JP6094084B2 - Rubber composition for tire - Google Patents
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Description
本発明は、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムを含みながら高温加硫時のリバージョンを抑制すると共に加工性を改良するように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 that contains natural rubber and / or isoprene rubber and suppresses reversion during high-temperature vulcanization and improves processability.
一般に空気入りタイヤの構造部材には、天然ゴムやイソプレンゴムを含むゴム組成物が使用されている。天然ゴム及びイソプレンゴムは高温で加硫すると、チオフェン、メルカプタン等の架橋に関与しない結合へ変化するリバージョン(加硫戻り)が起きる。このため天然ゴム及びイソプレンゴムを含むゴム組成物のモジュラス、強度、硬度などの機械的特性が低下する問題があった。 Generally, a rubber composition containing natural rubber or isoprene rubber is used for a structural member of a pneumatic tire. When natural rubber and isoprene rubber are vulcanized at a high temperature, reversion (reversion to vulcanization) occurs, such as thiophene, mercaptan, etc., which changes to bonds not involved in crosslinking. For this reason, there has been a problem that mechanical properties such as modulus, strength and hardness of a rubber composition containing natural rubber and isoprene rubber are lowered.
この対策として特許文献1は、加硫戻り防止剤としてビスマレイミド系化合物を添加することを提案している。しかし、ビスマレイミド系化合物を添加すると、ゴム組成物の粘度が増大し加工性が悪化するという問題があった。 As a countermeasure, Patent Document 1 proposes adding a bismaleimide compound as a vulcanization reversion inhibitor. However, when a bismaleimide compound is added, there is a problem that the viscosity of the rubber composition increases and the processability deteriorates.
本発明の目的は、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムを含みながら高温加硫時のリバージョンを抑制すると共に加工性を改良するようにしたタイヤ用ゴム組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rubber composition for tires that contains natural rubber and / or isoprene rubber and suppresses reversion during high temperature vulcanization and improves processability.
上記目的を達成する本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムを含むジエン系ゴム100重量部に対し、ビスマレイミド又はアクリレートを0.5〜5重量部、亜鉛量15重量%以上の芳香族カルボン酸亜鉛塩を含むカルボン酸亜鉛塩を1〜5重量部配合したことを特徴とする。 The rubber composition for tires of the present invention that achieves the above-mentioned object comprises 0.5 to 5 parts by weight of bismaleimide or acrylate and 15 parts by weight of zinc with respect to 100 parts by weight of diene rubber containing natural rubber and / or isoprene rubber. 1 to 5 parts by weight of a carboxylic acid zinc salt containing at least% aromatic carboxylic acid zinc salt is characterized.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムを含むジエン系ゴム100重量部に対し、ビスマレイミド又はアクリレートを0.5〜5重量部配合し高温加硫時のリバージョンを抑制すると共に、亜鉛量15重量%以上の芳香族カルボン酸亜鉛塩を含むカルボン酸亜鉛塩を1〜5重量部配合したのでゴム組成物の粘度を小さくし加工性を改良することができる。 The rubber composition for tires of the present invention is prepared by blending 0.5 to 5 parts by weight of bismaleimide or acrylate with respect to 100 parts by weight of diene rubber containing natural rubber and / or isoprene rubber. While suppressing 1-5 weight part of carboxylic acid zinc salt containing the aromatic carboxylic acid zinc salt of 15 weight% or more of zinc amount, the viscosity of a rubber composition can be made small and workability can be improved.
天然ゴム及び/又はイソプレンゴムの含有量は、ジエン系ゴム100重量%中50重量%以上であることが好ましく、タイヤ用ゴム組成物のモジュラス、強度、硬度などの機械的特性をより高くすることができる。 The content of the natural rubber and / or isoprene rubber is preferably 50% by weight or more in 100% by weight of the diene rubber, and the mechanical properties such as the modulus, strength, and hardness of the tire rubber composition are made higher. Can do.
このタイヤ用ゴム組成物をランフラットライナー、ベルト層、ビードフィラー、サイドゴムから選ばれる少なくとも1つの部材に使用した空気入りタイヤは、優れた生産性を有すると共に、タイヤ耐久性が優れる。 A pneumatic tire using this tire rubber composition as at least one member selected from a run-flat liner, a belt layer, a bead filler, and a side rubber has excellent productivity and excellent tire durability.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムを含むジエン系ゴムをゴム成分にする。好ましくは天然ゴム及び/又はイソプレンゴムを主成分にするとよく、ゴム組成物のモジュラス、強度、硬度などの機械的特性を高くすることができる。 The rubber composition for tires of the present invention uses a diene rubber containing natural rubber and / or isoprene rubber as a rubber component. Preferably, natural rubber and / or isoprene rubber is the main component, and mechanical properties such as modulus, strength and hardness of the rubber composition can be enhanced.
