JP6775765B2 - Method for manufacturing rubber composition for bonding steel cord - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤに使用されるスチールコード接着用ゴム組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a rubber composition for adhering a steel cord used for a pneumatic tire.
空気入りタイヤの製造においては、スチールコードにゴムが被覆、接着された種々のタイヤ用ゴム材料が使用されており、スチールコードとゴム組成物との接着性が十分でないと、使用中にスチールコードとゴム組成物とが剥離して、タイヤの耐久性を大きく低下させる恐れがある。 In the manufacture of pneumatic tires, various rubber materials for tires are used in which the steel cord is coated and bonded with rubber, and if the adhesiveness between the steel cord and the rubber composition is not sufficient, the steel cord will be used during use. And the rubber composition may peel off, which may greatly reduce the durability of the tire.
このため、スチールコード接着用ゴム組成物はタイヤの耐久性改善にとって重要な部材であるということができる。 Therefore, it can be said that the rubber composition for adhering the steel cord is an important member for improving the durability of the tire.
このスチールコード接着用ゴム組成物は、天然ゴム（ＮＲ）やポリイソプレンゴム（ＩＲ）を主成分とするゴム成分に、充填剤としてのカーボンブラックやシリカ等と共に、コバルト塩と比較的大量の不溶性硫黄を配合して混練することにより製造されている（特許文献１）。 This rubber composition for bonding steel cords is insoluble in a relatively large amount with a cobalt salt in a rubber component containing natural rubber (NR) or polyisoprene rubber (IR) as a main component, together with carbon black or silica as a filler. It is produced by blending and kneading sulfur (Patent Document 1).
しかし、近年、同じ製造方法で混練しているにも拘らず、得られたスチールコード接着用ゴム組成物においてスチールコードに対する接着性が十分でなく、タイヤの耐久性を大きく低下させるような事態が発生して、廃棄スクラップの発生を招く場合があった。 However, in recent years, despite kneading by the same manufacturing method, the obtained rubber composition for bonding steel cords does not have sufficient adhesiveness to steel cords, and the durability of tires is greatly reduced. In some cases, it was generated and caused waste scrap.
そこで、本発明は、空気入りタイヤの耐久性を低下させないスチールコード接着用ゴム組成物を安定して製造することが可能なスチールコード接着用ゴム組成物の製造技術を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a technique for producing a rubber composition for steel cord adhesion, which can stably produce a rubber composition for steel cord adhesion that does not reduce the durability of a pneumatic tire. ..
本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventor has conducted diligent studies and found that the above-mentioned problems can be solved by the invention described below, and has completed the present invention.
請求項１に記載の発明は、
イソプレン系ゴムを主成分とするゴム成分に、充填剤、コバルト塩、不溶性硫黄を配合して混練することによりスチールコード接着用ゴム組成物を製造するスチールコード接着用ゴム組成物の製造方法であって、
前記不溶性硫黄として、単体の硫黄をステンレス配管内において窒素雰囲気下で加熱することにより重合させた不溶性硫黄を用い、
混練に際して、混練後における鉄分濃度が１．０ｐｐｍ以下となるように管理して、スチールコード接着用ゴム組成物を製造することを特徴とするスチールコード接着用ゴム組成物の製造方法である。
The invention according to claim 1
A method for producing a steel cord adhesive rubber composition by mixing a filler, a cobalt salt, and insoluble sulfur with a rubber component containing isoprene-based rubber as a main component and kneading the mixture to produce a steel cord adhesive rubber composition. hand,
As the insoluble sulfur, insoluble sulfur polymerized by heating simple sulfur in a stainless steel pipe in a nitrogen atmosphere was used.
This is a method for producing a rubber composition for adhering steel cords, which comprises controlling the iron concentration after kneading to be 1.0 ppm or less at the time of kneading to produce a rubber composition for adhering steel cords.
請求項２に記載の発明は、
前記不溶性硫黄の鉄分濃度が、２０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のスチールコード接着用ゴム組成物の製造方法である。
The invention according to claim 2
The method for producing a rubber composition for bonding a steel cord according to claim 1, wherein the iron concentration of the insoluble sulfur is 20 ppm or less.
