JP5420882B2 - Insulation rubber composition and tire - Google Patents
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Description
本発明は、インスレーション用ゴム組成物及びタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber composition for insulation and a tire.
自動車用タイヤにおいて、インナーライナーとカーカスとの間にインスレーション(インナーインス)と呼ばれる部材が配されている。インスレーションでは、ゴム成分として天然ゴム等が使用されているが、天然ゴムを使用し、硫黄加硫を行うと、ゴムが劣化したり、架橋状態が悪くなる加硫戻り(リバージョン)と呼ばれる現象が生じる。 In an automobile tire, a member called an installation (inner ins) is disposed between an inner liner and a carcass. In the installation, natural rubber is used as a rubber component. However, when natural rubber is used and sulfur vulcanization is performed, it is called vulcanization reversion (reversion) in which the rubber deteriorates or the cross-linked state deteriorates. A phenomenon occurs.
一方、近年、タイヤの生産性を高めるため、高温短時間の加硫を行ってタイヤが生産されることが多くなっているが、このような場合、特に上記現象が顕著となる。更には、加硫戻りによりモジュラスや硬度が低下したり、不必要にtanδが増加し、燃費が悪化することもある。 On the other hand, in recent years, tires are often produced by vulcanization at a high temperature for a short time in order to increase the productivity of tires. In such a case, the above phenomenon becomes particularly remarkable. Furthermore, the modulus and hardness may decrease due to reversion, or tan δ may increase unnecessarily, resulting in a deterioration in fuel consumption.
特許文献1には、脂肪族カルボン酸と芳香族カルボン酸亜鉛塩との混合物、特定比表面積のシリカ及びシランカップリング剤を所定量含有し、加硫戻りを抑制しつつ、転がり抵抗、加工性、耐摩耗性、ウェットスキッド性能を向上するゴム組成物が開示されている。また、特許文献2には、所定の特性値を持つカーボンブラック及び硫黄を含み、低発熱性、耐ゴム欠け性及び耐摩耗性をバランスよく向上するゴム組成物が提案されている。 Patent Document 1 contains a predetermined amount of a mixture of an aliphatic carboxylic acid and an aromatic carboxylic acid zinc salt, silica having a specific specific surface area, and a silane coupling agent, while suppressing reversion and rolling resistance and workability. A rubber composition that improves wear resistance and wet skid performance is disclosed. Patent Document 2 proposes a rubber composition containing carbon black and sulfur having predetermined characteristic values and improving the low heat build-up, rubber chip resistance and wear resistance in a well-balanced manner.
しかしながら、加硫戻りを抑制し、転がり抵抗及び破壊強度をバランスよく改善するという点については、未だ改善の余地がある。また、インスレーションに適用することについては詳細な検討はなされていない。 However, there is still room for improvement in terms of suppressing reversion and improving the rolling resistance and fracture strength in a well-balanced manner. In addition, no detailed examination has been made on application to installation.
本発明は、前記課題を解決し、加硫戻りを抑制し、転がり抵抗の低減及び破壊強度の向上を両立できるインスレーション用ゴム組成物、及びそれにより作製したインスレーションを有するタイヤを提供することを目的とする。更には、該ゴム組成物及びタイヤをより高い生産効率で生産して、より安価に消費者に提供することを目的とする。 The present invention provides a rubber composition for installation that solves the above-mentioned problems, suppresses reversion, suppresses rolling resistance, and improves fracture strength, and a tire having an installation produced thereby. With the goal. It is another object of the present invention to produce the rubber composition and tire with higher production efficiency and provide them to consumers at a lower cost.
本発明は、ゴム成分、及び脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物を含有するインスレーション用ゴム組成物に関する。 The present invention relates to a rubber composition for insulation containing a rubber component and a mixture of a zinc salt of an aliphatic carboxylic acid and a zinc salt of an aromatic carboxylic acid.
上記脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物の含有量は、上記ゴム成分100質量部に対して、1〜10質量部であることが好ましい。 The content of the mixture of the aliphatic carboxylic acid zinc salt and the aromatic carboxylic acid zinc salt is preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したインスレーションを有するタイヤに関する。 The present invention also relates to a tire having an insulation made using the rubber composition.
本発明によれば、ゴム成分に、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物を配合したインスレーション用ゴム組成物であるので、加硫戻りを抑制でき、転がり抵抗の低減(低燃費性)及び破壊強度を両立できる。 According to the present invention, since it is a rubber composition for insulation in which a rubber component is mixed with a mixture of a zinc salt of an aliphatic carboxylic acid and a zinc salt of an aromatic carboxylic acid, reversion can be suppressed and rolling resistance can be suppressed. Reduction (low fuel consumption) and breaking strength can be achieved.
