JP5166769B2 - Rubber composition for sidewall and tire having sidewall using the same - Google Patents
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Description
本発明は、サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いたサイドウォールを有するタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for a sidewall and a tire having a sidewall using the rubber composition.
従来より、タイヤのサイドウォールに用いられるゴム組成物としては、優れた引き裂き強度を示す天然ゴム（ＮＲ）に加えて、耐屈曲亀裂性能を改善させるためにブタジエンゴム（ＢＲ）をブレンドし、さらに耐候性、補強性などを改善するためにカーボンブラックが使用されてきた。 Conventionally, as a rubber composition used for a tire sidewall, in addition to natural rubber (NR) exhibiting excellent tear strength, butadiene rubber (BR) is blended in order to improve flex crack resistance, Carbon black has been used to improve weather resistance, reinforcement and the like.
しかし、近年、環境問題が重視されるようになり、ＣＯ2排出抑制の規制が強化され、また、石油原料は有限であって供給量が年々減少していることから、将来的に石油価格の高騰が予測され、ＢＲやカーボンブラックなどの石油資源由来の原材料の使用には限界がみられる。そのため、将来石油が枯渇した場合を想定すると、ＮＲやシリカ、炭酸カルシウム等の白色充填剤のような石油外資源を使用していくことが必要となる。その場合にも、従来用いていた石油資源の使用により得られる耐屈曲亀裂性能、補強性などと同様、あるいはそれ以上の性能が必要となってくるが、石油資源を使用した場合と比較し、石油外資源を使用した場合、耐屈曲亀裂性能、補強性などの特性が著しく悪化してしまう。 However, in recent years, environmental issues have become more important, regulations on CO 2 emission control have been tightened, and the supply of oil has been declining year by year. The price is expected to rise, and there is a limit to the use of raw materials derived from petroleum resources such as BR and carbon black. Therefore, assuming that oil will be depleted in the future, it is necessary to use resources other than petroleum such as white fillers such as NR, silica, and calcium carbonate. Even in that case, the same or better performance than the flex crack resistance, reinforcement, etc. obtained by the use of petroleum resources that have been used in the past is required, but compared with the case of using petroleum resources, When non-petroleum resources are used, properties such as bending cracking resistance and reinforcement are significantly deteriorated.
特許文献１には、石油が枯渇した場合を想定したタイヤ用原材料を示す技術が開示されているが、充分な耐屈曲性能、補強性および耐候性を示すサイドウォール用ゴム組成物については開示されていない。 Patent Document 1 discloses a technique for showing a tire raw material assuming a case where petroleum is depleted, but discloses a rubber composition for a sidewall that exhibits sufficient bending resistance, reinforcement, and weather resistance. Not.
本発明は、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもでき、さらに、引き裂き強度、耐屈曲亀裂成長性および耐候性を向上させることができるサイドウォール用ゴム組成物ならびにそれを用いたサイドウォールを有するタイヤを提供することを目的とする。 The rubber composition for a sidewall according to the present invention can be environmentally friendly or can be prepared for a future decrease in the supply of petroleum resources, and can further improve tear strength, flex crack growth resistance, and weather resistance. It is an object of the present invention to provide an article and a tire having a sidewall using the article.
本発明は、天然ゴムを３０〜１００重量％含有するゴム成分１００重量部に対して、白色充填剤を１５〜１２０重量部、および平均粒子径が３〜５０μｍである黒鉛を５〜５０重量部含有するサイドウォール用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to 100 to 100 parts by weight of a rubber component containing 30 to 100% by weight of natural rubber, 15 to 120 parts by weight of a white filler, and 5 to 50 parts by weight of graphite having an average particle diameter of 3 to 50 μm. The present invention relates to a rubber composition for sidewalls to be contained.
前記サイドウォール用ゴム組成物は、白色充填剤としてシリカを含有し、該シリカの含有量が１５〜６０重量部であることが好ましい。 The rubber composition for a side wall preferably contains silica as a white filler, and the silica content is preferably 15 to 60 parts by weight.