請求項３に記載の発明は、
イソプレン系ゴムを主成分とするゴム成分に、充填剤、コバルト塩、不溶性硫黄を配合して、密閉式混練機を用いて混練することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスチールコード接着用ゴム組成物の製造方法である。
The invention according to claim 3
The steel according to claim 1 or 2 , wherein a filler, a cobalt salt, and insoluble sulfur are mixed with a rubber component containing isoprene-based rubber as a main component and kneaded using a closed kneader. This is a method for producing a rubber composition for cord adhesion.
請求項４に記載の発明は、
前記密閉式混練機が、バンバリーミキサーであることを特徴とする請求項３に記載のスチールコード接着用ゴム組成物の製造方法である。
The invention according to claim 4
The method for producing a rubber composition for bonding a steel cord according to claim 3 , wherein the closed kneader is a Banbury mixer.
本発明によれば、空気入りタイヤの耐久性を低下させないスチールコード接着用ゴム組成物を安定して製造することが可能なスチールコード接着用ゴム組成物の製造技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique for producing a rubber composition for adhering a steel cord, which can stably produce a rubber composition for adhering a steel cord that does not reduce the durability of a pneumatic tire.
１．本発明に係る技術の背景
本発明を実施するための形態について説明するに先立って、本発明の理解を容易にするために、本発明に係る技術の背景について説明する。
1. 1. Background of the Technology of the Present Invention Prior to explaining the mode for carrying out the present invention, the background of the technique of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention.
前記したように、近年、同じ製造方法で混練しているにも拘らず、得られたスチールコード接着用ゴム組成物においてスチールコードに対する接着性が十分でなく、タイヤの耐久性を大きく低下させるような事態が発生して、廃棄スクラップの発生を招く場合があった。 As described above, in recent years, despite kneading by the same manufacturing method, the obtained rubber composition for bonding steel cords does not have sufficient adhesiveness to steel cords, so that the durability of the tire is greatly reduced. In some cases, such a situation may occur, leading to the generation of waste scrap.
本発明者が、種々の実験と検討を行ったところ、スチールコード接着用ゴム組成物に鉄、マンガン、鉛、クロム等が混入されていると、接着補強剤として配合されているコバルト塩の作用をこれらの金属が阻害して、スチールコードとの接着力の低下を招き、結果的に空気入りタイヤの耐久性を低下させることが分かった。 As a result of various experiments and studies conducted by the present inventor, when iron, manganese, lead, chromium, etc. are mixed in the rubber composition for bonding the steel cord, the action of the cobalt salt blended as the adhesive reinforcing agent It was found that these metals hindered the adhesion to the steel cord, resulting in a decrease in the durability of the pneumatic tire.
そして、これらの金属のうち、鉄を除く金属は、スチールコード接着用ゴム組成物の製造に際して混入する可能性が低いため、上記した問題の解決にあたっては、鉄分の混入について管理することが現実的であることが分かった。 Of these metals, metals other than iron are unlikely to be mixed in during the production of the rubber composition for bonding steel cords, so it is realistic to control the mixing of iron in solving the above problems. It turned out to be.
そこで、本発明者は、この鉄分がどこから混入したものであるか、引き続いて、実験と検討を行った。その結果、スチールコード接着用ゴム組成物を構成する上記各配合材料には、鉄単体の形や、酸化鉄、硫化鉄、塩化鉄等の化合物の形で鉄分が混入しているが、不溶性硫黄を除く配合材料においては、スチールコードとの接着力の低下を招く程には鉄分濃度が高くなく、不溶性硫黄における鉄分濃度に影響されていることが分かった。 Therefore, the present inventor subsequently conducted experiments and studies on where this iron was mixed. As a result, iron is mixed in each of the above-mentioned compounding materials constituting the rubber composition for adhering the steel cord in the form of simple iron or in the form of compounds such as iron oxide, iron sulfide, and iron chloride, but insoluble sulfur. It was found that the iron concentration of the compounding materials other than the above was not high enough to cause a decrease in the adhesive strength with the steel cord, and was influenced by the iron concentration in the insoluble sulfur.
即ち、不溶性硫黄における鉄分濃度は大きくばらついており、鉄分濃度が高い不溶性硫黄が用いられている場合には、スチールコード接着用ゴム組成物における鉄分濃度も高くなって、スチールコードとの接着力の低下を招いていることが分かった。 That is, the iron concentration in the insoluble sulfur varies greatly, and when insoluble sulfur having a high iron concentration is used, the iron concentration in the rubber composition for adhering the steel cord also becomes high, and the adhesive strength with the steel cord becomes high. It turned out that it was causing a decline.
