JP7473797B2 - Rubber composition for tires - Google Patents
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Description
本発明は、耐熱老化性および耐水接着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 has improved heat aging resistance and water-resistant adhesion.
近年、タイヤの長期耐久性を向上するために、タイヤ構成部材として耐熱老化性に優れたゴム材料を使用するようにされている。例えば、特許文献1は、環状ポリスルフィドを加硫剤として含むゴム組成物が、耐熱老化性を改良し、引張り破断伸びなどの機械的特性を改良することを提案する。ここで、金属との接着性が求められるゴム材料は、硫黄を多量に配合することがあり、その場合、老化による物性変化が大きくなる傾向がある。したがって、金属との接着性が求められるゴム材料に、環状ポリスルフィドを加硫剤として配合することにより、耐熱老化性を改良することが考えられる。 In recent years, rubber materials with excellent heat aging resistance have been used as tire components to improve the long-term durability of tires. For example, Patent Document 1 proposes that a rubber composition containing a cyclic polysulfide as a vulcanizing agent improves heat aging resistance and improves mechanical properties such as tensile elongation at break. Here, rubber materials that require adhesion to metals may contain a large amount of sulfur, and in such cases, physical property changes due to aging tend to be significant. Therefore, it is thought that heat aging resistance can be improved by adding a cyclic polysulfide as a vulcanizing agent to a rubber material that requires adhesion to metals.
しかし、環状ポリスルフィドを配合したゴム組成物は、金属との接着性、特に耐水接着性が十分に得られないという課題がある。このため、ベルトコート、カーカスコート、ベルトエッジクッション、ベルトクッション、アンダートレッド、タイゴムなど金属コードとの接着性が必要な部材やこれに隣接する部材に、環状ポリスルフィドを配合することは困難であった。したがって、金属コードを被覆する或いはその被覆するゴムに隣接するタイヤ用ゴム組成物における耐熱老化性および耐熱老化性を従来レベル以上に向上することが求められている。 However, rubber compositions containing cyclic polysulfides have the problem that they do not provide sufficient adhesion to metals, particularly water-resistant adhesion. For this reason, it has been difficult to compound cyclic polysulfides in components that require adhesion to metal cords, such as belt coats, carcass coats, belt edge cushions, belt cushions, undertreads, and tie rubbers, or components adjacent to these components. Therefore, there is a demand to improve the heat aging resistance and heat aging resistance of tire rubber compositions that coat metal cords or that are adjacent to the rubber that coats them, beyond conventional levels.
本発明の目的は、耐熱老化性及び耐水接着性を従来レベル以上に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。 The object of the present invention is to provide a rubber composition for tires that has improved heat aging resistance and water-resistant adhesion beyond conventional levels.
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50質量%以上を含む硫黄加硫可能なゴム100質量部に、有機酸コバルトまたはコバルト錯体をコバルトとして0.05~1質量部、フェノール誘導体を1~8質量部、下記式(I)で表わされる環状ポリスルフィドを1~15質量部、硫黄、および任意に多価メチロールメラミンを含み、前記硫黄の配合量をa質量部、前記環状ポリスルフィドの配合量をb質量部、前記フェノール誘導体の配合量をc質量部、前記多価メチロールメラミンの配合量をd質量部とするとき、以下の関係式(1)~(3)を満たし、前記フェノール誘導体が、レゾルシン樹脂、クレゾール樹脂、またはパラヒドロキシ安息香酸であることを特徴とする。
5 ≦ a+(2b/3) ≦ 11 (1)
d ≦ c/4 (2)
5≦a+(2b/3)≦11 (1)
d≦c/4 (2)
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム50質量%以上を含む硫黄加硫可能なゴム100質量部に、有機酸コバルトまたはコバルト錯体をコバルトとして0.05~1質量部、フェノール誘導体を1~8質量部、前記式(I)で表わされる環状ポリスルフィドを1~15質量部、硫黄、および任意に多価メチロールメラミンを含み、硫黄の配合量a質量部、環状ポリスルフィドの配合量b質量部、フェノール誘導体の配合量c質量部、多価メチロールメラミンの配合量d質量部が、以下の関係式;
5 ≦ a+(2b/3) ≦ 11 (1)
d ≦ c/4 (2)
を満たすようにしたので、耐熱老化性および金属コードとの耐水接着性を従来レベル以上に改良することができる。
The rubber composition for tires of the present invention contains 100 parts by mass of a sulfur-vulcanizable rubber containing 50% by mass or more of natural rubber, 0.05 to 1 part by mass of an organic cobalt acid or cobalt complex (cobalt), 1 to 8 parts by mass of a phenol derivative, 1 to 15 parts by mass of a cyclic polysulfide represented by the above formula (I), sulfur, and optionally polymethylolmelamine, wherein the blending amount a parts by mass of the sulfur, the blending amount b parts by mass of the cyclic polysulfide, the blending amount c parts by mass of the phenol derivative, and the blending amount d parts by mass of the polymethylolmelamine satisfy the following relationship:
5≦a+(2b/3)≦11 (1)
d≦c/4 (2)
Since the above requirements are satisfied, it is possible to improve the heat aging resistance and the water-resistant adhesion to the metal cord to levels higher than those of the conventional level.
