JP4549479B2

JP4549479B2 - Rubber composition

Info

Publication number: JP4549479B2
Application number: JP2000058876A
Authority: JP
Inventors: 則子八木
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2020-03-03
Also published as: JP2001247718A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリカとシランカップリング剤を含むゴム組成物に関し、加工性を低下させることなく、転がり摩擦抵抗性（燃費特性）および耐摩耗性に特に優れたゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車に対する安全性および低燃費性への要求にもとなって、タイヤ用ゴム材料においてウエットスキッド特性、燃費特性、耐摩耗性の同時改良が望まれているがお互いに二律背反の関係にあることはよく知られている。
【０００３】
従来から、このような問題を解決する方法としては、低発熱化充填材としてシリカを使用する方法などが知られている。シリカはその表面官能基であるシラノール基が水素結合するために、シリカ粒子同士が凝集する傾向にあり、シランカップリング剤はこれらのシラノール基と結合してシリカ同士の凝集を防ぎ、加工性を改善すると考えられている。一方、性能面においてはシリカとポリマーがシランカップリング剤と化学的に結合することにより、転がり抵抗の低減や摩耗性が改善されると考えられている。しかし、これらの目的を達成するためにはシリカとシランカップリング剤を混練り、加工中に化学的に反応させる必要があり、シリカとシランカップリング剤を充分に反応させるためには高温でよく練る方がよいとされている。ところが、シランカップリング剤中のゴムと反応をする官能基部分が混練りなどの加工中にかかる温度によって一部ゴムとの反応を起こしてしまうため、ゲル化といわれるゴム焼けの現象が起こる。しかしながら、ゴム焼けが起こらないような低温で混練りするとシリカとシランカップリング剤の反応が不充分となるという矛盾点が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴムに対して特定量のシリカおよびシランカップリング剤を含むゴム組成物の加工特性を低下させることなく転がり摩擦抵抗性（燃費特性）および耐磨耗性を改善したゴム組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の諸問題を改善すべく鋭意検討した結果、ゴム焼けを起こさず、シリカとシランカップリング剤の反応を効率よく促進（補助）し得るような特定の化合物を用いることにより、加工性を低下させることなく、転がり抵抗特性および耐摩耗性を満足させる方法を見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００６】
すなわち、本発明は、天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴム１００重量部に対して、シリカを５〜１００重量部、シランカップリング剤をシリカ重量に対して２〜２０重量％およびナトリウム塩をシリカ重量に対して１〜２０重量％含むことを特徴とするゴム組成物（請求項１）である。
【０００７】
また、本発明は、ナトリウム塩が酸素酸塩または有機酸塩である請求項１記載のゴム組成物（請求項２）である。
【０００８】
また、本発明は、ナトリウム塩が結晶水を有する含水塩である請求項１または２記載のゴム組成物（請求項３）である。
【０００９】
また、本発明は、ナトリウム塩がリン酸塩である請求項１、２または３記載のゴム組成物（請求項４）である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明のゴム組成物はゴム成分として天然ゴム（ＮＲ）および／またはジエン系合成ゴムを含む。本発明において用いるジエン系合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）などがあげられ、本発明に使用されるゴム成分中に１種類または２種類以上含まれていてもよい。
【００１２】
本発明のゴム組成物は充填材としてシリカを含む。シリカとしては、特に制限はないが、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）などがあげられ、湿式法シリカが好ましい。湿式法シリカの好適例としては、デグサ製ＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ３（商品名）、日本シリカ（株）製ニップシールＶＮ３ＡＱ（商品名）などがあげられる。シリカとしては、たとえば、窒素吸着比表面積が１００〜３００ｍ²／ｇのシリカを用いることができる。窒素吸着比表面積が小さいシリカでは充分な弾性率が得られず耐磨耗性が悪化する傾向があり、大きいシリカではグリップ力向上が望めないわりに混練り作業性が低下する傾向がある。
【００１３】
シリカの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して５〜１００重量部、好ましくは１０〜８５重量部、さらに好ましくは２０〜６５重量部である。シリカの配合が５重量部未満では、補強効果が小さく、１００重量部を超えると発熱性が増大し、作業性が悪化するため好ましくない。低発熱性および作業性の両面から、シリカの配合量は２０〜６５重量部が好ましい。