前記ゴム成分中に、エポキシ化天然ゴムを１０〜７０重量％含有することが好ましい。 The rubber component preferably contains 10 to 70% by weight of epoxidized natural rubber.
また、本発明は、前記サイドウォール用ゴム組成物を用いたサイドウォールを有するタイヤに関する。 The present invention also relates to a tire having a sidewall using the rubber composition for a sidewall.
本発明によれば、所定のゴム成分、白色充填剤および所定の黒鉛を所定量含有することにより、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもでき、さらに、引き裂き強度、耐屈曲亀裂成長性および耐候性を向上させることができるサイドウォール用ゴム組成物ならびにそれを用いたサイドウォールを有するタイヤを提供することができる。 According to the present invention, by containing a predetermined amount of a predetermined rubber component, a white filler, and a predetermined graphite, it is possible to consider the environment and prepare for a future reduction in the supply of petroleum resources. A rubber composition for a sidewall that can improve tear strength, resistance to flex crack growth, and weather resistance, and a tire having a sidewall using the rubber composition can be provided.
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、ゴム成分、白色充填剤および黒鉛を含有する。 The rubber composition for a side wall of the present invention contains a rubber component, a white filler and graphite.
ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）を含有する。 As the rubber component, natural rubber (NR) is contained.
ＮＲとしては、ＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０などのゴム工業で一般的に使用されているものを使用することができる。 As NR, those generally used in the rubber industry such as RSS # 3, TSR20, etc. can be used.
ゴム成分中のＮＲの含有率は３０重量％以上、好ましくは４０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上である。ＮＲの含有率が３０重量％未満では、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもできず、さらに、充分なゴム強度が得られない。また、ＮＲの含有率は、耐屈曲亀裂性能に優れる点から、１００重量％以下、好ましくは９０重量％以下、より好ましくは８０重量％以下である。 The content of NR in the rubber component is 30% by weight or more, preferably 40% by weight or more, more preferably 50% by weight or more. If the NR content is less than 30% by weight, it is not possible to consider the environment or prepare for a future reduction in the supply of petroleum resources, and further, sufficient rubber strength cannot be obtained. The content of NR is 100% by weight or less, preferably 90% by weight or less, and more preferably 80% by weight or less from the viewpoint of excellent resistance to bending cracking.
ゴム成分としては、ＮＲとともに、たとえば、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、ハイシスブタジエンゴム（ＢＲ）、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するブタジエンゴム（ＳＰＢ含有ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、イソモノオレフィンとｐ−アルキルスチレンとの共重合体のハロゲン化物などを併用できるが、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもでき、さらに、耐久性に優れる点から、ＥＮＲが好ましい。 Examples of rubber components include NR, epoxidized natural rubber (ENR), high-cis butadiene rubber (BR), butadiene rubber containing syndiotactic polybutadiene crystals (SPB-containing BR), styrene butadiene rubber (SBR), butyl rubber, and the like. (IIR), halogenated butyl rubber (X-IIR), halogenated copolymer of isomonoolefin and p-alkylstyrene, etc. can be used in combination. ENR is preferable because it can be prepared for a decrease, and is excellent in durability.
ＥＮＲとしては、市販のＥＮＲを用いてもよいし、ＮＲをエポキシ化して用いてもよい。ＮＲをエポキシ化する方法としては、とくに限定されるものではないが、クロルヒドリン法、直接酸化法、過酸化水素法、アルキルヒドロペルオキシド法、過酸法などの方法を用いて行うことができる。過酸法としてはたとえば、ＮＲに過酢酸や過蟻酸などの有機過酸を反応させる方法などがあげられる。 As ENR, commercially available ENR may be used, or NR may be epoxidized. The method for epoxidizing NR is not particularly limited, and can be carried out using a method such as a chlorohydrin method, a direct oxidation method, a hydrogen peroxide method, an alkyl hydroperoxide method, or a peracid method. Examples of the peracid method include a method of reacting NR with an organic peracid such as peracetic acid or performic acid.
