JP5614372B2 - Rubber composition for tire - Google Patents

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Description

本発明はタイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳しくはシリカを配合したゴム組成物の加硫速度を改善し、加硫ゴムのモジュラスの向上、転がり抵抗の低減、タイヤの軽量化を可能とし、更には環境に優しい材料を使用したタイヤ用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for tires, and more specifically, improves the vulcanization speed of a rubber composition containing silica, enables improvement of modulus of vulcanized rubber, reduction of rolling resistance, and weight reduction of tire, Relates to a rubber composition for tires using environmentally friendly materials.

最近、タイヤ用ゴム組成物、特に空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物にはフィラーとしてシリカが用いられる傾向にある(非特許文献1:日本接着学会誌第37巻5号197頁)。シリカはカーボンブラックに比べて転がり抵抗を小さくできるが、モジュラス等を上げるためにシリカの配合量を更に増やしていくと、転がり抵抗が悪化するという問題がある。また、シリカの配合量が増加すると、加硫速度が遅くなる方向に作用し、生産性を悪くするおそれがあるという問題がある。   Recently, silica tends to be used as a filler in tire rubber compositions, particularly in tread rubber compositions for pneumatic tires (Non-Patent Document 1: Journal of Adhesion Society of Japan, Vol. 37, No. 37, page 197). Silica can reduce rolling resistance compared to carbon black, but there is a problem that rolling resistance deteriorates when the amount of silica is further increased in order to increase the modulus and the like. Moreover, when the compounding quantity of a silica increases, there exists a problem of acting on the direction which a vulcanization | cure speed | rate becomes late | slow and worsening productivity.

そのようなことから、特許文献1,2(特開2008−308615号公報、特開2010−248282号公報)では、シリカ配合タイヤにリグニンスルホン酸塩又はその変性体を配合することによりそれらの改善を目指しているが、加硫速度が遅く、また軽量化には適しているがタイヤの強度がやや弱くなる傾向があった。   Therefore, in Patent Documents 1 and 2 (Japanese Patent Laid-Open Nos. 2008-308615 and 2010-248282), the improvement is achieved by blending a lignin sulfonate or a modified product thereof into a silica-blended tire. However, the vulcanization rate was slow and suitable for weight reduction, but the tire strength tended to be slightly weakened.

一方、地球温暖化や化石燃料の枯渇などの環境問題の高まりから、石油由来の材料でなく、バイオマス材料を積極的に利用することが急務となっている。竹や森林の間伐材などを原料としてバイオマス燃料(例えばバイオエタノール)を生産するなどの動きも見られる。このとき、バイオマス燃料を抽出した際に「リグノセルロース」と呼ばれる残渣が大量に得られるが、今のところ有効な利用方法が見つかっていない。
なお、ここで言う「リグノセルロース」は、木材成分であるリグニン、セルロース等を総称した名称である。
On the other hand, due to increasing environmental problems such as global warming and fossil fuel depletion, it is an urgent need to actively use biomass materials instead of petroleum-derived materials. There are also movements such as producing biomass fuel (for example, bioethanol) from bamboo and forest thinning. At this time, when biomass fuel is extracted, a large amount of residue called “lignocellulose” is obtained, but no effective utilization method has been found so far.
The “lignocellulose” referred to here is a generic name for lignin, cellulose and the like which are wood components.

特開2008−308615号公報JP 2008-308615 A 特開2010−248282号公報JP 2010-248282 A

日本接着学会誌第37巻5号197頁Journal of the Adhesion Society of Japan Vol. 37, No. 5, 197

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、シリカを配合したゴム組成物の加硫速度を改善し、加硫ゴムのモジュラスの向上、転がり抵抗の低減及びタイヤの軽量化を可能とし、更には環境に優しい材料を使用したタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, improves the vulcanization speed of the rubber composition compounded with silica, enables improvement of the modulus of the vulcanized rubber, reduction of rolling resistance and weight reduction of the tire, An object of the present invention is to provide a rubber composition for tires using environmentally friendly materials.

本発明者は前記課題を解決すべく研究を進めた結果、ジエン系ゴム及びシリカを含むゴム組成物に、シリコーン変性リグノセルロースを配合することにより、ゴムのモジュラスを向上させ、転がり抵抗を低減させることができるゴム組成物が得られ、そしてゴム組成物の加硫速度を高めることにより生産性を向上させることに成功し、本発明をなすに至った。これはフィラーとゴムとの相溶性を向上させることができたためと考えられる。   As a result of researches to solve the above problems, the present inventor improves the modulus of rubber and reduces rolling resistance by blending silicone-modified lignocellulose with a rubber composition containing diene rubber and silica. A rubber composition that can be obtained was obtained, and the productivity was improved by increasing the vulcanization rate of the rubber composition, and the present invention was achieved. This is probably because the compatibility between the filler and the rubber could be improved.

従って、本発明は、下記のタイヤ用ゴム組成物を提供する。
請求項1:
ジエン系ゴム100質量部、シリカ10〜100質量部及びリグノセルロースを20〜300℃で低温プラズマ処理した後に、シラン又はシリコーン化合物を化学吸着させたシリコーン変性リグノセルロース1〜30質量部を含んでなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。
請求項
シラン又はシリコーン化合物がSi−H基含有化合物であることを特徴とする請求項記載のタイヤ用ゴム組成物。
請求項
前記シリコーン変性リグノセルロースが、シラン又はシリコーン化合物を化学吸着させた後、更に硫黄原子含有シランカップリング剤で化学吸着処理を行ったものであることを特徴とする請求項又は記載のタイヤ用ゴム組成物。
請求項
前記低温プラズマが、水蒸気、酸素又はアンモニアプラズマであることを特徴とする請求項のいずれか1項記載のタイヤ用ゴム組成物。
Accordingly, the present invention provides the following rubber composition for tires.
Claim 1:
Including 100 parts by mass of diene rubber, 10 to 100 parts by mass of silica , and 1 to 30 parts by mass of silicone-modified lignocellulose in which silane or silicone compound is chemically adsorbed after low-temperature plasma treatment at 20 to 300 ° C. A rubber composition for tires, characterized in that
Claim 2 :
The tire rubber composition according to claim 1, wherein the silane or the silicone compound is Si-H group-containing compound.
Claim 3 :
3. The tire use according to claim 1, wherein the silicone-modified lignocellulose is obtained by performing chemical adsorption treatment with a silane coupling agent containing a sulfur atom after chemically adsorbing silane or a silicone compound. Rubber composition.
Claim 4 :
The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the low-temperature plasma is water vapor, oxygen, or ammonia plasma.