天然ゴム及び/又はイソプレンゴムの含有量は、ジエン系ゴム100重量%中、好ましくは50重量%以上、より好ましくは90〜100重量%にするとよい。天然ゴム及びイソプレンゴムの含有量が50重量%未満であると、ゴム組成物のモジュラス、強度、硬度などの機械的特性を十分に高くすることができないことがある。 The content of the natural rubber and / or isoprene rubber is preferably 50% by weight or more, more preferably 90 to 100% by weight in 100% by weight of the diene rubber. If the content of natural rubber and isoprene rubber is less than 50% by weight, the mechanical properties such as modulus, strength, and hardness of the rubber composition may not be sufficiently increased.
天然ゴム及びイソプレンゴム以外のジエン系ゴムとしては、例えばブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム等を例示することができる。なかでもブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴムが好ましい。これら天然ゴム及びイソプレンゴム以外のジエン系ゴムは、1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of diene rubbers other than natural rubber and isoprene rubber include butadiene rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, and butyl rubber. Of these, butadiene rubber and styrene butadiene rubber are preferable. These diene rubbers other than natural rubber and isoprene rubber can be used alone or in combination of two or more.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、ビスマレイミド又はアクリレートを配合することにより、天然ゴム及びイソプレンゴムを高温加硫したときのリバージョンを抑制する。高温加硫時のリバージョン抑制効果は、ゴム組成物を低温(例えば150℃以下)で加硫したときのモジュラスに対する、ゴム組成物を高温(例えば170℃以上)で加硫したときのモジュラスの低下率を小さくすることで確認することができる。 The rubber composition for tires of the present invention suppresses reversion when natural rubber and isoprene rubber are vulcanized at high temperature by blending bismaleimide or acrylate. The effect of suppressing reversion during high-temperature vulcanization is that the modulus when the rubber composition is vulcanized at a high temperature (for example, 170 ° C. or higher) relative to the modulus when the rubber composition is vulcanized at a low temperature (for example, 150 ° C. or lower). This can be confirmed by reducing the decrease rate.
本発明において、ビスマレイミドとしては、タイヤ用ゴム組成物に通常使用されるものを用いることができる。好適なビスマレイミドとしては、例えばN,N′−1,2−フェニレンビスマレイミド、N,N′−1,3−フェニレンビスマレイミド、N,N′−1,4−フェニレンビスマレイミド、N,N′−(4,4′−ジフェニルメタン)ビスマレイミド、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル]メタン、1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン等を例示することができる。なかでも1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼンが好ましい。 In the present invention, as the bismaleimide, those usually used in tire rubber compositions can be used. Suitable bismaleimides include, for example, N, N′-1,2-phenylene bismaleimide, N, N′-1,3-phenylene bismaleimide, N, N′-1,4-phenylene bismaleimide, N, N '-(4,4'-diphenylmethane) bismaleimide, 2,2-bis [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] propane, bis (3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl] methane, 1, Examples thereof include 3-bis (citraconimidomethyl) benzene, etc. Among them, 1,3-bis (citraconimidomethyl) benzene is preferable.
本発明において、アクリレートとしては、タイヤ用ゴム組成物に通常使用されるものを用いることができる。好適なアクリレートとしては、1分子中のアクロイル基の数が好ましくは2以上、より好ましくは3以上であるとよい。アクリレート1分子中のアクロイル基の数が2未満であると、高温加硫時のリバージョンを抑制する効果が十分に得られない虞がある。アクリレートとしては、例えば1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレートポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ビス(4−アクリロキシ)ポリエトキシフェニルプロパンオリゴエステルジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、オリゴエステルポリアクリレート等を例示することができる。なかでもトリメチロールプロパントリアクリレートが好ましい。 In the present invention, as the acrylate, those usually used in rubber compositions for tires can be used. As a suitable acrylate, the number of acroyl groups in one molecule is preferably 2 or more, more preferably 3 or more. If the number of acryloyl groups in one acrylate molecule is less than 2, the effect of suppressing reversion during high-temperature vulcanization may not be sufficiently obtained. Examples of the acrylate include 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, and tetraethylene. Glycol diacrylate Polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, bis (4-acryloxy) polyethoxyphenylpropane oligoester diacrylate, pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate Dipentaerythritol pentaacrylate, It can be exemplified soybean ester polyacrylate. Of these, trimethylolpropane triacrylate is preferable.