ゴム成分中のＥＮＲの含有率は、耐屈曲亀裂性能に優れる点から、１０重量％以上が好ましく、２０重量％以上がより好ましい。また、ＥＮＲの含有率は、充分なゴム強度が得られる点から、７０重量％以下が好ましく、６０重量％以下がより好ましく、５０重量％以下がさらに好ましい。 The content of ENR in the rubber component is preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more from the viewpoint of excellent bending crack resistance. Further, the content of ENR is preferably 70% by weight or less, more preferably 60% by weight or less, and still more preferably 50% by weight or less, from the viewpoint that sufficient rubber strength can be obtained.
白色充填剤としては、ゴム工業で一般的に使用されているもの、たとえば、シリカ、炭酸カルシウム、セリサイトなどの雲母、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク、アルミナ、酸化チタンなどを使用することができる。なかでも、補強性に優れるという理由から、シリカおよび／または炭酸カルシウムが好ましい。なお、補強用充填剤としては、カーボンブラックが一般的に知られているが、環境に配慮し、将来の石油資源の供給量の減少に備えるという本発明の目的にそぐわないだけでなく、転がり抵抗が増大してしまうため、含有しないことが好ましい。 As white filler, those commonly used in the rubber industry, for example, mica such as silica, calcium carbonate, sericite, aluminum hydroxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, clay, talc, alumina, titanium oxide Etc. can be used. Of these, silica and / or calcium carbonate is preferred because of its excellent reinforcement. Carbon black is generally known as a reinforcing filler, but it is not only suitable for the purpose of the present invention in consideration of the environment and preparing for a future reduction in the supply of petroleum resources, but also rolling resistance. Therefore, it is preferable not to contain.
シリカとしては、とくに制限はなく、湿式法または乾式法で調製され、通常ゴム工業で使用されるものを使用することができる。 There is no restriction | limiting in particular as silica, The thing prepared by the wet method or a dry method, and normally used in the rubber industry can be used.
白色充填剤としてシリカを含有する場合、シリカの含有量は、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもでき、さらに、引き裂き強度が向上し、走行中に突起物と接触しても切れが発生しにくい点から、ゴム成分１００重量部に対して１５重量部以上が好ましく、２０重量部以上がより好ましい。また、シリカの含有量は、耐屈曲亀裂性能に優れる点から、６０重量部以下が好ましく、５０重量部以下がより好ましい。 When silica is included as a white filler, the silica content can be considered for the environment, or in preparation for a decrease in the future supply of petroleum resources. From the point that even if it comes into contact with an object, it is difficult for cutting to occur, the amount is preferably 15 parts by weight or more, more preferably 20 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component. In addition, the content of silica is preferably 60 parts by weight or less, more preferably 50 parts by weight or less, from the viewpoint of excellent bending crack resistance.
炭酸カルシウムとしてもとくに制限はなく、通常ゴム工業で使用されるものを使用することができる。 There is no restriction | limiting in particular as calcium carbonate, The thing normally used in the rubber industry can be used.
白色充填剤として炭酸カルシウムを含有する場合、炭酸カルシウムの含有量は、配合コストを低く抑えることができる点から、ゴム成分１００重量部に対して５重量部以上が好ましく、１０重量部以上がより好ましい。また、炭酸カルシウムの含有量は、強度に優れる点から、１５０重量部以下が好ましく、１２０重量部以下がより好ましい。 When calcium carbonate is contained as a white filler, the content of calcium carbonate is preferably 5 parts by weight or more and more preferably 10 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component from the viewpoint that the blending cost can be kept low. preferable. Further, the content of calcium carbonate is preferably 150 parts by weight or less, and more preferably 120 parts by weight or less, from the viewpoint of excellent strength.