本発明によれば、シリカを配合したゴム組成物中にシリコーン変性リグノセルロースを配合することにより、ゴム組成物の加硫速度が改善され、加硫ゴムのモジュラスの向上、転がり抵抗の低減、タイヤの軽量化を可能とし、更に環境に優しい材料であるバイオマス材料残渣のリグノセルロースの有効利用にもつながる。   According to the present invention, by adding silicone-modified lignocellulose to a rubber composition containing silica, the vulcanization speed of the rubber composition is improved, the modulus of the vulcanized rubber is improved, the rolling resistance is reduced, and the tire It is possible to reduce the weight of lignocellulose, and it leads to the effective use of lignocellulose, a biomass material residue that is an environmentally friendly material.

本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム、シリカ、及びシリコーン変性リグノセルロースを含むタイヤ用ゴム組成物である。   The rubber composition of the present invention is a tire rubber composition containing diene rubber, silica, and silicone-modified lignocellulose.

本発明においては、ジエン系ゴム100質量部に対し、シリカを10〜100質量部、好ましくは20〜90質量部、そして、シリコーン変性リグノセルロースを1〜30質量部、好ましくは5〜25質量部配合する。シリカの配合量が少ないとゴムの補強性が不十分となり、逆に多いと混合加工性が悪化し、転がり抵抗も悪化する。一方、シリコーン変性リグノセルロースの配合量が少ないと加硫速度が遅くなり、逆に多いと転がり抵抗とモジュラスのバランスが崩れる。   In the present invention, 10 to 100 parts by mass of silica, preferably 20 to 90 parts by mass, and 1 to 30 parts by mass, preferably 5 to 25 parts by mass of silicone-modified lignocellulose, per 100 parts by mass of the diene rubber. Blend. If the blending amount of silica is small, the reinforcing property of the rubber becomes insufficient. Conversely, if the silica content is large, the mixing processability deteriorates and the rolling resistance also deteriorates. On the other hand, when the blending amount of the silicone-modified lignocellulose is small, the vulcanization speed is slow, and conversely when it is large, the balance between rolling resistance and modulus is lost.

<ジエン系ゴム>
ここで、本発明において使用するジエン系ゴムは、タイヤ用として使用することができる任意のゴム、例えば天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、各種変性ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム(EPDM)等を1種単独で又は2種以上の任意のブレンドで用いることができる。
<Diene rubber>
Here, the diene rubber used in the present invention may be any rubber that can be used for tires, such as natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer. Combined rubber (SBR), various modified butyl rubbers, ethylene-propylene rubber (EPDM) and the like can be used singly or in an arbitrary blend of two or more.

<シリカ>
本発明において使用することができるシリカには特に制限はなく、タイヤ用に使用することができる任意のシリカを用いることができる。しかしながら、ASTM D1993−03にて測定したBET比表面積が180m2/g以下のシリカが好ましく、更に好ましくは20〜178m2/gのシリカを用いることによって、転がり抵抗を更に低減させ
ることができる。このようなシリカとしては市販のものを用いることができ、例えばローディア(株)製Zeosil 165GR、東ソー・シリカ社製Nipsil ER等を挙げることができる。
<Silica>
There is no restriction | limiting in particular in the silica which can be used in this invention, Arbitrary silica which can be used for tires can be used. However, BET specific a surface area of 180 m 2 / g or less of silica is preferably measured at ASTM D1993-03, more preferably by using a silica 20~178m 2 / g, it is possible to further reduce the rolling resistance. Commercially available silica can be used as such silica, and examples include Zeosil 165GR manufactured by Rhodia Co., Ltd., and Nippon Sil ER manufactured by Tosoh Silica.

<シリコーン変性リグノセルロース>
本発明によれば、シリカ系コンパウンドにおいて、シリコーン変性リグノセルロースを配合することで、加硫コンパウンドのモジュラス向上、転がり抵抗の低減の効果、及びシリカの配合で遅くなる方向にあるコンパウンドの加硫速度を速める効果、更にタイヤの軽量化が達成される。
<Silicone-modified lignocellulose>
According to the present invention, by adding silicone-modified lignocellulose to a silica-based compound, the modulus of the vulcanization compound is improved, the rolling resistance is reduced, and the vulcanization speed of the compound is slowed by the silica compounding. The effect of speeding up the tire and the weight reduction of the tire are achieved.

