は以下の通りである。加硫物性 1)300%変形応力、破断強度、破断伸度:JIS
K 6251(ダンベル状3号形)に準拠して測定 2)tanδ(0℃及び60度):東洋精機製作所製粘
弾性装置レオログラフソリッドにて20Hz、初期伸長1
0%動歪み2%で測定(試料幅5mm、温度0/60℃) 3)耐摩耗性:ランボーン型試験機で測定し、摩耗減量
を指数表示 耐摩耗性(指数)=〔(標準例9の減量)/(サンプル
の減量)〕×100The method for testing the vulcanizability of the composition obtained in each example is as follows. Vulcanization properties 1) 300% deformation stress, breaking strength, breaking elongation: JIS
Measured in accordance with K6251 (dumbbell-shaped No. 3 type) 2) tan δ (0 ° C. and 60 °): 20 Hz, visco-elastic device rheograph solid manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, initial elongation 1
Measured at 0% dynamic strain 2% (sample width 5 mm, temperature 0/60 ° C.) 3) Abrasion resistance: Measured with a Lambourn-type tester, and the wear loss is indicated as an index. Abrasion resistance (index) = [(Standard Example 9 Weight loss / (sample weight loss)] × 100
【0039】例1〜2及び4(標準例)並びに例3及び
5(実施例) これらの例はNR/SBRでの系における、ポリシロキ
サン/シランカップリング剤混合物及びポリシロキサン
/カーボン混合物の評価結果を示すものである。配合及
び評価結果は表IIに示す通りである。 Examples 1-2 and 4 (standard examples) and Examples 3 and
5 (Examples) These examples show the evaluation results of a polysiloxane / silane coupling agent mixture and a polysiloxane / carbon mixture in an NR / SBR system. The composition and evaluation results are as shown in Table II.
【0040】[0040]
【表2】 [Table 2]
【0041】例6〜7及び9(標準例)並びに例8及び
10(実施例) これらの例はNR,BRでの系における、ポリシロキサ
ン/シランカップリング剤混合物及びポリシロキサン/
カーボン混合物の評価結果を示すものである。配合及び
結果は表IIに示す通りである。 Examples 6-7 and 9 (standard) and Examples 8 and
10 (Examples) These examples show the polysiloxane / silane coupling agent mixture and polysiloxane /
3 shows the evaluation results of a carbon mixture. The formulations and results are as shown in Table II.
【0042】[0042]
【表3】 [Table 3]
【0043】例11〜12及び14,16(標準例)、
例13,15及び例17(実施例) これらの例はSBRの系におけるポリシロキサン/シラ
ンカップリング剤混合物、ポリシロキサン/カーボン混
合物及びポリシロキサン/シリカ混合物の評価結果を示
すものである。 Examples 11 to 12 and 14, 16 (standard examples)
Examples 13, 15 and 17 (Examples) These examples show the evaluation of polysiloxane / silane coupling agent mixtures, polysiloxane / carbon mixtures and polysiloxane / silica mixtures in SBR systems.
【0044】[0044]
【表4】 [Table 4]
【0045】[0045]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に従えば、例
1〜2及び4、例6〜7及び9、例11〜12及び14
に比べ、例3、5、例8、9、例13、15に示すよう
に、アルコキシシリル基(I)を含有するポリシロキサ
ンとシランカップリング剤又は、不活性充填剤とを混合
して配合することで、1step混合でシリカ表面のシ
ラノール基と反応しすぎることなく混合可能であり且つ
各物性(引張り、耐摩耗性、tanδ)は向上する。但
し、本発明でtanδバランスが優れているというのは
0℃と60℃のtanδの勾配が大きいことで示され
る。As described above, according to the present invention, Examples 1-2 and 4, Examples 6-7 and 9, and Examples 11-12 and 14 are used.
As shown in Examples 3, 5, 8, 9 and 13 and 15, a polysiloxane containing an alkoxysilyl group (I) was mixed with a silane coupling agent or an inert filler. By doing so, mixing can be performed without excessively reacting with the silanol groups on the silica surface by 1-step mixing, and each physical property (tensile, abrasion resistance, tan δ) is improved. However, the excellent tan δ balance in the present invention is indicated by a large tan δ gradient between 0 ° C. and 60 ° C.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08K 5/09 C08K 5/09 5/54 5/54 C08L 83/06 C08L 83/06 //(C08L 21/00 83:06) (56)参考文献 特開 平6−248116(JP,A) 特開 昭62−48743(JP,A) 特開 昭57−172925(JP,A) 特開 平9−111044(JP,A) 特開 平8−302070(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 7/00 - 21/02,23/16,83/00 - 83/16 C08K 3/04,3/34,3/36,5/09,5/54──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C08K 5/09 C08K 5/09 5/54 5/54 C08L 83/06 C08L 83/06 // (C08L 21/00 83:06 (56) References JP-A-6-248116 (JP, A) JP-A-62-48743 (JP, A) JP-A-57-172925 (JP, A) JP-A 9-111044 (JP, A) JP-A-8-302070 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C08L 7/00-21 / 02,23 / 16,83 / 00-83/16 C08K 3 / 04,3 / 34,3 / 36,5 / 09,5 / 54
Claims (7)
有する数平均分子量が200〜300,000のポリシ
ロキサン及び(B)シランカップリング剤を(A)/
(B)=95/5〜5/95の割合で含んでなるゴム用
配合剤。≡Si−OR 1 (I) (R1 は炭素数1〜18の置換または非置換の1価の炭
化水素基もしくはエーテル結合含有有機基である。)(A) The following alkoxysilyl group (I) is
A polysiloxane having a number average molecular weight of 200 to 300,000 and a silane coupling agent (B)
(B) A compounding agent for rubber, comprising a ratio of from 95/5 to 5/95. ≡Si-OR 1 (I) (R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or an organic group containing an ether bond . )
を(C)少なくとも一種の不活性粉体に(A)/(C)
=70/30〜5/95の割合で含浸させて成るゴム用
配合剤。2. Polysiloxane (A) according to claim 1.
To (C) at least one inert powder (A) / (C)
= Compounding agent for rubber impregnated at a ratio of 70/30 to 5/95.
ク、炭酸カルシウム及び、ステアリン酸から選ばれる少
なくとも1種の不活性粉体である請求項2に記載のゴム
用配合剤。 3. A powder comprising silica, carbon black, and tar.
Calcium, calcium carbonate, and stearic acid.
3. The rubber according to claim 2, which is at least one kind of inert powder.
For compounding agents.
ム用配合剤。 4. The powder according to claim 2, wherein the powder is silica.
Combination agent for rubber.
〜100重量部と請求項1に記載のゴム用配合剤をその
中に含まれるポリシロキサンの配合量が全組成物当り
0.2〜30重量%になるような量で配合してなるゴム
組成物。5. Silica 5 based on 100 parts by weight of raw rubber
A rubber composition comprising the rubber compounding agent according to claim 1 in an amount of 0.2 to 30% by weight based on the total amount of the polysiloxane contained therein. Stuff.
〜100重量部とシランカップリング剤と請求項2に記
載のゴム用配合剤をその中に含まれるポリシロキサンの
配合量が全組成物当り0.2〜30重量%になるような
量で配合してなるゴム組成物。 6. Silica 5 based on 100 parts by weight of raw rubber
3 to 100 parts by weight, a silane coupling agent and
The compounding agent for rubber listed above is
The compounding amount is 0.2 to 30% by weight based on the total composition.
A rubber composition formulated in an amount.
レッドに用いたタイヤ。 7. The rubber composition according to claim 5 or 6,
Tire used for red.
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