【００１４】
本発明のゴム組成物は、充填材とゴム成分の結合を強め、耐磨耗性を向上させるために、シランカップリング剤を含む。シランカップリング剤としては、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を使用することができる。
【００１５】
シランカップリング剤としては、具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシラン、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどがあげられ、カップリング剤添加効果とコストの両立から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどが好ましい。
【００１６】
シランカップリング剤の配合量は前記シリカ重量に対して２〜２０重量％である。シランカップリング剤の配合量が２重量％未満では、カップリング効果が小さく、２０重量％を超えると、コストが上がる割にカップリング効果が得られないため好ましくない。カップリング効果と分散効果の両面からシランカップリング剤の配合量は４〜１５重量％であることが好ましい。
【００１７】
本発明のゴム組成物はナトリウム塩を含む。本発明で使用できるナトリウム塩は、たとえば、酸素酸塩もしくは有機酸塩、好ましくはリン酸塩であり、または、結晶水を有する含水塩であり、より好ましくは酸素酸塩または有機酸塩の結晶水を有する含水塩、さらに好ましくは結晶水を有するリン酸塩である。
【００１８】
ナトリウム塩としては、具体的には、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸三ナトリウム、亜リン酸水素二ナトリウム、二リン酸二水素二ナトリウム、ホスフィン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、二硫酸ナトリウム、二亜硫酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸三ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、コハク酸二ナトリウムなどがあげられる。また、含水塩としては、リン酸水素二ナトリウム・７水和物、リン酸水素二ナトリウム・１２水和物、リン酸二水素ナトリウム・２水和物、リン酸三ナトリウム・１２水和物、亜リン酸水素二ナトリウム・５水和物、炭酸ナトリウム・１０水和物、硫酸ナトリウム・１０水和物、亜硫酸ナトリウム・７水和物、酢酸ナトリウム・３水和物、クエン酸三ナトリウム・２水和物、コハク酸二ナトリウム・６水和物などがあげられる。
【００１９】
ナトリウム塩の配合量は、シリカ重量に対して１〜２０重量％、好ましくは２〜１５重量％である。ナトリウム塩の配合量が１重量％未満であるとシリカとシランカップリング剤の反応促進効果が小さく、２０重量％を超えると補強性の悪化が生じるために好ましくない。ナトリウム塩の配合量はカップリング反応促進効果の面から２〜１５重量％が好ましい。
【００２０】
本発明のゴム組成物は、上記シリカ以外にも充填材として、カーボンブラックを含むことができる。カーボンブラックとしては、たとえば、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあげられるが、特に限定されるものではない。カーボンブラックの配合量は、上記ゴム成分１００重量部に対して８０重量部以下であることが好ましい。カーボンブラックの配合量が８０重量部を超えると、発熱性が増大する傾向がある。カーボンブラックの配合量は、補強性および低発熱性の面から２５〜６５重量部が好ましい。
【００２１】
本発明のゴム組成物は、シリカおよびカーボンブラック以外の無機充填材を含むことができる。シリカおよびカーボンブラック以外の無機充填材としては、たとえば、クレー、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、アルミナなどがあげられる。
【００２２】
なお、本発明のゴム組成物は、上記のゴム成分、充填材（シリカ、カーボンブラックなどの無機充填材）、シランカップリング剤、ナトリウム塩以外に、必要に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤などの通常のゴム工業で使用される配合剤を適宜含むことができる。
【００２３】
本発明のゴム組成物は、タイヤ、ホース、ベルトその他の各種工業用品などの機械的特性および耐摩耗性が要求されるゴム組成物として使用することができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これは本発明の目的を制限するものではない。
【００２５】
実施例１〜６および比較例１
ジエン系合成ゴム１００重量部、シリカ５５重量部、シランカップリング剤４．４重量部（シリカ重量に対して８重量％）、ナトリウム塩２重量部または４重量部（シリカ重量に対して３．６４重量％または７．２７重量％）、ステアリン酸２重量部、酸化亜鉛３重量部、老化防止剤１重量部、硫黄１．５重量部、ＴＢＢＳ（加硫促進剤）１重量部およびＤＰＧ（加硫促進剤）０．５重量部を混練り配合して、各ゴム組成物を得た。