ビスマレイミド又はアクリレートの配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、0.5〜5重量部、好ましくは1.0〜4.0重量部にする。ビスマレイミド及びアクリレートの配合量が0.5重量部未満であると、リバージョンを抑制する効果が十分に得られない。また高温加硫時のモジュラスが劣る。アクリレートの配合量が5重量部を超えると、ゴム組成物の粘度が増大し加工性が悪化する。 The amount of bismaleimide or acrylate is 0.5 to 5 parts by weight, preferably 1.0 to 4.0 parts by weight, per 100 parts by weight of the diene rubber. If the blending amount of bismaleimide and acrylate is less than 0.5 parts by weight, the effect of suppressing reversion cannot be sufficiently obtained. Also, the modulus during high temperature vulcanization is inferior. If the amount of acrylate exceeds 5 parts by weight, the viscosity of the rubber composition increases and the processability deteriorates.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、芳香族カルボン酸亜鉛塩を配合することにより、ゴム組成物の粘度を小さくし加工性を改良する。またゴム組成物を高温加硫した加硫物の発熱性(60℃のtanδ)を小さくすることができる。さらに芳香族カルボン酸亜鉛を配合することによりモジュラス、強度、硬度などのゴム組成物の機械的特性を改良することができる。芳香族カルボン酸亜鉛塩の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、1〜5重量部、好ましくは1.5〜4.0重量部にする。芳香族カルボン酸亜鉛塩の配合量が1重量部未満であると、ゴム組成物の粘度を小さくする効果が得られない。また芳香族カルボン酸亜鉛塩の配合量が5重量部を超えると、高温加硫した加硫物の発熱性(60℃のtanδ)が却って悪化する。 The rubber composition for tires of the present invention is blended with an aromatic carboxylic acid zinc salt to reduce the viscosity of the rubber composition and improve processability. Further, the exothermic property (tan δ at 60 ° C.) of the vulcanized product obtained by vulcanizing the rubber composition at a high temperature can be reduced. Furthermore, the mechanical properties of the rubber composition such as modulus, strength, and hardness can be improved by blending zinc aromatic carboxylate. The compounding amount of the aromatic carboxylic acid zinc salt is 1 to 5 parts by weight, preferably 1.5 to 4.0 parts by weight, per 100 parts by weight of the diene rubber. If the amount of the aromatic carboxylic acid zinc salt is less than 1 part by weight, the effect of reducing the viscosity of the rubber composition cannot be obtained. On the other hand, when the blending amount of the aromatic carboxylic acid zinc salt exceeds 5 parts by weight, the exothermic property (tan δ at 60 ° C.) of the vulcanized product vulcanized at high temperature deteriorates.
本発明において、芳香族カルボン酸亜鉛塩としては、ベンゼン環にCOOHを有し他の任意の置換基を有してもよい芳香族カルボン酸の亜鉛塩であり、亜鉛量が15重量%以上であるものとする。芳香族カルボン酸亜鉛塩の亜鉛量を15重量%以上にすることにより、加工性を改良することができる。また発熱性を小さくすることができる。 In the present invention, the aromatic carboxylic acid zinc salt is a zinc salt of an aromatic carboxylic acid which may have COOH in the benzene ring and may have any other substituent, and the zinc content is 15% by weight or more. It shall be. By making the zinc content of the aromatic carboxylic acid zinc salt 15% by weight or more, processability can be improved. Further, the exothermic property can be reduced.
亜鉛量が15重量%以上の芳香族カルボン酸亜鉛塩としては、例えばストラクトール社製Activator 73Aが挙げられる。 Examples of the aromatic carboxylic acid zinc salt having a zinc amount of 15% by weight or more include Activator 73A manufactured by Stractol.
芳香族カルボン酸亜鉛以外のカルボン酸亜鉛塩としては、脂肪族カルボン酸亜鉛を挙げることができる。脂肪族カルボン酸亜鉛を芳香族カルボン酸亜鉛塩と併せて配合することにより加工性の改良と共に、高温加硫した加硫物の発熱性を小さくすることができる。 As the carboxylic acid zinc salt other than the aromatic carboxylic acid zinc, an aliphatic carboxylic acid zinc can be exemplified. By blending the aliphatic carboxylic acid zinc together with the aromatic carboxylic acid zinc salt, the workability can be improved and the exothermic property of the vulcanized product vulcanized at high temperature can be reduced.