ここで、本発明に使用するシリコーン変性リグノセルロースについて説明する。
シリコーン変性リグノセルロースに使用されるリグノセルロースは、バイオマス燃料を抽出した際に残渣として得られるものの総称であり、木材成分であるセルロース及び/又はリグニンを含んだものである。含有量としてはバイオマスにセルロースが使用されるので、リグニンリッチのものとなる。形状は茶色〜褐色の粉末状のものである。ただし、これに限定されるものでなく、木材の廃材から取り出されたリグニン粉末でも構わない。
リグノセルロースの平均粒径は0.01〜100μmが好ましく、0.1〜80μmがより好ましく、特に好ましくは1〜50μmである。
Here, the silicone-modified lignocellulose used in the present invention will be described.
Lignocellulose used for silicone-modified lignocellulose is a general term for what is obtained as a residue when biomass fuel is extracted, and contains cellulose and / or lignin as wood components. As the content, since cellulose is used for biomass, it becomes lignin-rich. The shape is a brown to brown powder. However, the present invention is not limited to this, and lignin powder extracted from waste wood may be used.
The average particle size of lignocellulose is preferably from 0.01 to 100 μm, more preferably from 0.1 to 80 μm, particularly preferably from 1 to 50 μm.

シリコーン変性リグノセルロースは、上記リグノセルロースを使用し、まず低温プラズマ処理を行うことが好ましい。
プラズマとは気体が電離した状態をいい、プラズマ中では正と負の荷電粒子が高速で飛び回っており、且つ荷電粒子の間に大きなクーロン力が働くために粒子の持つ運動エネルギーは大きくなる。このため、高エネルギーの粒子によって結合を切られた原子や分子の存在により、プラズマ化した水蒸気や酸素は非常に強い酸化力や還元力を有する。このプラズマ処理を行うことにより、リグノセルロース表面に水酸基やカルボキシル基等が導入されるため、次のシリコーン処理をより効果的に行うことができる。
The silicone-modified lignocellulose is preferably subjected to low-temperature plasma treatment using the above lignocellulose.
Plasma means a state in which a gas is ionized. In the plasma, positive and negative charged particles fly around at high speed, and a large Coulomb force acts between the charged particles, so that the kinetic energy of the particles increases. For this reason, due to the presence of atoms and molecules that are disconnected by high-energy particles, plasma-ized water vapor and oxygen have a very strong oxidizing power and reducing power. By performing this plasma treatment, hydroxyl groups, carboxyl groups and the like are introduced to the lignocellulose surface, so that the following silicone treatment can be performed more effectively.

このようなプラズマは、その発生手法や発生装置等により限定されるものではないが、高周波誘導加熱により生じる水蒸気プラズマ、酸素プラズマ或いはアンモニアプラズマであることが好ましく、上記高周波の出力が10〜500kW、特に20〜200kWであることが、安定したプラズマの供給には好ましい。また、周波数は10〜20kHzとし、圧力は0.01〜10Torrとすることが好ましい。   Such plasma is not limited by its generation method or generator, but is preferably water vapor plasma, oxygen plasma or ammonia plasma generated by high frequency induction heating, and the high frequency output is 10 to 500 kW, 20 to 200 kW is particularly preferable for supplying stable plasma. The frequency is preferably 10 to 20 kHz, and the pressure is preferably 0.01 to 10 Torr.

また、上記プラズマの温度は処理の汎用性の観点とエネルギーコストの観点から、20〜300℃の範囲が好ましく、より好ましくは20〜250℃、更に好ましくは25〜150℃である。プラズマの処理時間は20〜360分間、特に30〜120分間であることが好ましい。   Moreover, the temperature of the said plasma has the preferable range of 20-300 degreeC from a viewpoint of the versatility of a process, and an energy cost, More preferably, it is 20-250 degreeC, More preferably, it is 25-150 degreeC. The plasma treatment time is preferably 20 to 360 minutes, particularly preferably 30 to 120 minutes.

上記で得られた低温プラズマ処理されたリグノセルロースに、シラン或いはシリコーンを化学吸着させて表面を処理するのが好ましい。処理に使用するシラン、シリコーンに特に限定はないが、Si−H基含有シラン化合物又はSi−H基含有シリコーン(シロキサン)化合物が特に好ましい。本発明で使用されるSi−H基含有シラン又はシリコーン化合物は、Si−H基を1個以上含有しているものであれば特に限定はないが、下記一般式(1)、(2)及び(3)で示されるものが好ましい。   It is preferable that the surface is treated by chemically adsorbing silane or silicone on the above-obtained lignocellulose subjected to the low temperature plasma treatment. There are no particular limitations on the silane or silicone used in the treatment, but Si-H group-containing silane compounds or Si-H group-containing silicone (siloxane) compounds are particularly preferred. The Si—H group-containing silane or silicone compound used in the present invention is not particularly limited as long as it contains one or more Si—H groups, but the following general formulas (1), (2) and What is shown by (3) is preferable.

(H)nSiR(4-n) (1)
(式中、Rは同一もしくは異種の炭素数1〜20のアルキル基、又は炭素数1〜4のアルコキシ基であり、n=1、2又は3の整数である。)
(H) n SiR (4-n) (1)
(In the formula, R is the same or different alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and n = 1, 2, or 3).

ここで、式(1)のRは同一又は異種の炭素数1〜20、特に1〜10のアルキル基、又は炭素数1〜4のアルコキシ基であり、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基等が挙げられる。このようなシラン化合物としては以下のものが挙げられる。   Here, R in the formula (1) is the same or different alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, particularly 1 to 10 carbon atoms, or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, specifically a methyl group, an ethyl group, Examples include propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group and the like. Examples of such silane compounds include the following.

HSi(CH33
2Si(CH32
3Si(CH3)、
SiH4
HSi(CH2CH33
2Si(CH2CH32
3Si(CHCH3)、
HSi(OCH33
2Si(OCH32
3Si(OCH3)、
HSi(OCH2CH33
2Si(OCH2CH32
3Si(OCH2CH3
等が挙げられるが、好ましくは、HSi(OCH33、HSi(OCH2CH3)である。
HSi (CH 3 ) 3 ,
H 2 Si (CH 3 ) 2 ,
H 3 Si (CH 3 ),
SiH 4 ,
HSi (CH 2 CH 3 ) 3 ,
H 2 Si (CH 2 CH 3 ) 2 ,
H 3 Si (CHCH 3 ),
HSi (OCH 3 ) 3 ,
H 2 Si (OCH 3 ) 2 ,
H 3 Si (OCH 3 ),
HSi (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
H 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 2 ,
H 3 Si (OCH 2 CH 3 )
Among them, HSi (OCH 3 ) 3 and HSi (OCH 2 CH 3 ) are preferable.