前記フェノール誘導体は、レゾルシン樹脂、クレゾール樹脂、またはパラヒドロキシ安息香酸であるとよく、金属コードとの耐水接着性を優れたものにすることができる。 The phenol derivative may be resorcinol resin, cresol resin, or parahydroxybenzoic acid, which provides excellent water-resistant adhesion to the metal cord.
上述したゴム組成物で、ベルトコート、カーカスコート、ベルトエッジクッション、ベルトクッション、アンダートレッド、タイゴムから選ばれる少なくとも一つが形成されたタイヤは、耐熱老化性が優れると共に、金属コードとの耐水接着性が優れるので、タイヤ耐久性を従来レベル以上に向上することができる。 A tire formed with at least one of the following rubber compositions using the rubber composition: belt coat, carcass coat, belt edge cushion, belt cushion, undertread, and tie rubber has excellent heat aging resistance and excellent water-resistant adhesion to the metal cord, improving tire durability beyond conventional levels.
本発明において、タイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分として、硫黄加硫可能なゴムを含む。硫黄加硫可能なゴムは、天然ゴムを50質量%以上、好ましくは80~100質量%含む。天然ゴムを50質量%以上含むことにより、ゴム組成物に金属接着性を付与し、弾性率を高くすることができる。タイヤ用ゴム組成物は、天然ゴム以外の他の硫黄加硫可能なゴムを含むことができ、例えばポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどのジエン系ゴム及びそれらの部分水添物などをあげることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして天然ゴムと共に含有することができる。 In the present invention, the rubber composition for tires contains a sulfur-vulcanizable rubber as a rubber component. The sulfur-vulcanizable rubber contains 50% by mass or more, preferably 80 to 100% by mass, of natural rubber. By containing 50% by mass or more of natural rubber, it is possible to impart metal adhesion to the rubber composition and increase the elastic modulus. The rubber composition for tires can contain sulfur-vulcanizable rubber other than natural rubber, such as diene rubbers such as polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, styrene-butadiene rubber, and chloroprene rubber, and partially hydrogenated products thereof, which can be contained alone or as an arbitrary blend together with natural rubber.
タイヤ用ゴム組成物は、下記式(I)で表わされる環状ポリスルフィドおよび硫黄を配合することにより、耐熱老化性を向上させ、ゴム組成物の機械的特性を高くすることができる。このためタイヤ耐久性および耐摩耗性を従来レベル以上に改良することができる。
式(I)中、Rは置換もしくは非置換の炭素数2~20のアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数2~20のオキシアルキレン基、または芳香族基を含むアルキレン基を示し、好ましくは、置換もしくは非置換の炭素数4~8のアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数4~8のオキシアルキレン基、または芳香族基を含むアルキレン基を示す。 In formula (I), R represents a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted oxyalkylene group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkylene group containing an aromatic group, and preferably represents a substituted or unsubstituted alkylene group having 4 to 8 carbon atoms, a substituted or unsubstituted oxyalkylene group having 4 to 8 carbon atoms, or an alkylene group containing an aromatic group.
アルキレン基として、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、1,2-プロピレンなどの直鎖又は分岐鎖のアルキレン基があげられ、これらのアルキレン基はフェニル基、ベンジル基などの置換基で置換されていてもよい。 Examples of alkylene groups include linear or branched alkylene groups such as ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, octylene, nonylene, decylene, and 1,2-propylene, and these alkylene groups may be substituted with a substituent such as a phenyl group or a benzyl group.