脂肪族カルボン酸亜鉛としては、炭素数が10〜40のカルボン酸の亜鉛塩(脂肪酸亜鉛)が好ましく、例えばストラクトール社製Struktol A50P、ラインケミー社製Aktiplast PP、川口化学工業社製エクストンL−2−G等が挙げられる。 As the aliphatic carboxylic acid zinc, a zinc salt of a carboxylic acid having 10 to 40 carbon atoms (fatty acid zinc) is preferable. -G etc. are mentioned.
本発明において、ビスマレイミド又はアクリレートの配合量(A)と、芳香族カルボン酸亜鉛塩を含むカルボン酸亜鉛塩の配合量(B)との重量比(A/B)は、好ましくはA/B=0.1〜2.0、より好ましくはA/B=0.3〜1.2であるとよい。重量比(A/B)をこのような範囲内にすることにより、加工性を改良すると共に、発熱性を小さくすることができる。 In the present invention, the weight ratio (A / B) between the blend amount (A) of bismaleimide or acrylate and the blend amount (B) of the carboxylic acid zinc salt containing the aromatic carboxylic acid zinc salt is preferably A / B. = 0.1 to 2.0, more preferably A / B = 0.3 to 1.2. By making the weight ratio (A / B) within such a range, workability can be improved and heat generation can be reduced.
本発明では、補強性充填剤を配合することができる。補強性充填剤としては、例えばカーボンブラック、シリカ、クレイ、タルク、アルミナ、二酸化チタン、シリケート等を例示することができる。なかでもカーボンブラック、シリカ、クレイが好ましい。これらの補強性充填剤を配合することにより、ゴム組成物の補強性を高くすることができる。 In the present invention, a reinforcing filler can be blended. Examples of the reinforcing filler include carbon black, silica, clay, talc, alumina, titanium dioxide, silicate, and the like. Of these, carbon black, silica, and clay are preferable. By blending these reinforcing fillers, the reinforcing properties of the rubber composition can be increased.
カーボンブラック及びシリカは、通常タイヤ用ゴム組成物に配合されるものを使用することができる。例えば、カーボン微ラックのJIS K6217−4に基づき測定するDBP吸収量が好ましくは80〜110cm3/100g、JIS K6217−3に基づき測定するCTAB比表面積が好ましくは30〜100m2/g、JIS K6217−2に基づき測定する窒素吸収比表面積が30〜110m2/gであるとよい。シリカは、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカ、表面処理シリカを例示することができ、なかでもJIS K6217−3に基づき測定するCTAB吸着比表面積が好ましくは80〜250m2/g、JIS K6217−2に基づき測定する窒素比吸収比表面積が好ましくは100〜280m2/gの範囲であるとよい。 Carbon black and silica that are usually blended in a rubber composition for tires can be used. For example, the DBP absorption amount measured based on JIS K6217-4 of carbon fine rack is preferably 80 to 110 cm 3/100 g, the CTAB specific surface area measured based on JIS K6217-3 is preferably 30 to 100 m 2 / g, and JIS K6217. The nitrogen absorption specific surface area measured on the basis of -2 is preferably 30 to 110 m 2 / g. Examples of the silica include wet method silica, dry method silica, and surface-treated silica. Among them, the CTAB adsorption specific surface area measured based on JIS K6217-3 is preferably 80 to 250 m 2 / g, and JIS K6217-2. The nitrogen specific absorption specific surface area measured based on the above is preferably in the range of 100 to 280 m 2 / g.