Figure 0005614372
(式中、R1は水素原子、同一もしくは異種の炭素数1〜20のアルキル基、又は炭素数6〜20のアリール基である。)
Figure 0005614372
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom, the same or different alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.)

ここで、式(2)のR1はそれぞれ独立に水素原子、同一もしくは異種の炭素数1〜20、特に1〜10のアルキル基、又は炭素数6〜20、特に6〜12のアリール基であり、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられるが、好ましくはメチル基である。このようなシロキサン化合物としての具体例としては下記のもの等が挙げられる。

Figure 0005614372
Here, R 1 in the formula (2) is independently a hydrogen atom, the same or different alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, particularly 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, particularly 6 to 12 carbon atoms. Yes, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group, cyclopentyl group , A cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and the like, and a methyl group is preferable. Specific examples of such a siloxane compound include the following.
Figure 0005614372

これらのなかでも好ましくは

Figure 0005614372

である。 Of these, preferably
Figure 0005614372

It is.

Figure 0005614372
(式中、R1は上記と同じ、Xはそれぞれ独立に水素原子、同一もしくは異種の炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜20のアルコキシ基、又はヒドロキシル基、Yはそれぞれ独立にX又は−[O−Si(X)2c−Xで示される同一又は異種の基、aは0〜1,000の整数、bは0〜1,000の整数、cは1〜1,000の整数であり、分子中にH−Si基を1個以上含有する。)
Figure 0005614372
(Wherein R 1 is the same as above, X is independently a hydrogen atom, the same or different alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, Or a hydroxyl group, Y is independently the same or different group represented by X or — [O—Si (X) 2 ] c —X, a is an integer of 0 to 1,000, and b is 0 to 1,000. And c is an integer of 1 to 1,000 and contains at least one H-Si group in the molecule.)

ここで、式(3)のR1は式(2)における定義と同じである。Xはそれぞれ独立に水素原子、同一もしくは異種の炭素数1〜20、特に1〜10のアルキル基、炭素数6〜20、特に6〜12のアリール基、炭素数1〜20、特に1〜4のアルコキシ基、又はヒドロキシル基であり、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、テトラデシルオキシ基等が挙げられる。 Here, R 1 in formula (3) is the same as defined in formula (2). X is independently a hydrogen atom, the same or different alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, particularly 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, particularly 6 to 12 carbon atoms, 1 to 20 carbon atoms, particularly 1 to 4 carbon atoms. Alkoxy group, or hydroxyl group, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, Hexadecyl, octadecyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, phenyl, tolyl, naphthyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, decyloxy Group, tetradecyloxy group and the like.

両末端の3つのXのうちの少なくとも1つがHであるものが好ましい。Yはそれぞれ独立にX又は−[O−Si(X)2c−Xで示される同一又は異種の基であり、aは1,000より大きくなると得られるリグノセルロースへの浸透性が悪くなる場合があるので、0〜1,000の整数、好ましくは0〜200の整数である。また、bもより大きくなると得られるリグノセルロースへの浸透性が悪くなる場合があるので、0〜1,000の整数、好ましくは0〜200の整数である。cは1〜1,000、特に1〜500の整数とされる。 It is preferable that at least one of the three Xs at both ends is H. Y is independently the same or different group represented by X or — [O—Si (X) 2 ] c —X, and when a is greater than 1,000, the resulting lignocellulose has poor permeability. Since there are cases, it is an integer of 0 to 1,000, preferably an integer of 0 to 200. Moreover, since the permeability to lignocellulose to be obtained may deteriorate when b is larger, it is an integer of 0 to 1,000, preferably an integer of 0 to 200. c is an integer of 1 to 1,000, particularly 1 to 500.

このようなシリコーン化合物の具体例としては、下記のもの等が挙げられる。

Figure 0005614372
Specific examples of such silicone compounds include the following.
Figure 0005614372

Figure 0005614372
(a,b,cは上記の通り。)
Figure 0005614372
(A, b, and c are as described above.)

これらのSi−H基含有シラン又はシリコーン化合物を低温プラズマ処理されたリグノセルロースに処理する場合、より好ましくは気相で化学吸着する方法がよい。20〜300℃、特に20〜200℃の温度範囲において、減圧により蒸気化したSi−H基含有シラン又はシリコーン化合物と接触させるのが好ましい。反応時間は1〜48時間が好ましく、より好ましくは2〜24時間で処理を行うのがよい。   When these Si—H group-containing silanes or silicone compounds are treated with low-temperature plasma-treated lignocellulose, a method of chemical adsorption in the gas phase is more preferred. In the temperature range of 20 to 300 ° C., particularly 20 to 200 ° C., it is preferable to contact the Si—H group-containing silane or silicone compound vaporized by decompression. The reaction time is preferably 1 to 48 hours, more preferably 2 to 24 hours.