オキシアルキレン基として、例えば基(CH2CH2O)p及び基(CH2)q(式中、pは1~5の整数であり、qは0~2の整数である)が任意に結合したオキシアルキレン基をあげることができる。好ましいオキシアルキレンとして、
-CH2CH2OCH2CH2-、-(CH2CH2O)2CH2CH2-、
(-CH2CH2O)3CH-CH2-、-(CH2CH2O)4CH2CH2-、
-(CH2CH2O)5CH2CH2-、-(CH2CH2O)2CH2-、
-CH2CH2OCH2OCH2CH2-などを例示することができる。
Examples of the oxyalkylene group include oxyalkylene groups optionally bonded with groups (CH 2 CH 2 O) p and (CH 2 ) q (wherein p is an integer of 1 to 5, and q is an integer of 0 to 2). Preferred oxyalkylene groups are:
-CH2CH2OCH2CH2- , - ( CH2CH2O ) 2CH2CH2- ,
( -CH2CH2O ) 3CH - CH2- , - ( CH2CH2O ) 4CH2CH2- ,
- ( CH2CH2O ) 5CH2CH2- , - ( CH2CH2O ) 2CH2- ,
An example is --CH 2 CH 2 OCH 2 OCH 2 CH 2 --.
アルキレン基及びオキシアルキレン基に対する置換基としては、例えばフェニル基、ベンジル基、メチル基、エポキシ基、イソシアネート基、ビニル基、シリル基などを例示することができる。 Examples of substituents for the alkylene group and oxyalkylene group include a phenyl group, a benzyl group, a methyl group, an epoxy group, an isocyanate group, a vinyl group, and a silyl group.
式(I)中、xは平均2~6の数、好ましくは3~5の数、より好ましくは3.5~4.5の数である。また、nは1~20の整数、好ましくは1~15の整数、より好ましくは1~10の整数、更に好ましくは1~5の整数である。このような環状ポリスルフィドは、通常の方法で製造することができ、例えば特開2007-92086号公報に記載の製造方法を例示することができる。 In formula (I), x is an average number of 2 to 6, preferably an integer of 3 to 5, and more preferably an integer of 3.5 to 4.5. Furthermore, n is an integer of 1 to 20, preferably an integer of 1 to 15, more preferably an integer of 1 to 10, and even more preferably an integer of 1 to 5. Such cyclic polysulfides can be produced by ordinary methods, such as the production method described in JP-A-2007-92086.
式(I)で表わされる環状ポリスルフィドは、硫黄加硫可能なゴム100質量部に対し、1~15質量部、好ましくは3~10質量部、より好ましくは4~7質量部配合する。環状ポリスルフィドの配合量bを1質量部以上にすることにより、耐熱性を向上することができる。また環状ポリスルフィドの配合量bを15質量部以下にすることにより、ゴム組成物に耐水接着性を付与することができる。 The cyclic polysulfide represented by formula (I) is compounded in an amount of 1 to 15 parts by mass, preferably 3 to 10 parts by mass, and more preferably 4 to 7 parts by mass, per 100 parts by mass of the sulfur-vulcanizable rubber. By making the compounding amount b of the cyclic polysulfide 1 part by mass or more, it is possible to improve heat resistance. Also, by making the compounding amount b of the cyclic polysulfide 15 parts by mass or less, it is possible to impart water-resistant adhesion to the rubber composition.
タイヤ用ゴム組成物は、式(I)で表わされる環状ポリスルフィドおよび硫黄を配合する。硫黄加硫可能なゴム100質量部に対する硫黄の配合量をa質量部、環状ポリスルフィドの配合量をb質量部とするとき、以下の関係式(1)を満たすものとする。
5 ≦ a+(2b/3) ≦ 11 (1)
硫黄の配合量a質量部は、環状ポリスルフィドの配合量b質量部との間で、関係式(1)を満たすように決められる。配合量の値[a+(2b/3)]を5以上にすることにより、ゴム組成物に初期接着性及び耐水接着性を付与することができる。また、11以下にすることにより、熱老化による硬化を抑制することができる。値[a+(2b/3)]は、好ましくは6以上10以下、より好ましくは7以上9以下であるとよい。
The rubber composition for tires contains a cyclic polysulfide represented by formula (I) and sulfur. When the amount of sulfur is a parts by mass and the amount of cyclic polysulfide is b parts by mass relative to 100 parts by mass of the sulfur-vulcanizable rubber, the following relational formula (1) is satisfied.