タイヤ用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用され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ゴム組成物とし、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。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。 The tire rubber composition may contain various additives generally used in tire rubber compositions such as vulcanization or crosslinking agents, vulcanization accelerators, various oils, anti-aging agents, and plasticizers. Such an additive can be kneaded by a general method to form a rubber composition, which can be used for vulcanization or crosslinking. 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. The rubber composition for tires of the present invention can be produced by mixing the above components using a normal rubber kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤのキャップトレッド部、アンダートレッド部、サイドゴム(サイドウォール部)、ビード部、ビードフィラー、リムクッション、カーカス層、ベルト層、ベルトカバー層などのコード用被覆ゴム、タイゴム、ガーニッシュ、ランフラットタイヤにおける断面三日月型のサイド補強ゴム層(本明細書において「ランフラットライナー」ということがある。)などのタイヤケーシング材料として好適に使用することができる。特にビードフィラー、リムクッション、ランフラットライナー、ベルト層コード用被覆ゴム、サイドゴムにより好適に使用することができる。これらのタイヤケーシング材料に本発明のタイヤ用ゴム組成物を使用すると、天然ゴム及びイソプレンゴムの特性を最大にし、タイヤ耐久性を改良することができる。本発明のゴム組成物をこれらの部材に使用した空気入りタイヤは、生産性に優れ、高い品質の製品を安定的に生産することができる。同時に、耐疲労性、耐摩耗性及びタイヤ耐久性が優れる。 The rubber composition for tires of the present invention includes cords such as a cap tread portion, an under tread portion, a side rubber (side wall portion), a bead portion, a bead filler, a rim cushion, a carcass layer, a belt layer, and a belt cover layer of a pneumatic tire. It can be suitably used as a tire casing material such as a coated rubber for rubber, tie rubber, garnish, and a side-reinforced rubber layer having a crescent-shaped cross section in a run-flat tire (sometimes referred to as “run-flat liner” in this specification). In particular, bead fillers, rim cushions, run flat liners, belt layer cord covering rubbers, and side rubbers can be preferably used. When the tire rubber composition of the present invention is used for these tire casing materials, the characteristics of natural rubber and isoprene rubber can be maximized and the tire durability can be improved. The pneumatic tire using the rubber composition of the present invention for these members is excellent in productivity and can stably produce high quality products. At the same time, fatigue resistance, wear resistance and tire durability are excellent.
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, the scope of the present invention is not limited to these Examples.
共通配合として表1に示す添加剤を含む表2〜4の配合からなる18種類のゴム組成物(実施例1〜5、比較例1〜18)を、それぞれ硫黄及び加硫促進剤を除く配合成分を秤量し、1.5リットル密閉式バンバリーミキサーで5分間混練しマスターバッチを放出し室温冷却した。このマスターバッチを1.5リットル密閉式バンバリーミキサーで、硫黄及び加硫促進剤を加え混合し、タイヤ用ゴム組成物を調製した。なお、表1に示す共通配合は、表2〜4に記載されたジエン系ゴム100重量部に対する配合量(重量部)を意味する。 18 kinds of rubber compositions (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 18) composed of the compositions shown in Tables 2 to 4 including the additives shown in Table 1 as a common composition, except for sulfur and a vulcanization accelerator, respectively. The ingredients were weighed and kneaded for 5 minutes with a 1.5 liter closed Banbury mixer to release the masterbatch and cooled to room temperature. This master batch was mixed with a 1.5-liter closed Banbury mixer to which sulfur and a vulcanization accelerator were added and a tire rubber composition was prepared. In addition, the common mixing | blending shown in Table 1 means the compounding quantity (weight part) with respect to 100 weight part of diene rubbers described in Tables 2-4.
得られた18種類のゴム組成物の加工性(ムーニー粘度)、リバージョン抑制効果(高温加硫時のモジュラス、モジュラス保持率)及び発熱性(60℃のtanδ)を以下の方法で評価した。 The 18 types of rubber compositions obtained were evaluated for processability (Mooney viscosity), reversion-inhibiting effect (modulus at high temperature vulcanization, modulus retention) and heat build-up (tan δ at 60 ° C.) by the following methods.
加工性(ムーニー粘度)
得られたゴム組成物をJIS K6300に準拠して、ムーニー粘度計にてL型ロータ(38.1mm径、5.5mm厚)を使用し、予熱時間1分、ロータの回転時間4分、100℃、2rpmの条件で測定した。得られた結果は、実施例4,5及び比較例12,13を除き、比較例1の値を100とする指数で表わし表2,3の「加工性」の欄に示した。実施例4及び比較例12については、比較例12の値を100にする指数にして表4の「加工性」の欄に示した。実施例5及び比較例13については、比較例13の値を100にする指数にして表4の「加工性」の欄に示した。この指数が小さいほどムーニー粘度が小さく加工性が優れることを意味する。
Processability (Mooney viscosity)
In accordance with JIS K6300, the obtained rubber composition was subjected to a Mooney viscometer using an L-shaped rotor (38.1 mm diameter, 5.5 mm thickness), preheating time 1 minute, rotor rotation time 4 minutes, 100 The measurement was performed under the conditions of 2 ° C. and ° C. The obtained results are represented by an index with the value of Comparative Example 1 as 100, except for Examples 4 and 5 and Comparative Examples 12 and 13, and are shown in the column of “Workability” in Tables 2 and 3. Example 4 and Comparative Example 12 are shown in the column of “Workability” in Table 4 with an index that sets the value of Comparative Example 12 to 100. Example 5 and Comparative Example 13 are shown in the “workability” column of Table 4 with an index that sets the value of Comparative Example 13 to 100. A smaller index means a smaller Mooney viscosity and better workability.