白色充填剤の合計含有量は、ゴム成分１００重量部に対して１５重量部以上、好ましくは３０重量部以上である。白色充填剤の合計含有量が１５重量部未満では、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもできないうえ、充分な引き裂き強度が得られない。また、白色充填剤の合計含有量は１２０重量部以下、好ましくは８０重量部以下である。白色充填剤の合計含有量が１２０重量部をこえると、充分な耐屈曲亀裂性能が得られない。 The total content of the white filler is 15 parts by weight or more, preferably 30 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component. When the total content of the white filler is less than 15 parts by weight, it is not possible to give consideration to the environment or to prepare for a future reduction in the supply of petroleum resources, and sufficient tear strength cannot be obtained. The total content of the white filler is 120 parts by weight or less, preferably 80 parts by weight or less. When the total content of the white filler exceeds 120 parts by weight, sufficient bending crack resistance cannot be obtained.
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を配合することが好ましい。 The rubber composition for a sidewall of the present invention preferably contains a silane coupling agent together with silica.
シランカップリング剤としては、従来から白色充填剤とともに使用されるものとすることができ、たとえば、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（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス(２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、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）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス(２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス(４−トリメトキシシリルブチル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。 As a silane coupling agent, it can be conventionally used together with a white filler. For example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3 -Triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-tri Methoxysilyle Til) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, Bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthio Sulfides such as carbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide Mercapto series such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, vinyl such as vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrie Amino-based compounds such as xysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane , Glycidoxy type such as γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, nitro type such as 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane And chloro-based compounds such as 2-chloroethyltrimethoxysilane and 2-chloroethyltriethoxysilane.
シランカップリング剤の含有量は、充分な耐屈曲亀裂性能が得られる点から、シリカ１００重量部に対して２重量部以上が好ましく、４重量部以上がより好ましい。また、シランカップリング剤の含有量は、耐屈曲亀裂性能を充分改善でき、コストも抑制できる点から、２０重量部以下が好ましく、１２重量部以下がより好ましい。 The content of the silane coupling agent is preferably 2 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of silica, and more preferably 4 parts by weight or more, from the viewpoint that sufficient bending cracking resistance can be obtained. Further, the content of the silane coupling agent is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 12 parts by weight or less, from the viewpoint that the bending cracking performance can be sufficiently improved and the cost can be suppressed.
充填剤として、白色充填剤のみ含有した場合、白色充填剤は光の遮蔽度が低く、光を透過しやすいため、サイドウォールの内層にまで光が到達し、ゴムの劣化が促進される。従来は、カーボンブラックを使用することで遮蔽効果を得ていたが、石油資源由来の原材料であり、好ましくないため、本発明では、同様の効果を有する石油外資源である黒鉛を使用することで、上記の白色充填剤の問題点を補うことができる。 When only the white filler is contained as the filler, the white filler has a low light shielding degree and easily transmits light, so that the light reaches the inner layer of the sidewall and promotes deterioration of the rubber. Conventionally, the shielding effect was obtained by using carbon black, but since it is a raw material derived from petroleum resources and is not preferable, in the present invention, by using graphite which is a non-petroleum resource having the same effect. The problem of the white filler can be compensated.
本発明では、黒鉛とは、六角板状の結晶構造を有する層状の黒鉛であり、カーボンブラックなどは含まない。 In the present invention, graphite is layered graphite having a hexagonal plate-like crystal structure, and does not include carbon black or the like.
黒鉛の平均粒子径は３μｍ以上、好ましくは５μｍ以上である。黒鉛の平均粒子径が３μｍ未満では、充分な硬度が得られない。また、黒鉛の平均粒子径は、強度の点から、５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下である。黒鉛の平均粒子径が５０μｍをこえると、破壊の起点となり、引き裂き強度および耐屈曲亀裂性能が低下する。 The average particle diameter of graphite is 3 μm or more, preferably 5 μm or more. If the average particle diameter of graphite is less than 3 μm, sufficient hardness cannot be obtained. The average particle diameter of graphite is 50 μm or less, preferably 20 μm or less from the viewpoint of strength. When the average particle diameter of graphite exceeds 50 μm, it becomes a starting point of fracture, and the tear strength and the flex crack resistance are lowered.