5≦a+(2b/3)≦11 (1)
The amount of sulfur (a parts by mass) is determined to satisfy the relational expression (1) with the amount of cyclic polysulfide (b parts by mass). By making the amount [a+(2b/3)] 5 or more, the rubber composition can be given initial adhesion and water-resistant adhesion. By making it 11 or less, hardening due to heat aging can be suppressed. The value [a+(2b/3)] is preferably 6 or more and 10 or less, more preferably 7 or more and 9 or less.
本発明において、タイヤ用ゴム組成物は、有機酸コバルトまたはコバルト錯体を配合することにより、金属コードとの接着性、耐水接着性を確保することができる。有機酸コバルトまたはコバルト錯体は、硫黄加硫可能なゴム100質量部に対し、コバルトとして0.05~1質量部、好ましくは0.1~0.5質量部、より好ましくは0.1~0.2質量部配合する。有機酸コバルトまたはコバルト錯体を、コバルトとして0.05質量部以上にすることにより、タイヤ用ゴム組成物と金属コードとの接着性、耐水接着性を確保することができる。またコバルトとして1質量部以下にすることにより、接着性、耐水接着性を確保することができる。 In the present invention, the rubber composition for tires can ensure adhesion and water-resistant adhesion to metal cords by blending an organic cobalt acid or cobalt complex. The organic cobalt acid or cobalt complex is blended in an amount of 0.05 to 1 part by mass, preferably 0.1 to 0.5 parts by mass, and more preferably 0.1 to 0.2 parts by mass, of cobalt per 100 parts by mass of sulfur-vulcanizable rubber. By using an organic cobalt acid or cobalt complex in an amount of 0.05 part by mass or more in terms of cobalt, adhesion and water-resistant adhesion between the rubber composition for tires and metal cords can be ensured. Furthermore, by using cobalt in an amount of 1 part by mass or less, adhesion and water-resistant adhesion can be ensured.
有機酸コバルトの有機酸として、例えば炭素数6~24の飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸が挙げられ、直鎖状、分岐鎖状のいずれでもよい。有機酸として、例えばステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸、リノール酸、ネオデカン酸、ロジン酸、パルミチン酸、等が挙げられる。有機酸コバルトまたはコバルト錯体として、例えばステアリン酸コバルト、パルミチン酸コバルト、オクテン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ホウ酸三ネオデカン酸コバルト、ロジン酸コバルト等を挙げることができる。 The organic acid of the cobalt organic acid may be, for example, a saturated or unsaturated fatty acid having 6 to 24 carbon atoms, and may be either linear or branched. The organic acid may be, for example, stearic acid, oleic acid, lauric acid, linoleic acid, neodecanoic acid, rosin acid, palmitic acid, etc. The organic acid of cobalt or a cobalt complex may be, for example, cobalt stearate, cobalt palmitate, cobalt octenoate, cobalt naphthenate, cobalt neodecanoate, cobalt trineodecanoate borate, cobalt rosinate, etc.
本発明において、タイヤ用ゴム組成物は、フェノール誘導体を配合することにより、金属コードとの接着性、耐水接着性を一層向上することができる。フェノール誘導体は、硫黄加硫可能なゴム100質量部に対し、1~8質量部、好ましくは2~6質量部、より好ましくは2~4質量部配合する。フェノール誘導体を1質量部以上にすることにより、金属コードとの初期接着性、耐水接着性をより改良することができる。また8質量部以下にすることにより、耐水接着性と耐熱老化性とを両立することができる。 In the present invention, the rubber composition for tires can further improve adhesion to metal cords and water-resistant adhesion by blending a phenol derivative. The phenol derivative is blended in an amount of 1 to 8 parts by mass, preferably 2 to 6 parts by mass, and more preferably 2 to 4 parts by mass, per 100 parts by mass of sulfur-vulcanizable rubber. By using 1 part by mass or more of the phenol derivative, the initial adhesion to metal cords and water-resistant adhesion can be further improved. Also, by using 8 parts by mass or less, both water-resistant adhesion and heat aging resistance can be achieved.