Si−H基含有シラン又はシリコーン化合物の処理量は、上記低温プラズマ処理リグノセルロースに対し、0.3〜15質量%の範囲で処理されるのがよい。より好ましくは2〜10質量%である。Si−H基含有シラン又はシリコーン化合物の処理量が0.3質量%未満では、コンパウンドのモジュラス向上化、転がり抵抗の低減効果が得られず、また混合性も悪くなる場合がある。逆に、15質量%を超えた量を処理しても、更なる向上はみられず、コスト的に不利となる場合がある。   The treatment amount of the Si-H group-containing silane or silicone compound is preferably treated in the range of 0.3 to 15% by mass with respect to the low-temperature plasma-treated lignocellulose. More preferably, it is 2-10 mass%. When the treatment amount of the Si—H group-containing silane or silicone compound is less than 0.3% by mass, the effect of improving the modulus of the compound and the effect of reducing the rolling resistance cannot be obtained, and the mixing property may be deteriorated. On the contrary, even if the amount exceeding 15% by mass is processed, no further improvement is observed, which may be disadvantageous in cost.

Si−H基含有化合物を処理した後に更に強固に反応させるため、アンモニア蒸気等を接触処理してもよい。   In order to make the Si-H group-containing compound react more strongly after the treatment, ammonia vapor or the like may be contact-treated.

これをそのまま構成成分として使用してもよいが、更に下記一般式(4)に示されるような硫黄原子含有シランカップリング剤を処理してもよい。
(R2d(R3eSi−A (4)
(式中、R2は炭素数1〜3のアルコキシ基、R3は炭素数1〜40のアルキル基、アルケニル基又はアルキルポリエーテル基、Aは硫黄原子を含む官能基、dは1〜3の数、d+e=3である。)
This may be used as a constituent as it is, but may further be treated with a sulfur atom-containing silane coupling agent as shown in the following general formula (4).
(R 2 ) d (R 3 ) e Si-A (4)
Wherein R 2 is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, R 3 is an alkyl group, alkenyl group or alkyl polyether group having 1 to 40 carbon atoms, A is a functional group containing a sulfur atom, and d is 1 to 3 D + e = 3.)

上記一般式(4)で表される硫黄原子含有シランカップリング剤は、リグノセルロース中の水酸基と反応しうるR2基と、更にジエン系ゴムと反応し得る硫黄原子を含む官能基Aとを有するものであり、これでリグノセルロースを処理することにより、加硫速度を向上させたり、補強性を向上させることができる。 The sulfur atom-containing silane coupling agent represented by the general formula (4) comprises an R 2 group capable of reacting with a hydroxyl group in lignocellulose and a functional group A containing a sulfur atom capable of reacting with a diene rubber. Thus, by treating lignocellulose with this, the vulcanization rate can be improved or the reinforcement can be improved.

式(4)中、R2としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基が挙げられ、より好ましくはメトキシ基又はエトキシ基である。また、R3は炭素数1〜40、特に1〜20のアルキル基、アルケニル基又はアルキルポリエーテル基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基が挙げられる。R3は、炭素数1〜4のアルキル基又はアルケニル基であることが好ましく、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。R3について、上記アルキルポリエーテル基とは、−O−(Ra−O)k−Rb(ここで、Raは炭素数1〜4のアルキレン基、Rbは炭素数1〜16、特に1〜8のアルキル基、kは1〜20、特に1〜15の数であることが好ましい。)で表される。Raとしては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられ、Rbとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。アルキルポリエーテル基としては、−O−(CH2CH2−O)5−(CH210CH3、−O−(CH2CH2−O)5−(CH211CH3、−O−(CH2CH2−O)5−(CH212CH3、−O−(CH2CH2−O)5−(CH213CH3、−O−(CH2CH2−O)5−(CH214CH3、−O−(CH2CH2−O)3−(CH212CH3、−O−(CH2CH2−O)4−(CH212CH3、−O−(CH2CH2−O)6−(CH212CH3、−O−(CH2CH2−O)7−(CH212CH3等が挙げられる。 In Formula (4), R 2 includes a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and an isopropoxy group, and more preferably a methoxy group or an ethoxy group. R 3 is an alkyl group, alkenyl group or alkyl polyether group having 1 to 40 carbon atoms, particularly 1 to 20 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t- Examples thereof include alkyl groups such as butyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group and decyl group, and alkenyl groups such as vinyl group and allyl group. R 3 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkenyl group, and more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. For R 3 , the alkyl polyether group is —O— (R a —O) k —R b (where R a is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, R b is 1 to 16 carbon atoms, In particular, the alkyl group is 1 to 8, and k is preferably 1 to 20, particularly 1 to 15. Examples of R a include a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, and examples of R b include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the alkyl polyether group include —O— (CH 2 CH 2 —O) 5 — (CH 2 ) 10 CH 3 , —O— (CH 2 CH 2 —O) 5 — (CH 2 ) 11 CH 3 , — O— (CH 2 CH 2 —O) 5 — (CH 2 ) 12 CH 3 , —O— (CH 2 CH 2 —O) 5 — (CH 2 ) 13 CH 3 , —O— (CH 2 CH 2 — O) 5 — (CH 2 ) 14 CH 3 , —O— (CH 2 CH 2 —O) 3 — (CH 2 ) 12 CH 3 , —O— (CH 2 CH 2 —O) 4 — (CH 2 ) 12 CH 3 , —O— (CH 2 CH 2 —O) 6 — (CH 2 ) 12 CH 3 , —O— (CH 2 CH 2 —O) 7 — (CH 2 ) 12 CH 3 and the like.