黒鉛の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して５重量部以上、好ましくは１０重量部以上である。黒鉛の含有量が５重量部未満では、充分な耐候性が得られない。また、黒鉛の含有量は５０重量部以下、好ましくは３０重量部以下である。黒鉛の含有量が５０重量部をこえると、耐屈曲亀裂性能が低下する。 The content of graphite is 5 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the graphite content is less than 5 parts by weight, sufficient weather resistance cannot be obtained. The graphite content is 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less. When the content of graphite exceeds 50 parts by weight, the bending crack resistance performance is lowered.
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、環境に配慮し、将来の石油資源の供給量の減少に備えることを目的としており、アロマオイルを含有しないことが好ましい。 The rubber composition for a sidewall of the present invention is intended to prepare for future reduction in the supply of petroleum resources in consideration of the environment, and preferably does not contain aroma oil.
本発明のサイドウォール用ゴム組成物には、前記ゴム成分、白色充填剤、シランカップリング剤、黒鉛および石油外資源由来の可塑剤以外にも、通常ゴム工業において一般的に使用される配合剤、たとえば、ワックス、各種老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤などを必要に応じて適宜配合することができる。 In addition to the rubber component, white filler, silane coupling agent, graphite, and plasticizer derived from non-petroleum resources, the rubber composition for sidewalls of the present invention is usually a compounding agent generally used in the rubber industry. For example, wax, various anti-aging agents, vulcanizing agents such as stearic acid, zinc oxide, and sulfur, various vulcanization accelerators, and the like can be appropriately blended as necessary.
本発明のサイドウォール用ゴム組成物中の石油外資源由来の原材料の含有率は９０重量％以上が好ましく、９７重量％以上がより好ましい。石油外資源由来の原材料の含有率が９０重量％未満では、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもできない傾向がある。 The content of raw materials derived from resources other than petroleum in the rubber composition for sidewalls of the present invention is preferably 90% by weight or more, and more preferably 97% by weight or more. If the content of raw materials derived from non-petroleum resources is less than 90% by weight, there is a tendency that it is not possible to consider the environment or to prepare for a future reduction in the supply of petroleum resources.
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどで前記ゴム成分、白色充填剤、黒鉛、必要に応じてその他の配合剤を混練りし、その後加硫することにより、本発明のサイドウォール用ゴム組成物を製造することができる。 The rubber composition for a side wall of the present invention is produced by a general method. That is, the rubber composition for sidewalls of the present invention is prepared by kneading the rubber component, white filler, graphite, and other compounding agents as necessary with a Banbury mixer, kneader, open roll, etc., and then vulcanizing. Can be manufactured.
本発明のサイドウォール用ゴム組成物は、耐候性に優れるという理由から、タイヤ部材のなかでもサイドウォールとして使用するものである。 The rubber composition for a side wall of the present invention is used as a side wall among tire members because of excellent weather resistance.
本発明のサイドウォール用ゴム組成物を用いて、通常の方法によりタイヤを製造することができる。すなわち、必要に応じて配合した本発明のサイドウォール用ゴム組成物を未加硫の段階でタイヤのサイドウォールの形状に合わせて押し出し加工し、他のタイヤ部材と共にタイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧してタイヤを得る。 A tire can be manufactured by a normal method using the rubber composition for a sidewall of the present invention. That is, the rubber composition for a side wall of the present invention blended as necessary is extruded in accordance with the shape of the side wall of the tire at an unvulcanized stage, and is usually used on a tire molding machine together with other tire members. Molded by the method to form an unvulcanized tire. This unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire.
本発明のサイドウォール用ゴム組成物を用いたタイヤは、環境に配慮することも、将来の石油資源の供給量の減少に備えることもできるエコタイヤとすることができる。 The tire using the rubber composition for a sidewall of the present invention can be an eco-tire that can be environmentally friendly and can be prepared for a future reduction in the supply of petroleum resources.
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
以下、実施例および比較例で使用した各種薬品について詳細に説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＴＳＲ２０
エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）：クンプーランガスリー社（Kumpulan Guthrie Berhad（マレーシア））製のＥＮＲ２５（エポキシ化率：２５モル％）
シリカ：デグッサ社製のＶＮ３
炭酸カルシウム：白石工業（株）製の白艶化ＣＣ
黒鉛Ａ：日本黒鉛工業（株）製のＧＲ−１５（平均粒子径：１５μｍ）
黒鉛Ｂ：日本黒鉛工業（株）製のＡＣＢ−１００（平均粒子径：８０μｍ）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
ワックス：日本精鑞（株）製のオゾエース０３５５
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「つばき」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described in detail.