フェノール誘導体として、例えばフェノール樹脂、レゾルシン樹脂、クレゾール樹脂、カシュー変性フェノール樹脂、またはパラヒドロキシ安息香酸を挙げることができる。好ましくは、レゾルシン樹脂、クレゾール樹脂、またはパラヒドロキシ安息香酸がよい。 Examples of phenol derivatives include phenol resin, resorcinol resin, cresol resin, cashew-modified phenol resin, and parahydroxybenzoic acid. Resorcinol resin, cresol resin, and parahydroxybenzoic acid are preferred.
タイヤ用ゴム組成物は、任意に多価メチロールメラミンを配合してもよい。多価メチロールメラミンを配合することにより、ゴム組成物のゴム硬度を高くすることができる。多価メチロールメラミンの配合量は、フェノール誘導体の配合量との関係で決められる。硫黄加硫可能なゴム100質量部に対するフェノール誘導体の配合量をc質量部、多価メチロールメラミンの配合量をd質量部とするとき、以下の関係式(2)を満たすものとする。
d ≦ c/4 (2)
多価メチロールメラミンの配合量d質量部を、フェノール誘導体の配合量c質量部の4分の1以下にすることにより、耐熱老化性および金属コードへの耐水接着性を改良することができる。また、多価メチロールメラミンの配合量dは、好ましくはc/8以下、より好ましくはc/10以下であるとよい。多価メチロールメラミンの配合量dは、0でもよい。すなわち、多価メチロールメラミン等のフェノール誘導体の硬化剤を有しなくてもよい。
The rubber composition for tires may optionally contain polymethylolmelamine. By containing polymethylolmelamine, the rubber hardness of the rubber composition can be increased. The amount of polymethylolmelamine is determined in relation to the amount of phenol derivative. When the amount of phenol derivative is c parts by mass and the amount of polymethylolmelamine is d parts by mass relative to 100 parts by mass of sulfur vulcanizable rubber, the following relational formula (2) is satisfied.
d≦c/4 (2)
By making the amount of polyvalent methylol melamine d parts by mass equal to or less than one-fourth of the amount of phenol derivative c parts by mass, it is possible to improve heat aging resistance and water-resistant adhesion to metal cords. The amount of polyvalent methylol melamine d is preferably c/8 or less, more preferably c/10 or less. The amount of polyvalent methylol melamine d may be 0. In other words, it is not necessary to have a curing agent for a phenol derivative such as polyvalent methylol melamine.
タイヤ用ゴム組成物は、カーボンブラック、シリカ、クレイ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等の補強性充填剤を配合することができる。また、タイヤ用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などのゴム組成物に一般的に使用される各種配合剤を配合することができる。このような配合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。これらの配合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。ゴム組成物は、公知のゴム用混練機械、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 rubber composition for tires may contain reinforcing fillers such as carbon black, silica, clay, aluminum hydroxide, and calcium carbonate. The rubber composition for tires may contain various compounding agents that are generally used in rubber compositions, such as vulcanization or crosslinking agents, vulcanization accelerators, antioxidants, plasticizers, processing aids, liquid polymers, thermosetting resins, and thermoplastic resins. These compounding agents can be kneaded in a general manner to form a rubber composition, which can then be used for vulcanization or crosslinking. The compounding amounts of these compounding agents may be conventional general compounding amounts, as long as they do not violate the object of the present invention. The rubber composition may be produced by mixing the above-mentioned components using a known rubber kneading machine, such as a Banbury mixer, kneader, roll, etc.
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、空気入りタイヤのベルトコート、カーカスコート、ベルトエッジクッション、ベルトクッション、アンダートレッド、タイゴムなどに好適に使用することができる。本発明のゴム組成物を使用したタイヤは、耐熱老化性が優れると共に、金属コードとの耐水接着性が優れるので、タイヤ耐久性を従来レベル以上に向上することができる。 The rubber composition for tires of the present invention can be suitably used for belt coats, carcass coats, belt edge cushions, belt cushions, undertreads, tie rubbers, etc. of pneumatic tires. Tires using the rubber composition of the present invention have excellent heat aging resistance and excellent water-resistant adhesion to metal cords, so tire durability can be improved beyond conventional levels.