そして、得られたスチールコード接着用ゴム組成物において適切な鉄分濃度を調べたところ、１．０ｐｐｍ以下の鉄分濃度であれば、確実に、空気入りタイヤの耐久性の低下を防止して、優れた耐久性の空気入りタイヤを提供できることが分かり、本発明を完成するに至った。 Then, when an appropriate iron concentration was examined in the obtained rubber composition for bonding the steel cord, if the iron concentration was 1.0 ppm or less, the durability of the pneumatic tire was surely prevented from being lowered, and the tire was excellent. It was found that a durable pneumatic tire can be provided, and the present invention has been completed.
２．本発明を実施するための形態
以下、実施の形態に基づいて本発明を具体的に説明する。
2. Embodiments of the present invention Hereinafter, the present invention will be specifically described based on the embodiments.
本実施の形態に係るスチールコード接着用ゴム組成物は、従来と同様に、イソプレン系ゴムを主成分とするゴム成分に、充填剤としてのカーボンブラックやシリカ等と共に、コバルト塩と比較的大量の不溶性硫黄を配合して混練することにより製造される。 The rubber composition for bonding steel cords according to the present embodiment has a rubber component containing isoprene-based rubber as a main component, carbon black as a filler, silica, and the like, and a relatively large amount of cobalt salt, as in the conventional case. It is produced by blending insoluble sulfur and kneading.
しかし、本実施の形態においては、混練されたスチールコード接着用ゴム組成物における鉄分濃度が１．０ｐｐｍ以下に管理されている点で従来と異なっており、鉄分濃度が１．０ｐｐｍ以下に管理されたスチールコード接着用ゴム組成物をスチールコードに被覆、接着させて空気入りタイヤ用ゴム材料を製造し、さらに、この空気入りタイヤ用ゴム材料を用いて空気入りタイヤを製造することにより、優れた耐久性の空気入りタイヤを提供することができる。 However, the present embodiment is different from the conventional one in that the iron concentration in the kneaded rubber composition for bonding the steel cord is controlled to 1.0 ppm or less, and the iron concentration is controlled to 1.0 ppm or less. By coating and adhering a rubber composition for bonding a steel cord to a steel cord to produce a rubber material for a pneumatic tire, and further producing a pneumatic tire using this rubber material for a pneumatic tire, it is excellent. Durable pneumatic tires can be provided.
上記した本実施の形態に係るスチールコード接着用ゴム組成物は、以下に示す配合材料および製造方法により製造される。 The rubber composition for adhering steel cords according to the present embodiment described above is produced by the compounding material and the production method shown below.
（ａ）配合材料
本実施の形態に係るスチールコード接着用ゴム組成物の配合材料は、基本的に従来と同様の材料が使用されるが、上記したように、不溶性硫黄に含有される鉄分の濃度が空気入りタイヤの耐久性に影響を与えるため、以下においては、まず、不溶性硫黄について説明し、その後、その他の配合材料について説明する。
(A) Blending material As the blending material of the rubber composition for bonding the steel cord according to the present embodiment, basically the same material as the conventional one is used, but as described above, the iron content contained in the insoluble sulfur is used. Since the concentration affects the durability of pneumatic tires, insoluble sulfur will be described first, and then other compounding materials will be described below.
（イ）不溶性硫黄
前記したように、スチールコード接着用ゴム組成物の製造に際しては、空気入りタイヤの耐久性に影響を与えないように、鉄分濃度を１．０ｐｐｍ以下に管理して混練する必要がある。即ち、スチールコード接着用ゴム組成物における鉄分濃度が１．０ｐｐｍを超えると、ゴムとスチールコードの接着性を高めるためのコバルト塩を配合した効果が小さくなって、十分な接着力を確保することができなくなり、タイヤの耐久性を維持することができない。
(B) Insoluble sulfur As described above, when manufacturing a rubber composition for bonding steel cords, it is necessary to control the iron concentration to 1.0 ppm or less and knead so as not to affect the durability of pneumatic tires. There is. That is, when the iron concentration in the rubber composition for bonding the steel cord exceeds 1.0 ppm, the effect of blending the cobalt salt for enhancing the adhesiveness between the rubber and the steel cord becomes small, and sufficient adhesive strength is secured. It becomes impossible to maintain the durability of the tire.