また、式(4)中の官能基Aとしては、下記一般式(5)〜(7)が好ましいものとして挙げられる。
−R4−Sx−R5−Si(R2c(R3d (5)
−R6−SH (6)
−R7−S−CO−R8 (7)
Moreover, as a functional group A in Formula (4), the following general formula (5)-(7) is mentioned as a preferable thing.
—R 4 —S x —R 5 —Si (R 2 ) c (R 3 ) d (5)
-R 6 -SH (6)
-R 7 -S-CO-R 8 (7)

式中、R4,R5は、それぞれ独立に炭素数1〜8のアルキレン基であり、より好ましくは、炭素数2〜4のアルキレン基であり、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。R6は、炭素数1〜16のアルキレン基であり、より好ましくは炭素数2〜4のアルキレン基である。R7は、炭素数1〜5のアルキレン基であり、より好ましくは炭素数2〜4のアルキレン基であり、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。R8は、炭素数1〜18のアルキル基であり、より好ましくは炭素数5〜9のアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。xは2〜8であり、より好ましくは2〜4である。なお、xは通常分布を有しており、即ち、硫黄連鎖結合の数が異なるものの混合物として一般に市販されており、xはその平均値を表す。なお、R2、R3、c、dは、上記式(3)の定義と同じである。 In the formula, R 4 and R 5 are each independently an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, And a butylene group. R 6 is an alkylene group having 1 to 16 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. R 7 is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. R 8 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 5 to 9 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, and an octyl group. . x is 2 to 8, more preferably 2 to 4. In addition, x has a normal distribution, that is, it is generally marketed as a mixture having different numbers of sulfur chain bonds, and x represents an average value thereof. R 2 , R 3 , c, and d are the same as defined in the above formula (3).

官能基Aが上記式(5)で表されるスルフィドシランカップリング剤としては、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリエキトシシリルブチル)ジスルフィド、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)ジスルフィド等が好ましいものとして挙げられる。   Examples of the sulfide silane coupling agent in which the functional group A is represented by the above formula (5) include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, and bis (2- Triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) disulfide and the like are preferable.

官能基Aが上記式(6)で表されるメルカプトシランカップリング剤としては、例えば、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、メルカプトプロピルジメチルメトキシシラン、メルカプトエチルトリエトキシシラン、及びエボニック社製のVP Si363(R2:−OC25、R3:−O(C24O)k−C1327、R6:−(CH23−、c=平均1、d=平均2、k=平均5)等が好ましいものとして挙げられる。 Examples of the mercaptosilane coupling agent in which the functional group A is represented by the above formula (6) include γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and mercaptopropyldimethylmethoxysilane. , Mercaptoethyltriethoxysilane, and VP Si363 (R 2 : —OC 2 H 5 , R 3 : —O (C 2 H 4 O) k —C 13 H 27 , R 6 : — (CH 2 3 ), c = average 1, d = average 2, k = average 5) and the like are preferable.

官能基Aが上記式(7)で表される保護化メルカプトシランカップリング剤としては、例えば、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン、3−プロピオニルチオプロピルトリメトキシシラン等が好ましいものとして挙げられる。   Preferred examples of the protected mercaptosilane coupling agent in which the functional group A is represented by the above formula (7) include 3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane, 3-propionylthiopropyltrimethoxysilane, and the like. It is done.

上記硫黄原子含有シランカップリング剤をシリコーン変性リグノセルロースに処理する場合、より好ましくは気相で化学吸着する方法がよい。20〜300℃、特に20〜200℃の温度範囲において、減圧により蒸気化した硫黄原子含有シランカップリング剤と接触させるのが好ましい。反応時間は1〜48時間が好ましく、より好ましくは2〜24時間、更に好ましくは5〜20時間で処理を行うのがよい。硫黄原子含有シランカップリング剤の処理量は、上記シリコーン変性リグノセルロースに対し、0.5〜15質量%の範囲で処理されるのがよい。より好ましくは2〜10質量%である。硫黄原子含有シランカップリング剤の処理量が0.5質量%未満では、十分な補強性の向上や加硫速度の向上化が得られない場合があり、逆に、15質量%を超えた量を処理しても、補強性の更なる向上はみられず、却って低発熱性が損なわれることがある。   When the above sulfur atom-containing silane coupling agent is treated with silicone-modified lignocellulose, a method of chemical adsorption in the gas phase is more preferable. In a temperature range of 20 to 300 ° C., particularly 20 to 200 ° C., it is preferable to contact with a sulfur atom-containing silane coupling agent vaporized by reduced pressure. The reaction time is preferably 1 to 48 hours, more preferably 2 to 24 hours, still more preferably 5 to 20 hours. The processing amount of the sulfur atom-containing silane coupling agent is preferably 0.5 to 15% by mass with respect to the silicone-modified lignocellulose. More preferably, it is 2-10 mass%. If the treatment amount of the sulfur atom-containing silane coupling agent is less than 0.5% by mass, sufficient reinforcement and vulcanization rate may not be obtained. Conversely, the amount exceeding 15% by mass. Even if it treats, the further improvement of reinforcement property is not seen, but low exothermic property may be impaired on the contrary.

本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、カーボンブラック等の他の補強剤(フィラー)、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、可塑剤等のタイヤ用、その他のゴム組成物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、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、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は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。   In addition to the components described above, the rubber composition according to the present invention includes other reinforcing agents (fillers) such as carbon black, vulcanization or crosslinking agents, vulcanization or crosslinking accelerators, various oils, anti-aging agents, plastics Various additives that are generally blended for tires such as additives, and other rubber compositions can be blended, and such additives are kneaded by a general method to form a composition, which is then vulcanized or crosslinked. Can be used to do. As long as the amount of these additives is not contrary to the object of the present invention, a conventional general amount can be used.

本発明のゴム組成物は、上記各成分を常法により100〜200℃で1〜120分間混練して得ることができ、これに硫黄を添加して50〜150℃で1〜60分間加熱することで加硫ゴムを得ることができる。   The rubber composition of the present invention can be obtained by kneading each of the above components at 100 to 200 ° C. for 1 to 120 minutes by a conventional method, and sulfur is added thereto and heated at 50 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes. Thus, a vulcanized rubber can be obtained.