Natural rubber (NR): TSR20
Epoxidized natural rubber (ENR): ENR25 (epoxidation rate: 25 mol%) manufactured by Kumpulan Guthrie Berhad (Malaysia)
Silica: VN3 manufactured by Degussa
Calcium carbonate: White glazed CC manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd.
Graphite A: GR-15 manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd. (average particle size: 15 μm)
Graphite B: ACB-100 manufactured by Nippon Graphite Industries Co., Ltd. (average particle size: 80 μm)
Silane coupling agent: Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) manufactured by Degussa
Wax: Ozoace 0355 manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.
Anti-aging agent: Antigen 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Stearic acid: Tsubaki stearic acid manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.
Zinc oxide: Sulfur manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd .: Sulfur powder vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd .: Noxeller NS (N-tert-butyl-2-benzothia manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) Zolylsulfenamide)
参考例１、実施例２〜４、参考例５〜６および比較例１〜７
表１に示す配合処方にしたがい、（株）神戸製鉄所製の１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を８０ｒｐｍの条件下で、１４０℃に到達するまで４分間混練りし、混練り物を得た。得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で３分間混練りし、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を１５０℃の条件下で２０分間プレス加硫することにより、参考例１、実施例２〜４、参考例５〜６および比較例１〜７の加硫ゴムシートを作製した。
Reference Example 1, Examples 2 to 4, Reference Examples 5 to 6, and Comparative Examples 1 to 7
According to the formulation shown in Table 1, using a 1.7L Banbury mixer manufactured by Kobe Steel, Ltd., and using chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator for 4 minutes under the condition of 80 rpm until reaching 140 ° C. A kneaded product was obtained by kneading. Sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and kneaded for 3 minutes at 80 ° C. using an open roll to obtain an unvulcanized rubber composition. Furthermore, the obtained unvulcanized rubber composition was subjected to press vulcanization for 20 minutes under the condition of 150 ° C., so that the vulcanization of Reference Example 1, Examples 2 to 4, Reference Examples 5 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 was performed. A vulcanized rubber sheet was prepared.
（引き裂き強度）
ＪＩＳ Ｋ ６２５２「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引き裂き強さの求め方」に記載の試験方法に準じて、加硫ゴムシートから作製した切り込み無しのアングル型試験片を用いることにより引き裂き強度（Ｎ／ｍｍ）を測定し、比較例１の引き裂き強度指数を１００とし、下記計算式により、各配合の引き裂き強度を指数表示した。なお、引き裂き強度指数が大きいほど、引き裂き強度が大きく、好ましいことを示す。
（引き裂き強度指数）＝（各配合の引き裂き強度）
÷（比較例１の引き裂き強度）×１００
(Tear strength)
In accordance with the test method described in JIS K 6252 “Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber—How to Obtain Tear Strength”, tear strength (N / Mm), the tear strength index of Comparative Example 1 was taken as 100, and the tear strength of each formulation was indicated by an index according to the following formula. In addition, it shows that tear strength is so large that a tear strength index | exponent is large.