【００２６】
得られた各ゴム組成物を１７０℃で２０分間プレス加硫して加硫物を得た。得られた各加硫物について以下に示す各特性の試験を行なった。各ゴム組成物について、配合したナトリウム塩の種類および配合量ならびに各特性の試験結果を表１に示す。ナトリウム塩を配合しない場合を比較例１とした。
【００２７】
表１中、ナトリウム塩（１）はリン酸水素二ナトリウム・１２水和物、ナトリウム塩（２）はリン酸三ナトリウム・１２水和物、ナトリウム塩（３）はリン酸二水素ナトリウム・２水和物、ナトリウム塩（４）は硫酸ナトリウム・１０水和物、ナトリウム塩（５）は酢酸ナトリウム・３水和物を示す。
【００２８】
各種薬品の説明
各種薬品としては以下の市販品を用いた。
ジエン系合成ゴム：ジェイエスアール（株）製のＳＢＲ１５０２（スチレン−ブタジエン共重合体）
シリカ：デグッサ製のＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ３
シランカップリング剤：デグッサ製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
老化防止剤：大内新興化学（株）製のノクラック６Ｃ（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）
加硫促進剤（ＴＢＢＳ）：大内新興化学（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジル・スルフェンアミド）
加硫促進剤（ＤＰＧ）：大内新興化学（株）製のノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ′−ジフェニル・グアニジン）
【００２９】
試験方法の説明
（ムーニー粘度）
ＪＩＳＫ６３００に定められたムーニー粘度の測定法に従い、温度１３０℃で予熱１分間および測定４分間の条件で各加硫物のムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄）を測定した。ムーニー粘度が低いほど、加工性が優れる。
【００３０】
（Ｔ９０）
キュラストメーターを用いて評価した。すなわち、キュラストメーターによるねじりトルクの最大値と最小値との差の９０％＋最小値に達するまでの時間をＴ９０とした。測定温度は１７０℃で測定した。Ｔ９０の値が短いほど加硫速度が速いことを示す。
【００３１】
（引張応力）
ＪＩＳＫ６３０１に準拠して、各加硫物の伸び３００％時の引張応力（３００％モジュラス）を測定した。数値が大きいほど、引張応力に優れている。
【００３２】
（磨耗指数）
ランボーン摩耗試験機を用いて、温度２０℃、スリップ率２０％および試験時間５分間の条件で各加硫物の容積損失量を測定した。比較例１の磨耗指数を１００とし、各実施例の磨耗指数は下記計算式で算出した。磨耗指数が大きいほど耐摩耗性が優れる。
各実施例の摩耗指数＝比較例１の容積損失量÷各実施例の容積損失量 × １００
【００３３】
（転がり抵抗指数）
粘弾性スペクトロメーターＶＥＳ（岩本製作所製）を用いて、温度７０℃、初期歪み１０％および動歪み２％の条件下で各加硫物のｔａｎδを測定した。比較例１の転がり抵抗指数を１００とし、各実施例の転がり抵抗指数は下記計算式で算出した。指数が大きいほど転がり抵抗特性が優れる。
各実施例の転がり抵抗指数＝比較例１のｔａｎδ÷各実施例のｔａｎδ × １００
【００３４】
（ウエットスキッド指数）
スタンレー社製のポータブルスキッドテスターを用いてＡＳＴＭＥ３０３−８３の方法に従って各硫化物についてウエットスキッド試験を行なった。比較例１のウエットスキッド指数を１００とし、各実施例のウエットスキッド指数は以下の計算式で算出した。ウエットスキッド指数が大きいほどウエットスキッド性能が優れる。
各実施例のウエットスキッド指数＝各実施例の測定結果（数値）÷比較例１の測定結果（数値） × １００
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、加工性が高く、しかも、転がり摩擦抵抗性（燃費特性）および耐磨耗性に優れたゴム組成物を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rubber composition containing silica and a silane coupling agent, and particularly to a rubber composition excellent in rolling friction resistance (fuel consumption characteristics) and wear resistance without deteriorating processability.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been a demand for safety and low fuel consumption for automobiles, and it has been desired to improve wet skid characteristics, fuel consumption characteristics, and wear resistance simultaneously in rubber materials for tires. That is well known.