リバージョン抑制効果(高温加硫時のモジュラス、モジュラス保持率)
得られた18種類のゴム組成物を所定形状の金型を使用して、170℃で10分間プレス加硫した高温加硫ゴム試験片と、148℃で20分間プレス加硫した低温加硫ゴム試験片を作成しダンベル状3号形(厚さ2mm)の形状に打ち抜いた。この高温加硫ゴム試験片及び低温加硫ゴム試験片のモジュラスとして、JIS K6251に準拠し、東洋精機製作所社製恒温槽付き全自動引張り試験機ストログラフAR−Tを使用し引張り速度500mm/分、温度23℃で高温加硫時の100%モジュラス及び低温加硫時の100%モジュラスをそれぞれ測定した。得られた高温加硫時の100%モジュラスは、実施例4,5及び比較例12,13を除き、比較例1の値を100にする指数にして表2,3の「モジュラス」の欄に示した。実施例4及び比較例12については、比較例12の値を100にする指数にして表4の「モジュラス」の欄に示した。実施例5及び比較例13については、比較例13の値を100にする指数にして表4の「モジュラス」の欄に示した。この指数が大きいほど高温加硫時の100%モジュラスが高いことを意味する。
Reversion suppression effect (modulus at high temperature vulcanization, modulus retention)
A high temperature vulcanized rubber test piece obtained by press vulcanizing the obtained 18 kinds of rubber compositions at 170 ° C. for 10 minutes using a mold having a predetermined shape, and a low temperature vulcanized rubber obtained by press vulcanizing for 20 minutes at 148 ° C. A test piece was prepared and punched into a dumbbell shape No. 3 (thickness 2 mm). The modulus of this high-temperature vulcanized rubber test piece and low-temperature vulcanized rubber test piece is based on JIS K6251 and using a fully automatic tensile tester with a thermostatic chamber made by Toyo Seiki Seisakusho, Strograph AR-T, pulling speed 500 mm / min. The 100% modulus at high temperature vulcanization and the 100% modulus at low temperature vulcanization were measured at a temperature of 23 ° C., respectively. The obtained 100% modulus at the time of high temperature vulcanization, except for Examples 4 and 5 and Comparative Examples 12 and 13, is an index that sets the value of Comparative Example 1 to 100 in the column of “Modulus” in Tables 2 and 3. Indicated. Example 4 and Comparative Example 12 are shown in the “Modulus” column of Table 4 with an index that sets the value of Comparative Example 12 to 100. The values of Example 5 and Comparative Example 13 are shown in the “Modulus” column of Table 4 with an index that sets the value of Comparative Example 13 to 100. A larger index means a higher 100% modulus at high temperature vulcanization.
また、得られた18種類のゴム組成物について、低温加硫時の100%モジュラスに対する高温加硫時の100%モジュラスの比をそれぞれ算出し、高温加硫時のモジュラス保持率を求めた。得られた高温加硫時のモジュラス保持率は、比較例1の値を100にする指数にして表2,3の「モジュラス保持率」の欄に示した。この指数が大きいほど高温加硫時のモジュラス保持率が高く、リバージョンが抑制されたことを意味する。なお比較例1のゴム組成物の高温加硫時の100%モジュラスは1.9MPa、低温加硫時の100%モジュラスは2.4MPaであった。 Further, the ratio of 100% modulus at high temperature vulcanization to 100% modulus at low temperature vulcanization was calculated for each of the 18 rubber compositions obtained, and the modulus retention at high temperature vulcanization was determined. The obtained modulus retention at the time of high temperature vulcanization is shown in the column of “modulus retention” in Tables 2 and 3, using the value of Comparative Example 1 as 100. The larger the index, the higher the modulus retention during high temperature vulcanization, which means that reversion is suppressed. The rubber composition of Comparative Example 1 had a 100% modulus at high temperature vulcanization of 1.9 MPa and a 100% modulus at low temperature vulcanization of 2.4 MPa.