そして、前記したように、スチールコード接着用ゴム組成物における鉄分濃度は、不溶性硫黄において大きくばらつく鉄分濃度に影響されている。 As described above, the iron concentration in the rubber composition for adhering the steel cord is influenced by the iron concentration that greatly varies in the insoluble sulfur.
このため、本実施の形態において、加硫剤として配合される不溶性硫黄の鉄分濃度はできるだけ低いことが求められるが、スチールコード接着用ゴム組成物における通常の不溶性硫黄の配合量から考えると、不溶性硫黄において許容される鉄分濃度は２０ｐｐｍ以下であることが好ましく、鉄分濃度２０ｐｐｍ以下の不溶性硫黄を用いることにより、確実に、鉄分濃度１．０ｐｐｍのスチールコード接着用ゴム組成物を製造することができる。 Therefore, in the present embodiment, the iron concentration of insoluble sulfur blended as a vulcanizing agent is required to be as low as possible, but it is insoluble in view of the usual blending amount of insoluble sulfur in the rubber composition for bonding steel cords. The permissible iron concentration in sulfur is preferably 20 ppm or less, and by using insoluble sulfur having an iron concentration of 20 ppm or less, a steel cord bonding rubber composition having an iron concentration of 1.0 ppm can be reliably produced. ..
ここで、このような低い鉄分濃度の不溶性硫黄の製造方法について説明する。 Here, a method for producing insoluble sulfur having such a low iron concentration will be described.
従来の不溶性硫黄は、Ｓ８で示される単体の硫黄（溶解性硫黄）を大気条件下でロール加熱し、その後、急冷して粉砕する。次に、粉砕された溶解性硫黄を鉄製配管に入れ、加熱して溶解性硫黄を重合反応させることにより作製されていたが、重合反応時、鉄製配管内に形成されていた鉄酸化物等が不溶性硫黄へ混入するため、得られた不溶性硫黄における鉄分濃度が大きく上昇していた。 Conventional insoluble sulfur is elemental sulfur represented by S 8 (the solubility of sulfur) rolls heated under atmospheric conditions, then, pulverized by quenching. Next, it was produced by putting crushed soluble sulfur into an iron pipe and heating it to carry out a polymerization reaction, but iron oxides and the like formed in the iron pipe during the polymerization reaction were produced. Since it was mixed with insoluble sulfur, the iron concentration in the obtained insoluble sulfur was greatly increased.
本実施の形態においては、単体の硫黄をステンレス配管内で窒素雰囲気下、間接的加熱して重合させ、同じくステンレス配管内で窒素雰囲気下、冷却、粉砕している。 In the present embodiment, elemental sulfur is indirectly heated and polymerized in a stainless steel pipe in a nitrogen atmosphere, and then cooled and pulverized in a stainless steel pipe in a nitrogen atmosphere.
ステンレス配管では鉄錆（鉄酸化物）の形成が抑制されるため、このようなステンレス配管内で重合反応させることにより、配管からの鉄酸化物等の混入を防止することができる。この結果、不溶性硫黄の鉄分濃度を十分に低減させることができ、本実施の形態において好ましい２０ｐｐｍ以下にまで鉄分濃度を容易に低減させることができる。 Since the formation of iron rust (iron oxide) is suppressed in the stainless steel pipe, it is possible to prevent the mixing of iron oxide and the like from the pipe by carrying out the polymerization reaction in such a stainless steel pipe. As a result, the iron concentration of insoluble sulfur can be sufficiently reduced, and the iron concentration can be easily reduced to 20 ppm or less, which is preferable in the present embodiment.
なお、上記した低い鉄分濃度の不溶性硫黄の製造方法は一例であって、その他の製造方法を採用してもよい。 The above-mentioned method for producing insoluble sulfur having a low iron concentration is an example, and other production methods may be adopted.