[0003]
Conventionally, as a method for solving such a problem, a method using silica as a low heat-generating filler is known. Silica has a tendency to agglomerate silica particles because silanol groups, which are functional groups on the surface, form hydrogen, and the silane coupling agent binds to these silanol groups to prevent agglomeration between silicas, thereby improving processability. It is thought to improve. On the other hand, in terms of performance, it is considered that silica and polymer are chemically bonded to a silane coupling agent, thereby reducing rolling resistance and improving wear. However, in order to achieve these purposes, it is necessary to knead silica and a silane coupling agent and chemically react them during processing. To sufficiently react silica and a silane coupling agent, a high temperature is sufficient. It is said that it is better to knead. However, since the functional group part that reacts with the rubber in the silane coupling agent partially reacts with the rubber due to the temperature during processing such as kneading, a phenomenon of rubber burning called gelation occurs. However, when kneaded at a low temperature at which rubber scoring does not occur, a contradiction arises in that the reaction between silica and the silane coupling agent becomes insufficient.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to rolling friction resistance (fuel consumption characteristics) and wear resistance without deteriorating the processing characteristics of a rubber composition containing a specific amount of silica and a silane coupling agent relative to natural rubber and / or diene-based synthetic rubber. It aims at providing the rubber composition which improved the property.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to improve the above problems, the present inventors use a specific compound that does not cause rubber burning and can efficiently promote (assist) the reaction between silica and a silane coupling agent. As a result, a method for satisfying rolling resistance characteristics and wear resistance without degrading workability was found, and the present invention was completed.
[0006]
That is, the present invention relates to 5 to 100 parts by weight of silica, 2 to 20% by weight of silane coupling agent based on the weight of silica, and sodium salt to 100 parts by weight of natural rubber and / or diene synthetic rubber. A rubber composition comprising 1 to 20% by weight based on the weight (Claim 1).
[0007]
Moreover, this invention is a rubber composition (Claim 2) of Claim 1 whose sodium salt is an oxyacid salt or an organic acid salt.
[0008]
Moreover, this invention is a rubber composition (Claim 3) of Claim 1 or 2 whose sodium salt is a hydrate salt which has crystal water.
[0009]
Moreover, this invention is a rubber composition (Claim 4) of Claim 1, 2, or 3 whose sodium salt is a phosphate.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
[0011]
The rubber composition of the present invention contains natural rubber (NR) and / or a diene synthetic rubber as a rubber component. Examples of the diene-based synthetic rubber used in the present invention include styrene-butadiene rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), polyisoprene rubber (IR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile-butadiene. Examples thereof include rubber (NBR), and the rubber component used in the present invention may be contained in one kind or two or more kinds.
[0012]
The rubber composition of the present invention contains silica as a filler. Silica is not particularly limited, and examples thereof include dry process silica (anhydrous silicic acid), wet process silica (hydrous silicic acid), and wet process silica is preferred. Preferable examples of the wet method silica include Degussa Ultrasil VN3 (trade name), Nippon Silica Co., Ltd. nip seal VN3 AQ (trade name), and the like. As the silica, for example, silica having a nitrogen adsorption specific surface area of 100 to 300 m ² / g can be used. Silica having a small nitrogen adsorption specific surface area tends not to provide a sufficient elastic modulus and tends to deteriorate the wear resistance, while large silica tends to lower the kneading workability while not improving the grip force.
[0013]
The compounding quantity of a silica is 5-100 weight part with respect to 100 weight part of rubber components, Preferably it is 10-85 weight part, More preferably, it is 20-65 weight part. If the silica content is less than 5 parts by weight, the reinforcing effect is small, and if it exceeds 100 parts by weight, the heat buildup increases and the workability deteriorates, which is not preferable. In view of both low heat build-up and workability, the amount of silica is preferably 20 to 65 parts by weight.