発熱性(60℃のtanδ)
得られた18種類のゴム組成物を所定形状の金型を使用して、170℃で10分間プレス加硫し試験片を作成した。得られた試験片の動的粘弾性を、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hzで温度60℃におけるtanδを測定した。得られた結果は、実施例4,5及び比較例12,13を除き、比較例1の値を100とする指数で表わし表2,3の「発熱性」の欄に示した。実施例4及び比較例12については、比較例12の値を100にする指数にして表4の「発熱性」の欄に示した。実施例5及び比較例13については、比較例13の値を100にする指数にして表4の「発熱性」の欄に示した。この指数が小さいほどtanδ(60℃)が小さく発熱性が小さく優れることを意味する。
Exothermic (tan δ at 60 ° C)
The obtained 18 kinds of rubber compositions were press vulcanized at 170 ° C. for 10 minutes using a mold having a predetermined shape to prepare test pieces. The dynamic viscoelasticity of the obtained test piece was measured for tan δ at an initial strain of 10%, an amplitude of ± 2%, a frequency of 20 Hz and a temperature of 60 ° C. using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. The obtained results are represented by an index with the value of Comparative Example 1 as 100, except for Examples 4 and 5, and Comparative Examples 12 and 13, and are shown in the column of “Exothermic Properties” in Tables 2 and 3. Example 4 and Comparative Example 12 are shown in the “Exothermic” column of Table 4 with an index that sets the value of Comparative Example 12 to 100. Example 5 and Comparative Example 13 are shown in the “Exothermic Properties” column of Table 4 with an index that sets the value of Comparative Example 13 to 100. The smaller this index is, the smaller tan δ (60 ° C.) is, and the smaller the exothermic property, the better.
表1において使用した原材料を下記に示す。
・酸化亜鉛:正同化学工業社製酸化亜鉛3種
・ステアリン酸:日油社製ビーズステアリン酸NY
・アロマオイル:昭和シェル石油社製エキストラクト4号S
・硫黄:鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
・加硫促進剤:大内新興化学工業社製ノクセラーNS−P
The raw materials used in Table 1 are shown below.
-Zinc oxide: 3 types of zinc oxide manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd.-Stearic acid: Beads stearic acid NY manufactured by NOF Corporation
Aroma oil: Showa Shell Sekiyu Extract No. 4 S
・ Sulfur: Fine powder sulfur with Jinhua seal oil manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
表2〜4において使用した原材料を下記に示す。
・NR:天然ゴム、RSS#3
・BR:ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Nipol BR1220
・CB:カーボンブラック、N550、東海カーボン社製シーストF
・ビスマレイミド:1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン、フレキシス社製perkalink900
・アクリレート:トリメチロールプロパントリアクリレート、1分子中のアクロイル基の数n=4、サートマー社製SR354
・脂肪酸亜鉛:ストラクトール社製Struktol A50P
・芳香族カルボン酸亜鉛−1:亜鉛量20重量%、ストラクトール社製Activator 73A
・芳香族カルボン酸亜鉛−2:亜鉛量12重量%、ストラクトール社製Activator 73LM
The raw materials used in Tables 2 to 4 are shown below.
・ NR: Natural rubber, RSS # 3
BR: Butadiene rubber, Nippon Zeon BR1220
・ CB: Carbon Black, N550, Toast Carbon Co., Ltd. Seest F
Bismaleimide: 1,3-bis (citraconimidomethyl) benzene, perkalink 900 manufactured by Flexis
Acrylate: trimethylolpropane triacrylate, number of acroyl groups in one molecule n = 4, SR354 manufactured by Sartomer
-Fatty acid zinc: Struktol A50P manufactured by Straktor
Aromatic carboxylate zinc-1: zinc amount 20% by weight, Activator 73A manufactured by Straktor
-Aromatic carboxylate zinc-2: zinc amount 12% by weight, Activator 73LM manufactured by Straktor
表3,4の結果から明らかなように、実施例1〜5のタイヤ用ゴム組成物は、高温加硫時の100%モジュラス及びモジュラス保持率を従来レベル以上に改良すると共に、ムーニー粘度が低く加工性が向上することが認められた。また発熱性が低くタイヤにしたときの転がり抵抗が小さく燃費性能が向上することが認められた。 As is clear from the results of Tables 3 and 4, the tire rubber compositions of Examples 1 to 5 improved the 100% modulus and modulus retention during high-temperature vulcanization to a level higher than the conventional level, and the Mooney viscosity was low. It was observed that processability was improved. Further, it was confirmed that the heat resistance is low and the rolling resistance when the tire is made is small and the fuel efficiency is improved.