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、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。 The present invention will be further explained below with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
表4に示す配合を共通配合として、表1~3に示す配合からなる25種類のゴム組成物(実施例1~11、標準例、比較例1~13)を、硫黄、加硫促進剤、多価メチロールメラミンおよび環状ポリスルフィドを除く成分を1.8Lの密閉型ミキサーで160℃、5分間混練し放出したマスターバッチに、硫黄、加硫促進剤、多価メチロールメラミンおよび環状ポリスルフィドを加えてオープンロールで混練することにより調製した。なお、表4の共通配合剤の配合量は、表1~3に示す天然ゴム100質量部に対する質量部で表される。得られたゴム組成物の耐熱老化性および耐水接着性を、それぞれ以下の方法で評価した。 25 types of rubber compositions (Examples 1-11, Standard Example, Comparative Examples 1-13) were prepared by mixing the ingredients except for sulfur, vulcanization accelerator, polymethylolmelamine, and cyclic polysulfide in a 1.8 L closed mixer at 160°C for 5 minutes, releasing the master batch, adding sulfur, vulcanization accelerator, polymethylolmelamine, and cyclic polysulfide, and kneading with an open roll, with the common compounding ingredients in Table 4 expressed in parts by mass relative to 100 parts by mass of natural rubber shown in Tables 1-3. The heat aging resistance and water-resistant adhesion of the obtained rubber compositions were evaluated by the following methods.
耐熱老化性
ゴム組成物を厚さ2mmのモールドを用いて160℃で20分間加硫し、得られた加硫ゴムシートをJIS3号ダンベルで打ち抜きサンプルとした。サンプルを温度80℃に設定したギヤーオーブンで5日間熱老化した後、未老化のサンプルと共にJIS K6251に従い引張試験機で破断伸びを測定した。未老化の破断伸び(Eb)と老化後の破断伸び(Ea)との比をとり、Ea/Ebを耐熱老化性の指標とした。値は標準例の指標を100として指数で表記した。指数が105以下のとき、耐熱老化性が劣るものとする。
Heat aging resistance The rubber composition was vulcanized at 160°C for 20 minutes using a 2mm thick mold, and the resulting vulcanized rubber sheet was punched out with a JIS No. 3 dumbbell to obtain a sample. The sample was heat aged for 5 days in a gear oven set at 80°C, and then the breaking elongation was measured together with an unaged sample using a tensile tester according to JIS K6251. The ratio of the breaking elongation (Eb) of the unaged sample to the breaking elongation (Ea) after aging was taken, and Ea/Eb was used as an index of heat aging resistance. The index of the standard example was expressed as 100. When the index was 105 or less, the heat aging resistance was considered to be poor.
耐水接着性
ASTM D2229に従い実施した。ゴム組成物に3+9+15構造のブラスめっきワイヤを埋め込み、所定のモールドを用い160℃20分間加硫しサンプルとした。サンプルを温度70℃、湿度96%に設定した恒温恒湿チャンバー内に2週間置き、その後引抜き試験を実施、ワイヤ表面のゴムの被覆率を目視で判定し指標とした。値は標準例の指標を100として指数で表記した。指数が95以下のとき、耐水接着性が劣るものとする。
Water-resistant adhesion: Test was performed according to ASTM D2229. A 3+9+15 brass-plated wire was embedded in the rubber composition, and a specific mold was used to vulcanize the rubber at 160°C for 20 minutes to obtain a sample. The sample was placed in a constant temperature and humidity chamber set at 70°C and 96% humidity for 2 weeks, after which a pull-out test was performed, and the coverage of the rubber on the wire surface was visually determined and used as an index. The value was expressed as an index with the index of the standard example being 100. An index of 95 or less was deemed to indicate poor water-resistant adhesion.
なお、表1~3において使用した原材料の種類を下記に示す。
-NR:天然ゴム、RSS#3
-有機酸コバルト:ネオデカン酸ホウ酸コバルト、コバルト含有量が22質量%、dic社製DICNATE NBC-II
-硫黄:FLEXSYS社製クリステックスHS OT20
-環状ポリスルフィド:Akzo Nobel社製THIOPLAST CPS 200、式(I)において、Rが-CH2CH2OCH2OCH2CH2-、x(平均)が4、nが10
-レゾルシン樹脂:TECHNO WAXCHEM社製 TECHNIC B18S
-クレゾール樹脂:田岡化学工業社製 スミカノール610
-パラヒドロキシ安息香酸:上野製薬社製パラヒドロキシ安息香酸
-HMMM:ヘキサメトキシメチルメラミン、Allnex社製 Cyrez 964RPC
The types of raw materials used in Tables 1 to 3 are shown below.