[0014]
The rubber composition of the present invention contains a silane coupling agent in order to strengthen the bond between the filler and the rubber component and improve the wear resistance. As the silane coupling agent, any silane coupling agent conventionally used in combination with a silica filler can be used.
[0015]
Specific examples of the silane coupling agent include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, and bis ( 2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, 3-trimethoxy Rylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxy Examples include silylpropyl benzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl benzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, and 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide. From the standpoint of compatibility, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide is preferred.
[0016]
The amount of the silane coupling agent is 2 to 20% by weight based on the silica weight. If the amount of the silane coupling agent is less than 2% by weight, the coupling effect is small, and if it exceeds 20% by weight, the coupling effect cannot be obtained for an increase in cost, which is not preferable. It is preferable that the compounding quantity of a silane coupling agent is 4 to 15 weight% from both sides of a coupling effect and a dispersion effect.
[0017]
The rubber composition of the present invention contains a sodium salt. The sodium salt that can be used in the present invention is, for example, an oxyacid salt or an organic acid salt, preferably a phosphate, or a hydrated salt having crystal water, and more preferably a crystal of an oxyacid salt or an organic acid salt. A hydrated salt having water, more preferably a phosphate having crystal water.
[0018]
Specific examples of sodium salts include disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, trisodium phosphate, disodium hydrogen phosphite, disodium dihydrogen phosphate, sodium phosphinate, sodium carbonate, carbonate Examples thereof include sodium hydrogenate, sodium sulfate, sodium sulfite, sodium disulfate, sodium disulfite, sodium acetate, trisodium citrate, sodium oxalate, and disodium succinate. Examples of the hydrated salt include disodium hydrogen phosphate heptahydrate, disodium hydrogen phosphate 12 hydrate, sodium dihydrogen phosphate dihydrate, trisodium phosphate 12 hydrate, Disodium hydrogen phosphite pentahydrate, sodium carbonate decahydrate, sodium sulfate decahydrate, sodium sulfite heptahydrate, sodium acetate trihydrate, trisodium citrate-2 Hydrates, disodium succinate hexahydrate and the like.
[0019]
The amount of sodium salt is 1 to 20% by weight, preferably 2 to 15% by weight, based on the silica weight. When the blending amount of the sodium salt is less than 1% by weight, the reaction promoting effect of silica and the silane coupling agent is small, and when it exceeds 20% by weight, the reinforcing property is deteriorated, which is not preferable. The amount of the sodium salt is preferably 2 to 15% by weight from the viewpoint of the coupling reaction promoting effect.
[0020]
The rubber composition of the present invention can contain carbon black as a filler in addition to the silica. Examples of carbon black include, but are not limited to, HAF, ISAF, and SAF. The compounding amount of carbon black is preferably 80 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the blending amount of carbon black exceeds 80 parts by weight, the heat build-up tends to increase. The blending amount of carbon black is preferably 25 to 65 parts by weight from the viewpoint of reinforcement and low heat build-up.
[0021]
The rubber composition of the present invention can contain an inorganic filler other than silica and carbon black. Examples of inorganic fillers other than silica and carbon black include clay, aluminum hydroxide, calcium carbonate, and alumina.
[0022]
In addition, the rubber composition of the present invention includes a softening agent and an anti-aging agent as necessary in addition to the rubber components, fillers (inorganic fillers such as silica and carbon black), silane coupling agents, and sodium salts. , Vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization accelerating aids, and the like, which are used in the normal rubber industry, can be appropriately included.
[0023]
The rubber composition of the present invention can be used as a rubber composition required for mechanical properties and wear resistance, such as tires, hoses, belts, and other various industrial products.
[0024]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this does not restrict | limit the objective of this invention.
[0025]
Examples 1 to 6 and Comparative Example 1
100 parts by weight of a diene synthetic rubber, 55 parts by weight of silica, 4.4 parts by weight of a silane coupling agent (8% by weight with respect to the weight of silica), 2 parts by weight or 4 parts by weight (3. 64 wt% or 7.27 wt%), stearic acid 2 parts by weight, zinc oxide 3 parts by weight, anti-aging agent 1 part by weight, sulfur 1.5 parts by weight, TBBS (vulcanization accelerator) 1 part by weight and DPG ( Each rubber composition was obtained by kneading and blending 0.5 parts by weight of a vulcanization accelerator.