また、上記において、不溶性硫黄中の鉄分濃度は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置を用いて測定することができる。そして、不溶性硫黄と共にオイルが含まれているオイル処理不溶性硫黄の場合には、不溶性硫黄、オイルの総質量（すなわち、オイル処理不溶性硫黄の質量）に対する鉄分の含有量によって不溶性硫黄中の鉄分濃度とする。 Further, in the above, the iron concentration in the insoluble sulfur can be measured by using an inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometer. In the case of oil-treated insoluble sulfur, which contains oil together with insoluble sulfur, the iron content in the insoluble sulfur is determined by the iron content with respect to the insoluble sulfur and the total mass of the oil (that is, the mass of the oil-treated insoluble sulfur). To do.
上記のように製造された低い鉄分濃度（好ましくは、２０ｐｐｍ以下）の不溶性硫黄を配合材料として用いることにより、混練されたスチールコード接着用ゴム組成物における鉄分濃度を１．０ｐｐｍ以下に管理して、接着性に優れたスチールコード接着用ゴム組成物を安定して製造することができる。 By using the low iron concentration (preferably 20 ppm or less) of insoluble sulfur produced as described above as a compounding material, the iron concentration in the kneaded rubber composition for bonding steel cord is controlled to 1.0 ppm or less. , A rubber composition for adhering steel cords having excellent adhesiveness can be stably produced.
（ロ）ゴム成分
次に、不溶性硫黄以外の配合材料について説明するが、基本的に従来の配合材料と同様の材料を使用することができる。しかし、前記した通り、各々の配合材料における鉄分濃度は、できるだけ低いことが好ましい。
(B) Rubber component Next, a compounding material other than insoluble sulfur will be described, but basically the same material as the conventional compounding material can be used. However, as described above, it is preferable that the iron concentration in each compounding material is as low as possible.
本実施の形態において、ゴム成分としてはイソプレン系ゴムを主成分とするゴム成分が使用される。イソプレン系ゴムは、縦安定性、低燃費性、破断時伸び、スチールコードとの接着性、加工性、タイヤの耐久性をバランスよく改善できるという利点があり好ましい。なお、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）等のジエン系ゴムを適宜添加してもよい。 In the present embodiment, as the rubber component, a rubber component containing isoprene-based rubber as a main component is used. Isoprene-based rubber is preferable because it has the advantages of improving vertical stability, fuel efficiency, elongation at break, adhesiveness to steel cords, workability, and tire durability in a well-balanced manner. A diene rubber such as butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), and styrene isoprene butadiene rubber (SIBR) may be appropriately added.
具体的なイソプレン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）等が挙げられるが、タイヤの耐久性、スチールコードとの接着性等に優れるという理由から天然ゴムが好ましく、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０等、タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。また、ポリイソプレンゴムとしても特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用することができる。 Specific examples of isoprene-based rubber include natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), and epoxidized natural rubber (ENR), which are said to have excellent tire durability and adhesiveness to steel cords. Natural rubber is preferable for this reason, and for example, SIR20, RSS # 3, TSR20 and the like, which are common in the tire industry, can be used. Further, the polyisoprene rubber is not particularly limited, and a rubber commonly used in the tire industry can be used.
ゴム成分１００質量部中のイソプレン系ゴムの含有量は、好ましくは６０質量部以上、より好ましくは８０質量部以上であり、１００質量部であってもよい。６０質量部未満であると、充分な破断時伸び、スチールコードとの接着性、加工性、タイヤの耐久性が得られない恐れがある。 The content of the isoprene-based rubber in 100 parts by mass of the rubber component is preferably 60 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more, and may be 100 parts by mass. If it is less than 60 parts by mass, sufficient elongation at break, adhesiveness to a steel cord, workability, and tire durability may not be obtained.
（ハ）コバルト塩
本実施の形態において、コバルト塩は、前記したように、ゴムとスチールコードの接着性を高めるために使用されるため、スチールコード接着用ゴム組成物において重要な配合材料である。具体的には、加硫時、スチールコード接着用ゴム組成物に含まれているコバルトが、スチールコードのメッキ界面へ移動することにより、スチールコード被覆メッキ層がＣｕ−Ｚｎ−Ｃｏの３元合金となって優れた接着性を発揮する。
(C) Cobalt salt In the present embodiment, the cobalt salt is used to enhance the adhesiveness between the rubber and the steel cord as described above, and is therefore an important compounding material in the rubber composition for adhering the steel cord. .. Specifically, during vulcanization, cobalt contained in the rubber composition for bonding the steel cord moves to the plating interface of the steel cord, so that the steel cord coating plating layer is a ternary alloy of Cu—Zn—Co. And exhibits excellent adhesiveness.