-NR: Natural rubber, RSS#3
Organic acid cobalt: neodecanoic acid cobalt borate, cobalt content 22% by mass, DICNATE NBC-II manufactured by DIC Corporation
- Sulfur: FLEXSYS Crystex HS OT20
Cyclic polysulfide: THIOPLAST CPS 200 manufactured by Akzo Nobel, in which R is --CH 2 CH 2 OCH 2 OCH 2 CH 2 --, x (average) is 4, and n is 10.
-Resorcinol resin: TECHNIC B18S manufactured by TECHNO WAXCHEM
- Cresol resin: Sumikanol 610 manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.
- Parahydroxybenzoic acid: Parahydroxybenzoic acid manufactured by Ueno Pharmaceutical Co., Ltd. - HMMM: Hexamethoxymethylmelamine, Cyrez 964RPC manufactured by Allnex
なお、表4において使用した原材料の種類を下記に示す。
-カーボンブラック:東海カーボン 社製 シースト300
-老化防止剤: LANXESS 社製 VULKANOX4020
-亜鉛華: 正同化学工業 社製 酸化亜鉛3種
-加硫促進剤: 大内新興化学 社製 ノクセラーDZ-G
The types of raw materials used in Table 4 are shown below.
- Carbon black: Tokai Carbon Co., Ltd., Seast 300
- Anti-aging agent: LANXESS VULKANOX 4020
- Zinc oxide: 3 types of zinc oxide manufactured by Seido Chemical Industry Co., Ltd. - Vulcanization accelerator: Noccela DZ-G manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
表1~3から明らかなように実施例1~11のタイヤ用ゴム組成物は、耐熱老化性および耐水接着性が従来レベル以上に向上することが確認された。 As is clear from Tables 1 to 3, it was confirmed that the rubber compositions for tires of Examples 1 to 11 had improved heat aging resistance and water-resistant adhesion beyond conventional levels.
表1から明らかなように、比較例1および2のゴム組成物は、フェノール誘導体の配合量が1質量部未満なので、耐水接着性が劣る。
比較例3のゴム組成物は、フェノール誘導体の配合量が8質量部を超えるので、耐熱老化性が劣る。
As is clear from Table 1, the rubber compositions of Comparative Examples 1 and 2 have poor water-resistant adhesion because the blended amount of the phenol derivative is less than 1 part by mass.
The rubber composition of Comparative Example 3 has poor heat aging resistance because the blended amount of the phenol derivative exceeds 8 parts by mass.
表2から明らかなように、比較例4および5のゴム組成物は、環状ポリスルフィドの配合量が1質量部未満なので、熱老化性の向上が見られない。
比較例6および7のゴム組成物は、硫黄を配合しないので、耐水接着性が劣る。
比較例8および9のゴム組成物は、多価メチロールメラミンの配合量をdがフェノール誘導体の配合量cの1/4を超えるので、超えない場合に比較して耐熱老化性が劣る。
As is clear from Table 2, the rubber compositions of Comparative Examples 4 and 5, in which the amount of cyclic polysulfide blended was less than 1 part by mass, showed no improvement in heat aging resistance.
The rubber compositions of Comparative Examples 6 and 7, which do not contain sulfur, are inferior in water-resistant adhesion.
In the rubber compositions of Comparative Examples 8 and 9, the amount d of polymethylolmelamine exceeds 1/4 of the amount c of the phenol derivative, and therefore the heat aging resistance is inferior to that in the case where the amount does not exceed this value.
表3から明らかなように、比較例10~13のゴム組成物は、環状ポリスルフィドを配合しないので、耐熱性が劣る。 As is clear from Table 3, the rubber compositions of Comparative Examples 10 to 13 have poor heat resistance because they do not contain cyclic polysulfide.
Claims (2)
5 ≦ a+(2b/3) ≦ 11 (1)
d ≦ c/4 (2)
5≦a+(2b/3)≦11 (1)
d≦c/4 (2)
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