以下、製造例、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、下記の実施例は、本発明を何ら制限するものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to production examples, examples, and comparative examples. The following examples do not limit the present invention.

<製造例1>
[シリコーン変性リグノセルロース(1)の調製]
あらかじめ乾燥させたリグノセルロース粉(バイオ燃料残渣、茶褐色粉末、平均粒子径30μm)を反応容器にセットし、高周波の出力を45W、周波数を13.56kHz、圧力0.6Torrに調整し、プラズマの温度を25℃に設定して酸素ガスを供給しながらから70分処理を行った。
<Production Example 1>
[Preparation of silicone-modified lignocellulose (1)]
Pre-dried lignocellulose powder (biofuel residue, brown powder, average particle size 30 μm) is set in a reaction vessel, adjusted to a high frequency output of 45 W, a frequency of 13.56 kHz, a pressure of 0.6 Torr, and a plasma temperature. Was set at 25 ° C. and oxygen gas was supplied for 70 minutes.

プラズマ処理を行ったリグノセルロース粉を取り出し、減圧下(100mmHg)で1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキンを導入し、30℃で蒸気化させ、12時間気相処理を行った。その後脱気処理をして未反応のシランを除去し、そこにアンモニアガスを導入して更に反応を行い、シリコーン変性リグノセルロース(1)を得た。
シロキサン処理量は15質量%であった。
The lignocellulose powder subjected to plasma treatment was taken out, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane was introduced under reduced pressure (100 mmHg), vaporized at 30 ° C., and subjected to gas phase treatment for 12 hours. . Thereafter, deaeration treatment was performed to remove unreacted silane, and ammonia gas was introduced into the silane for further reaction to obtain silicone-modified lignocellulose (1).
The amount of siloxane treated was 15% by mass.

<製造例2>
[シリコーン変性リグノセルロース(2)の調製]
上記製造例1の酸素ガスを水蒸気に代えた以外は製造例1と同様に処理を行いシリコーン変性リグノセルロース(2)を得た。シロキサン処理量は11質量%であった。
<Production Example 2>
[Preparation of silicone-modified lignocellulose (2)]
A silicone-modified lignocellulose (2) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the oxygen gas in Production Example 1 was replaced with water vapor. The amount of siloxane treated was 11% by mass.

<製造例3>
[シリコーン変性リグノセルロース(3)の調製]
上記製造例1の酸素ガスをアンモニアに代えた以外は製造例1と同様に処理を行いシリコーン変性リグノセルロース(3)を得た。シロキサン処理量は15質量%であった。
<Production Example 3>
[Preparation of silicone-modified lignocellulose (3)]
A silicone-modified lignocellulose (3) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the oxygen gas in Production Example 1 was replaced with ammonia. The amount of siloxane treated was 15% by mass.

<製造例4>
[シリコーン変性リグノセルロース(4)の調製]
あらかじめ乾燥させたリグノセルロース粉(バイオ燃料残渣、茶褐色粉末、平均粒子径30μm)を反応容器にセットし、高周波の出力を45W、周波数を13.56kHz、圧力0.6Torrに調整し、プラズマの温度を25℃に設定して酸素ガスを供給しながらから70分処理を行った。
<Production Example 4>
[Preparation of silicone-modified lignocellulose (4)]
Pre-dried lignocellulose powder (biofuel residue, brown powder, average particle size 30 μm) is set in a reaction vessel, adjusted to a high frequency output of 45 W, a frequency of 13.56 kHz, a pressure of 0.6 Torr, and a plasma temperature. Was set at 25 ° C. and oxygen gas was supplied for 70 minutes.

プラズマ処理を行ったリグノセルロース粉を取り出し、減圧下(100mmHg)で1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキンを導入し、30℃で蒸気化させ、12時間気相処理を行った。その後脱気処理をして未反応のシランを除去し、そこにアンモニアガスを導入して更に反応を行った。シロキサン処理量は15質量%であった。
その後減圧下(5mmHg)、200℃でγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランを導入し、気相処理を行い、その後脱気処理をして未反応のシランを除去し、そこにアンモニアガスを導入して更に反応を行った。γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン処理量は5質量%であった。
The lignocellulose powder subjected to plasma treatment was taken out, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane was introduced under reduced pressure (100 mmHg), vaporized at 30 ° C., and subjected to gas phase treatment for 12 hours. . Thereafter, deaeration treatment was performed to remove unreacted silane, and ammonia gas was introduced into the silane for further reaction. The amount of siloxane treated was 15% by mass.
After that, under reduced pressure (5 mmHg), γ-mercaptopropyltrimethoxysilane was introduced at 200 ° C., gas phase treatment was performed, then degassing treatment was performed to remove unreacted silane, and ammonia gas was introduced there. Further reaction was performed. The amount of γ-mercaptopropyltrimethoxysilane treated was 5% by mass.

<製造例5>
[シリコーン変性リグノセルロース(5)の調製]
製造例4のγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランをビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドに代えた以外は同様に処理した。ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドの処理量は3質量%であった。
<Production Example 5>
[Preparation of silicone-modified lignocellulose (5)]
The same treatment was carried out except that γ-mercaptopropyltrimethoxysilane in Production Example 4 was replaced with bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide. The throughput of bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide was 3% by mass.

<実施例1〜8及び比較例1〜4>
サンプルの調製
表1,2に示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.8リットルの密閉型ミキサーで5分間混練し、150℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を用いて以下に示す試験法で未加硫物性を評価した。結果は比較例1の値を100として指数表示して表1,2に示す。
<Examples 1-8 and Comparative Examples 1-4>
Sample preparation In the formulations shown in Tables 1 and 2, the components other than the vulcanization accelerator and sulfur were kneaded with a 1.8 liter closed mixer for 5 minutes and released when the temperature reached 150 ° C to obtain a master batch. It was. A vulcanization accelerator and sulfur were kneaded with this master batch with an open roll to obtain a rubber composition. Using this rubber composition, unvulcanized physical properties were evaluated by the following test methods. The results are shown in Tables 1 and 2 as index values with the value of Comparative Example 1 being 100.