このとき、スチールコード接着用ゴム組成物中の鉄分濃度が高ければ、コバルトのイオン化、移動、メッキ層中での定着が妨げられるため、前記したように、優れた接着性を発揮させることができない。 At this time, if the iron concentration in the rubber composition for bonding the steel cord is high, the ionization, movement, and fixing in the plating layer of cobalt are hindered, so that excellent adhesiveness cannot be exhibited as described above. ..
具体的なコバルト塩としてはステアリン酸コバルトが挙げられるが、その他の有機酸コバルトを配合してもよい。有機酸コバルトとしては、例えば、ナフテン酸コバルト、アビチエン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ホウ素３ネオデカン酸コバルト等が挙げられる。中でも、スチールコードとの接着性に優れるという理由から、ホウ素含有有機酸コバルトが好ましい。 Specific examples of the cobalt salt include cobalt stearate, but other organic cobalt acids may be blended. Examples of the organic acid cobalt include cobalt naphthenate, cobalt abitiate, cobalt neodecanoate, cobalt trineodecanoate and the like. Of these, boron-containing cobalt organic acid is preferable because it has excellent adhesiveness to steel cords.
（ニ）充填剤
本実施の形態において、使用される充填剤としては、主にカーボンブラックやシリカが挙げられるが、一般的にタイヤ用として用いられる充填剤であれば、本発明でも用いることができる。
(D) Filler The filler used in the present embodiment mainly includes carbon black and silica, but any filler generally used for tires can also be used in the present invention. it can.
まず、カーボンブラックとしては特に限定されないが、硫黄と吸着しやすく、硫黄のブルームを好適に抑制でき、またタイヤの耐久性が好適に得られるという観点から、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ比表面積（Ｎ２ＳＡ））が６０〜１２０ｍ２／ｇ、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）／ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）＞０．９５を満たすカーボンブラックが好ましい。 First, although the carbon black is not particularly limited, it is easily adsorbed with sulfur, the bloom of sulfur can be suitably suppressed, and the durability of the tire can be preferably obtained. 2 SA)) is preferably 60 to 120 m 2 / g, and carbon black satisfying the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) / dibutyl phthalate oil absorption (DBP)> 0.95 is preferable.
Ｎ２ＳＡが６０ｍ２／ｇ未満では充分な破断時伸び、操縦安定性が得られない恐れがある一方、１２０ｍ２／ｇを超えると、充分な低燃費性、低燃費性が得られない恐れがある。また、ＤＢＰが０．９５以下では発熱性が大きくなり低燃費性に劣る傾向があり、加工性にも劣る傾向がある。 If N 2 SA is less than 60 m 2 / g, there is a risk that sufficient elongation at break and steering stability may not be obtained, while if it exceeds 120 m 2 / g, sufficient fuel efficiency and fuel efficiency may not be obtained. There is. Further, when the DBP is 0.95 or less, the heat generation tends to be large and the fuel efficiency tends to be inferior, and the workability tends to be inferior.
次に、シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）等が挙げられるが、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。 Next, the silica is not particularly limited, and examples thereof include dry silica (silicic anhydride) and wet silica (hydrous silicic acid), but wet silica is preferable because it contains a large amount of silanol groups.
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは１００〜２５０ｍ２／ｇが好ましい。１００ｍ２／ｇ未満では、破断時伸びが低下する傾向がある一方、２５０ｍ２／ｇを超えると、低燃費性、加工性が低下する傾向がある。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 100 to 250 m 2 / g. If it is less than 100 m 2 / g, the elongation at break tends to decrease, while if it exceeds 250 m 2 / g, the fuel efficiency and workability tend to decrease.
（ｂ）スチールコード接着用ゴム組成物の製造
次に、上記した各配合材料に基づいたスチールコード接着用ゴム組成物の製造について説明する。
(B) Production of Rubber Composition for Adhesion of Steel Cord Next, production of a rubber composition for adhesion of steel cord based on each of the above-mentioned compounding materials will be described.