[0026]
Each rubber composition obtained was press vulcanized at 170 ° C. for 20 minutes to obtain a vulcanized product. Each obtained vulcanizate was tested for the following characteristics. Table 1 shows the types and blending amounts of the sodium salts blended and the test results of the respective properties for each rubber composition. The case where no sodium salt was blended was designated as Comparative Example 1.
[0027]
In Table 1, sodium salt (1) is disodium hydrogen phosphate.12 hydrate, sodium salt (2) is trisodium phosphate.12 hydrate, and sodium salt (3) is sodium dihydrogen phosphate.2. Hydrate, sodium salt (4) is sodium sulfate decahydrate, and sodium salt (5) is sodium acetate trihydrate.
[0028]
Explanation of various chemicals The following commercial products were used as various chemicals.
Diene-based synthetic rubber: SBR1502 (styrene-butadiene copolymer) manufactured by JSR Corporation
Silica: Ultrasil VN3 from Degussa
Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Degussa
Anti-aging agent: NOCRACK 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator (TBBS): Noxeller NS (Nt-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator (DPG): Noxeller D (N, N'-diphenyl guanidine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
[0029]
Explanation of test method (Mooney viscosity)
According to the Mooney viscosity measurement method defined in JIS K6300, the Mooney viscosity (ML _{1 + 4} ) of each vulcanizate was measured at a temperature of 130 ° C. under conditions of preheating for 1 minute and measurement for 4 minutes. The lower the Mooney viscosity, the better the processability.
[0030]
(T90)
Evaluation was made using a curast meter. That is, T90 was defined as 90% of the difference between the maximum value and the minimum value of the torsion torque measured by the curast meter + the minimum value. The measurement temperature was measured at 170 ° C. A shorter T90 value indicates a faster vulcanization rate.
[0031]
(Tensile stress)
Based on JIS K6301, the tensile stress (300% modulus) at the time of 300% elongation of each vulcanizate was measured. The larger the value, the better the tensile stress.
[0032]
(Abrasion index)
Using a Lambourn abrasion tester, the volume loss of each vulcanizate was measured under the conditions of a temperature of 20 ° C., a slip rate of 20% and a test time of 5 minutes. The wear index of Comparative Example 1 was set to 100, and the wear index of each example was calculated by the following formula. The higher the wear index, the better the wear resistance.
Wear index of each example = volume loss amount of comparative example 1 / volume loss amount of each example × 100
[0033]
(Rolling resistance index)
Using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho), tan δ of each vulcanizate was measured under conditions of a temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, and a dynamic strain of 2%. The rolling resistance index of Comparative Example 1 was set to 100, and the rolling resistance index of each example was calculated by the following formula. The larger the index, the better the rolling resistance characteristics.
Rolling resistance index of each example = tan δ of Comparative Example 1 / tan δ of each Example × 100
[0034]
(Wet skid index)
Each sulfide was subjected to a wet skid test according to the method of ASTM E303-83 using a portable skid tester manufactured by Stanley. The wet skid index of Comparative Example 1 was set to 100, and the wet skid index of each example was calculated by the following formula. The higher the wet skid index, the better the wet skid performance.
Wet skid index of each example = Measurement result (numerical value) of each example / Measurement result (numerical value) of Comparative Example 1 × 100
[0035]
[Table 1]

[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition having high processability and excellent in rolling friction resistance (fuel consumption characteristics) and wear resistance.

Claims

For 100 parts by weight of natural rubber and / or diene synthetic rubber,
5 to 100 parts by weight of silica,
A rubber composition comprising 2 to 20% by weight of a silane coupling agent and 1 to 20% by weight of a sodium salt based on the silica weight,
The sodium salt is
With disodium hydrogen phosphate dodecahydrate, sodium dihydrogen phosphate dihydrate, trisodium phosphate dodecahydrate, sodium sulfate decahydrate, or sodium acetate trihydrate A rubber composition characterized by being.