表2の比較例2は、比較例1に対しビスマレイミドを配合したことにより高温加硫時の100%モジュラス及びモジュラス保持率が高くなるがムーニー粘度が高くなり加工性が悪化する。比較例3は、ビスマレイミド、アクリレート及び芳香族カルボン酸亜鉛を配合していないので、モジュラス保持率を十分に高くすることができない。比較例4はビスマレイミド及びアクリレートを配合していないので、発熱性が悪化する。 In Comparative Example 2 of Table 2, 100% modulus and modulus retention during high-temperature vulcanization are increased by adding bismaleimide to Comparative Example 1, but Mooney viscosity is increased and workability is deteriorated. Since Comparative Example 3 does not contain bismaleimide, acrylate and zinc aromatic carboxylate, the modulus retention cannot be sufficiently increased. Since Comparative Example 4 does not contain bismaleimide and acrylate, the exothermic property deteriorates.
比較例5は、芳香族カルボン酸亜鉛を配合せずに脂肪族カルボン酸亜鉛を配合したので、発熱性を小さくする効果が得られない。 In Comparative Example 5, since the aliphatic zinc carboxylate was blended without blending the aromatic carboxylate zinc, the effect of reducing the heat generation cannot be obtained.
比較例6は、芳香族カルボン酸亜鉛の亜鉛量が15重量%未満であり、かつビスマレイミド及びアクリレートを配合していないので、加工性を改良する効果が得られない。比較例7は、芳香族カルボン酸亜鉛の亜鉛量が15重量%未満であるので、加工性を改善する効果が得られない。 In Comparative Example 6, since the zinc amount of the aromatic carboxylate is less than 15% by weight and bismaleimide and acrylate are not blended, the effect of improving processability cannot be obtained. In Comparative Example 7, since the zinc amount of the aromatic zinc carboxylate is less than 15% by weight, the effect of improving processability cannot be obtained.
表3の比較例8は、ビスマレイミドの配合量が0.5重量部未満であるので、高温加硫時の100%モジュラス及びモジュラス保持率を高くする効果が十分に得られない。また加工性及び発熱性を改良する効果が得られない。比較例9は、ビスマレイミドの配合量が5重量部を超えるので、加工性及び発熱性が悪化する。 In Comparative Example 8 in Table 3, since the blending amount of bismaleimide is less than 0.5 parts by weight, the effect of increasing the 100% modulus and the modulus retention during high temperature vulcanization cannot be sufficiently obtained. Moreover, the effect which improves workability and exothermic property is not acquired. In Comparative Example 9, since the blending amount of bismaleimide exceeds 5 parts by weight, processability and heat generation are deteriorated.
比較例10は、芳香族カルボン酸亜鉛を含むカルボン酸亜鉛の配合量が1重量部未満であるので、加工性が悪化する。比較例11は、芳香族カルボン酸亜鉛を含むカルボン酸亜鉛の配合量が5重量部を超えるので、発熱性が悪化する。 Since the compounding quantity of the zinc carboxylate containing the aromatic carboxylate zinc is less than 1 weight part in the comparative example 10, workability deteriorates. Since the compounding quantity of the zinc carboxylate containing the aromatic carboxylate of Comparative Example 11 exceeds 5 weight part, exothermic property deteriorates.
表4において、比較例12は、芳香族カルボン酸亜鉛を含むカルボン酸亜鉛の配合量が5重量部を超えると共に、ビスマレイミド及びアクリレートを配合していないので、モジュラス保持率が悪化する。また加工性及び発熱性を改良する効果が得られない。比較例12は、芳香族カルボン酸亜鉛を含むカルボン酸亜鉛の配合量が5重量部を超えるので、モジュラス保持率が悪化する。また加工性及び発熱性を改良する効果が得られない。 In Table 4, since the compounding quantity of the zinc carboxylate containing aromatic zinc zinc exceeds 5 weight part and the bismaleimide and the acrylate are not mix | blended, the modulus retention rate deteriorates in the comparative example 12. Moreover, the effect which improves workability and exothermic property is not acquired. Since the compounding quantity of the zinc carboxylate containing the aromatic carboxylate zinc exceeds 5 weight part in the comparative example 12, a modulus retention rate deteriorates. Moreover, the effect which improves workability and exothermic property is not acquired.
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