上記した各配合材料を適宜配合して、混練後のスチールコード接着用ゴム組成物における鉄分濃度が１．０ｐｐｍ以下となるように、混練を管理することにより、優れた接着性のスチールコード接着用ゴム組成物を安定して製造することができ、得られたスチールコード接着用ゴム組成物をスチールコードに被覆、接着させて空気入りタイヤ用ゴム材料を製造し、さらに、この空気入りタイヤ用ゴム材料を用いて空気入りタイヤを製造することにより、優れた耐久性の空気入りタイヤを提供することができる。 By appropriately blending each of the above-mentioned compounding materials and controlling the kneading so that the iron content in the rubber composition for bonding the steel cord after kneading is 1.0 ppm or less, the steel cord is bonded with excellent adhesiveness. A rubber composition can be stably produced, and the obtained rubber composition for bonding a steel cord is coated and adhered to a steel cord to produce a rubber material for a pneumatic tire, and further, this rubber for a pneumatic tire is produced. By manufacturing a pneumatic tire using a material, it is possible to provide a pneumatic tire having excellent durability.
本実施の形態において、スチールコード接着用ゴム組成物の混練は従来と同様の工程で行うことができる。混練機としては、適度に圧力を掛けた効率的な混練りが可能で、配合材料の飛散が防止できるという観点から、密閉式混練機を使用することが好ましく、その内でも、バンバリーミキサーが好ましい。 In the present embodiment, the kneading of the rubber composition for adhering the steel cord can be performed in the same process as the conventional one. As the kneader, it is preferable to use a closed kneader from the viewpoint that efficient kneading under appropriate pressure is possible and the scattering of the compounding material can be prevented, and among them, the Banbury mixer is preferable. ..
（ｃ）空気入りタイヤ用ゴム材料および空気入りタイヤの製造
上記で得られたスチールコード接着用ゴム組成物を、従来と同様の方法により、スチールコードに被覆、接着させて空気入りタイヤ用ゴム材料を製造し、さらに、この空気入りタイヤ用ゴム材料を用いて空気入りタイヤを製造する。
(C) Production of Pneumatic Tire Rubber Material and Pneumatic Tire The steel cord adhesive rubber composition obtained above is coated and adhered to a steel cord by the same method as before to provide a pneumatic tire rubber material. And further, a pneumatic tire is manufactured using this rubber material for a pneumatic tire.
このとき、スチールコード接着用ゴム組成物は鉄分濃度が１．０ｐｐｍに管理されているためスチールコードとの接着性に優れており、スチールコードとスチールコード接着用ゴム組成物とが十分に接着した空気入りタイヤ用ゴム材料を製造することができる。そして、このような空気入りタイヤ用ゴム材料を用いることにより、優れた耐久性の空気入りタイヤを製造することができる。 At this time, since the iron content of the rubber composition for adhering the steel cord is controlled to 1.0 ppm, the adhesiveness to the steel cord is excellent, and the steel cord and the rubber composition for adhering the steel cord are sufficiently adhered. It is possible to manufacture rubber materials for pneumatic tires. Then, by using such a rubber material for a pneumatic tire, it is possible to manufacture a pneumatic tire having excellent durability.
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples.
１．実施例および比較例
表１に示した配合でバンバリーミキサーを用いて混練することにより、スチールコード接着用ゴム組成物を製造した。このとき、不溶性硫黄としては、鉄分濃度が異なる４種類の不溶性硫黄を使用した。具体的に、実施例１では約１０ｐｐｍ、実施例２では約２０ｐｐｍ、比較例１では約５００ｐｐｍ、比較例２では約７５０ｐｐｍの不溶性硫黄を使用した。なお、実施例１、２における不溶性硫黄は上記した方法により鉄分濃度を低減させた。
1. 1. Examples and Comparative Examples A rubber composition for adhering steel cords was produced by kneading with a Banbury mixer in the formulation shown in Table 1. At this time, as the insoluble sulfur, four types of insoluble sulfur having different iron concentrations were used. Specifically, about 10 ppm of insoluble sulfur was used in Example 1, about 20 ppm in Example 2, about 500 ppm in Comparative Example 1, and about 750 ppm in Comparative Example 2. The iron concentration of the insoluble sulfur in Examples 1 and 2 was reduced by the above method.