(Tear strength index) = (Tear strength of each formulation)
÷ (Tear strength of Comparative Example 1) × 100
（耐屈曲亀裂成長性）
ＪＩＳ Ｋ ６２６０「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムのデマチャ屈曲亀裂成長試験方法」に記載の試験方法に準じて、温度２５℃で、加硫ゴムシートに対して、もとの加硫ゴムシートの長さに対する伸び率が７０％となるように、連続して屈曲試験を行い、加硫ゴムシートに１ｍｍの破断が生じるまでの屈曲回数を測定し、その対数を算出した。そして、比較例１の耐屈曲亀裂成長性指数を１００とし、下記計算式により、各配合の屈曲回数の対数を指数表示した。なお、耐屈曲亀裂成長性指数が大きいほど、亀裂が成長しにくく、耐屈曲亀裂成長性が優れていることを示す。
（耐屈曲亀裂成長性指数）＝（各配合の屈曲回数の対数）
÷（比較例１の屈曲回数の対数）×１００
(Flexible crack growth resistance)
In accordance with the test method described in JIS K 6260 “Demach Bending Crack Growth Test Method for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber”, the length of the original vulcanized rubber sheet is compared with the vulcanized rubber sheet at a temperature of 25 ° C. The bending test was continuously performed so that the elongation ratio with respect to the thickness was 70%, the number of bending until the vulcanized rubber sheet was broken by 1 mm was measured, and the logarithm was calculated. Then, the flex crack growth resistance index of Comparative Example 1 was set to 100, and the logarithm of the number of flexures of each formulation was expressed as an index according to the following calculation formula. In addition, it shows that a crack is hard to grow and the bending crack growth resistance is excellent, so that a bending crack growth resistance index is large.
(Bending crack growth resistance index) = (logarithm of the number of bending times of each compound)
÷ (logarithm of the number of flexing in Comparative Example 1) × 100
（耐候性）
ＪＩＳ Ｋ ６２５９「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」に記載の試験方法に準じて、耐オゾン劣化性試験を行なった。すなわち、４０℃、オゾン濃度５０±５ｐｐｈｍおよび引張量４０％の条件下で９６時間連続して試験片を暴露したのち、試験槽から取り出し、亀裂状態を亀裂の数と亀裂の大きさについて、下記の条件に基づいて観察した。
(Weatherability)
In accordance with the test method described in JIS K 6259 “Vulcanized rubber and thermoplastic rubber—How to determine ozone resistance”, an ozone deterioration resistance test was performed. That is, after exposing the test piece continuously for 96 hours under the conditions of 40 ° C., ozone concentration of 50 ± 5 pphm and tensile amount of 40%, the test piece was taken out from the test tank, Observations were made based on the conditions.
評点は亀裂の数と大きさを基準に表わされる。
・Ａ→Ｃ（亀裂の数）
Ａ：亀裂少数
Ｂ：亀裂多数
Ｃ：亀裂無数
・１→５（亀裂の大きさおよび深さ）
１：肉眼では確認できないが、１０倍の拡大鏡で確認できる
２：肉眼で確認できる
３：亀裂が深く、比較的大きい（１ｍｍ未満）
４：亀裂が深く、大きい（１ｍｍ〜３ｍｍ）
５：３ｍｍをこえる亀裂があるか、切断寸前
The score is expressed based on the number and size of cracks.
・ A → C (number of cracks)
A: A small number of cracks B: A large number of cracks C: An infinite number of cracks 1 → 5 (crack size and depth)
1: Cannot be confirmed with the naked eye, but can be confirmed with a 10x magnifier 2: Can be confirmed with the naked eye 3: Deep cracks, relatively large (less than 1 mm)
4: Cracks are deep and large (1 mm to 3 mm)
5: There is a crack exceeding 3mm, or just before cutting
上記試験の評価結果を表１に示す。 The evaluation results of the above test are shown in Table 1.
Claims (4)
白色充填剤を３０〜１２０重量部、および
平均粒子径が３〜５０μｍである黒鉛を５〜５０重量部含有するサイドウォール用ゴム組成物であり、
該ゴム組成物中の石油外資源由来の原材料の含有率が９０重量％以上であり、
白色充填剤がシリカおよび／または炭酸カルシウムであるサイドウォール用ゴム組成物。 For 100 parts by weight of a rubber component containing 30 to 90% by weight of natural rubber and 10 to 70% by weight of epoxidized natural rubber,
A rubber composition for a sidewall containing 30 to 120 parts by weight of a white filler and 5 to 50 parts by weight of graphite having an average particle diameter of 3 to 50 μm,
The content of raw materials derived from non-petroleum resources in the rubber composition is 90% by weight or more,
A rubber composition for a sidewall, wherein the white filler is silica and / or calcium carbonate .
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