次に得られたゴム組成物を15×15×0.2cmの金型中で160℃で20分間加硫して加硫ゴムシートを調製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。結果は比較例1の値を100として指数表示して表1,2に示す。   Next, the resulting rubber composition was vulcanized in a 15 × 15 × 0.2 cm mold at 160 ° C. for 20 minutes to prepare a vulcanized rubber sheet. The physical properties of the vulcanized rubber were measured by the following test methods. It was measured. The results are shown in Tables 1 and 2 as index values with the value of Comparative Example 1 being 100.

(ゴム物性評価試験法)
加硫速度:JIS K6300−2に準拠してレオメータによりT95(160℃にて95%の加硫度に達する時間)を測定した。この値が小さいほど加硫速度が速く良好であることを示す。
(Rubber property evaluation test method)
Vulcanization rate: T95 (time to reach a vulcanization degree of 95% at 160 ° C.) was measured with a rheometer in accordance with JIS K6300-2. The smaller this value, the faster and better the vulcanization rate.

300%モジュラス:JIS K6251に準拠して引張り試験にて評価した。この値が大きい方が良好であることを示す。   300% modulus: evaluated by a tensile test according to JIS K6251. A larger value indicates better.

ウェット性能(0℃tanδ)及び転がり抵抗(60℃tanδ):JIS K6394に準拠して0℃及び60℃での損失正接(tanδ)を測定した。測定は東洋精機製作所(株)製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪10%、振幅±2%、周波数20Hzの条件で測定した。0℃tanδの値が大きいほどウェット性能が良好であり、60℃tanδの値が小さいほど転がり抵抗が良好であることを示す。   Wet performance (0 ° C. tan δ) and rolling resistance (60 ° C. tan δ): Loss tangent (tan δ) at 0 ° C. and 60 ° C. was measured according to JIS K6394. The measurement was carried out using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. under the conditions of an initial strain of 10%, an amplitude of ± 2%, and a frequency of 20 Hz. The larger the value of 0 ° C. tan δ, the better the wet performance, and the smaller the value of 60 ° C. tan δ, the better the rolling resistance.

Figure 0005614372
Figure 0005614372

Figure 0005614372
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(注)
*1:天然ゴム(TSR−20)
*2:日本ゼオン(株)製Nipol 1502
*3:東海カーボン(株)製シーストN
*4:ローディア(株)製Zeosil 165GR(BET=165m2/g)
*5:正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種
*6:日油(株)製ビーズステアリン酸
*7:信越化学工業(株)製ビス−[3−(トリエトキシシリル)−プロピル]テトラスルフィド(KBE−846)
*8:鶴見化学工業(株)製金華印油入微粉硫黄
*9:大内新興化学工業(株)製N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド(ノクセラーCZ−G)
(note)
* 1: Natural rubber (TSR-20)
* 2: Nipol 1502 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
* 3: Seast N made by Tokai Carbon Co., Ltd.
* 4: Zeosil 165GR manufactured by Rhodia Co., Ltd. (BET = 165 m 2 / g)
* 5: Three types of zinc oxide manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. * 6: Bead stearic acid manufactured by NOF Corporation * 7: Bis- [3- (triethoxysilyl) -propyl] manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Tetrasulfide (KBE-846)
* 8: Fine powder sulfur with Jinhua seal oil manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. * 9: N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (Noxeller CZ-G) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

本発明によれば、シリカを配合したゴム組成物に、シリコーン変性リグノセルロースを配合することにより、モジュラスの向上、転がり抵抗の低減及び加硫速度の改善、軽量化が可能となり、空気入りタイヤ用、特にそのトレッド用ゴム組成物として有用である。   According to the present invention, by adding silicone-modified lignocellulose to a rubber composition containing silica, it is possible to improve modulus, reduce rolling resistance, improve vulcanization speed, and reduce weight, and for pneumatic tires. In particular, it is useful as a rubber composition for the tread.

Claims (4)

ジエン系ゴム100質量部、シリカ10〜100質量部及びリグノセルロースを20〜300℃で低温プラズマ処理した後に、シラン又はシリコーン化合物を化学吸着させたシリコーン変性リグノセルロース1〜30質量部を含んでなることを特徴とするタイヤ用ゴム組成物。 Including 100 parts by mass of diene rubber, 10 to 100 parts by mass of silica , and 1 to 30 parts by mass of silicone-modified lignocellulose in which silane or silicone compound is chemically adsorbed after low-temperature plasma treatment at 20 to 300 ° C. A rubber composition for tires, characterized in that シラン又はシリコーン化合物がSi−H基含有化合物であることを特徴とする請求項記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to claim 1, wherein the silane or the silicone compound is Si-H group-containing compound. 前記シリコーン変性リグノセルロースが、シラン又はシリコーン化合物を化学吸着させた後、更に硫黄原子含有シランカップリング剤で化学吸着処理を行ったものであることを特徴とする請求項又は記載のタイヤ用ゴム組成物。 3. The tire use according to claim 1, wherein the silicone-modified lignocellulose is obtained by performing chemical adsorption treatment with a silane coupling agent containing a sulfur atom after chemically adsorbing silane or a silicone compound. Rubber composition. 前記低温プラズマが、水蒸気、酸素又はアンモニアプラズマであることを特徴とする請求項のいずれか1項記載のタイヤ用ゴム組成物。 The tire rubber composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the low-temperature plasma is water vapor, oxygen, or ammonia plasma.
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