得られた各スチールコード接着用ゴム組成物の鉄分濃度を測定したところ、０．４０（実施例１）、０．９０（実施例２）、１．５０ｐｐｍ（実施例２）、１５．００ｐｐｍ（比較例２）であった。 When the iron concentration of each of the obtained rubber compositions for bonding steel cords was measured, 0.40 (Example 1), 0.90 (Example 2), 1.50 ppm (Example 2) and 15.00 ppm (Example 2) were measured. It was Comparative Example 2).
この結果より、鉄分濃度が低い不溶性硫黄を使用することにより、スチールコード接着用ゴム組成物における鉄分濃度を低減できることが確認できた。 From this result, it was confirmed that the iron concentration in the rubber composition for adhering the steel cord can be reduced by using insoluble sulfur having a low iron concentration.
次いで、得られた各スチールコード接着用ゴム組成物を用いて空気入りタイヤ用ゴム材料を製造し、さらに、この空気入りタイヤ用ゴム材料を用いて、サイズＴＢＲ１１Ｒ２２．５ トラクションタイプの空気入りタイヤを製造した。 Next, a rubber material for pneumatic tires was manufactured using each of the obtained rubber compositions for bonding steel cords, and further, a rubber material for pneumatic tires was used to produce a size TBR11R22.5 traction type pneumatic tire. Manufactured.
２．評価
製造された各空気入りタイヤを解体して、接着試験を行い、剥離評点を観察して評価した。
2. Evaluation Each of the manufactured pneumatic tires was disassembled, an adhesion test was performed, and a peeling score was observed and evaluated.
具体的には、空気入りタイヤのベルト部分について剥離試験（剥離面積：１７．５ｃｍ２）を行った後、剥離面を実体顕微鏡で観察（視野：２５ｍｍ×８０ｍｍ）し、金属露出の数をカウントし、単位面積あたりに換算し、その数を剥離評点とした。 Specifically, after performing a peeling test (peeling area: 17.5 cm 2 ) on the belt part of the pneumatic tire, the peeled surface is observed with a stereomicroscope (field of view: 25 mm × 80 mm), and the number of metal exposures is counted. Then, it was converted per unit area, and the number was used as the peeling score.
評価は、剥離評点が０であった場合を「優」、実用上耐久性に問題が生じない１点未満の場合を「良」、１点以上５点未満の場合を「可」、５点以上の場合を「不可」とした。結果を表２に示す。 The evaluation is "excellent" when the peeling score is 0, "good" when the peeling score is less than 1 that does not cause a problem in durability, "OK" when the peeling score is 1 or more and less than 5 points, and 5 points. The above cases were regarded as "impossible". The results are shown in Table 2.
表２の結果より、鉄分濃度が低減されたスチールコード接着用ゴム組成物を用いて空気入りタイヤを製造した場合、剥離評価が向上していることが分かる。 From the results in Table 2, it can be seen that the peeling evaluation is improved when the pneumatic tire is manufactured using the rubber composition for adhering the steel cord having the reduced iron concentration.
この剥離評点は、空気入りタイヤの耐久性と関係する破壊の起点の密度を示すものと考えることができるため、良好な剥離評点の実施例１や実施例２では、優れた耐久性の空気入りタイヤを提供することができる。 Since this peeling score can be considered to indicate the density of the origin of fracture related to the durability of the pneumatic tire, in Example 1 and Example 2 of the good peeling score, the inflated with excellent durability Tires can be provided.
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various modifications can be made to the above embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.
Claims (4)
前記不溶性硫黄として、単体の硫黄をステンレス配管内において窒素雰囲気下で加熱することにより重合させた不溶性硫黄を用い、
混練に際して、混練後における鉄分濃度が１．０ｐｐｍ以下となるように管理して、スチールコード接着用ゴム組成物を製造することを特徴とするスチールコード接着用ゴム組成物の製造方法。 A method for producing a steel cord adhesive rubber composition by mixing a filler, a cobalt salt, and insoluble sulfur with a rubber component containing isoprene-based rubber as a main component and kneading the mixture to produce a steel cord adhesive rubber composition. hand,
As the insoluble sulfur, insoluble sulfur polymerized by heating simple sulfur in a stainless steel pipe in a nitrogen atmosphere was used.
A method for producing a rubber composition for adhering steel cords, which comprises controlling the iron concentration after kneading to be 1.0 ppm or less at the time of kneading to produce a rubber composition for adhering steel cords.
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