本発明のインスレーション用ゴム組成物は、ゴム成分、及び脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物を含む。当該混合物を使用することにより、リバージョン(加硫戻り)が抑制されるため、ゴムの劣化や架橋状態の悪化が抑えられ、ゴムの破壊強度を改善できる。また、当該混合物を使用すると、優れた破壊強度を維持しつつ、タイヤにおいて良好な低燃費性を得ることもできる。更に、未加硫ゴム組成物において良好な加工性を得ることも可能である。また、リバージョンを抑制できることから、高温短時間での加硫が可能であり、生産性の向上にも繋がる。 The rubber composition for insulation of the present invention includes a rubber component and a mixture of a zinc salt of an aliphatic carboxylic acid and a zinc salt of an aromatic carboxylic acid. By using the mixture, since reversion (reversion of vulcanization) is suppressed, deterioration of the rubber and the cross-linked state can be suppressed, and the breaking strength of the rubber can be improved. Moreover, when the said mixture is used, favorable low fuel consumption can also be obtained in a tire, maintaining the outstanding fracture strength. Furthermore, it is possible to obtain good processability in the unvulcanized rubber composition. Moreover, since reversion can be suppressed, vulcanization can be performed in a short time at a high temperature, which leads to an improvement in productivity.
本発明のゴム組成物に用いられるゴム成分としては特に限定されず、例えば、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、加工性と機械的強度の点から、NR、SBRが好ましく、両成分を併用することがより好ましい。 The rubber component used in the rubber composition of the present invention is not particularly limited. For example, natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR), butyl rubber (IIR), Examples include chloroprene rubber (CR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), and acrylonitrile-butadiene rubber (NBR). These may be used alone or in combination of two or more. Of these, NR and SBR are preferable from the viewpoint of processability and mechanical strength, and it is more preferable to use both components in combination.
本発明のゴム組成物において、使用できるNRとしては特に限定されず、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できる。 In the rubber composition of the present invention, NR that can be used is not particularly limited. For example, SIR20, RSS # 3, TSR20, and the like that are common in the tire industry can be used.
ゴム組成物がNRを含有する場合、ゴム成分100質量%中のNRの含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上である。30質量%未満であると、破壊強度を確保するのが難しくなる傾向がある。NRの含有量は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。90質量%を超えると、加工性が悪化する傾向がある。 When the rubber composition contains NR, the content of NR in 100% by mass of the rubber component is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and further preferably 50% by mass or more. If it is less than 30% by mass, it tends to be difficult to ensure fracture strength. The NR content is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and still more preferably 70% by mass or less. When it exceeds 90 mass%, workability tends to deteriorate.
本発明のゴム組成物において、使用できるSBRとしては、乳化重合スチレンブタジエンゴム(E−SBR)、溶液重合スチレンブタジエンゴム(S−SBR)が挙げられる。 Examples of SBR that can be used in the rubber composition of the present invention include emulsion polymerization styrene butadiene rubber (E-SBR) and solution polymerization styrene butadiene rubber (S-SBR).
SBRのスチレン含有量は、好ましくは15質量%以上、より好ましくは20質量%以上である。15質量%未満であると、低燃費性能のバランスが悪化する傾向がある。また、上記スチレン含有量は、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。45質量%を超えると、破壊強度が低下する傾向がある。 The styrene content of SBR is preferably 15% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. If it is less than 15% by mass, the balance of fuel efficiency tends to deteriorate. The styrene content is preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. When it exceeds 45 mass%, there exists a tendency for fracture strength to fall.
ゴム組成物がSBRを含有する場合、ゴム成分100質量%中のSBRの含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上である。10質量%未満であると、加工性が悪化する傾向がある。SBRの含有量は、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。70質量%を超えると、破壊強度を確保するのが難しくなる傾向がある。 When the rubber composition contains SBR, the content of SBR in 100% by mass of the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more. If it is less than 10% by mass, the workability tends to deteriorate. The content of SBR is preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and still more preferably 50% by mass or less. If it exceeds 70% by mass, it tends to be difficult to ensure the fracture strength.
インスレーション用ゴム組成物において、NR及び/又はSBRを使用する場合、NR及びSBRの合計含有量は、ゴム成分100質量%中に、70質量%以上であることが好ましい。70質量%以上とすることにより、優れた破壊強度が得られ、耐加硫戻り性の効果も大きくなる。これらのゴム成分の含有量は、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましく、100質量%が最も好ましい。 In the rubber composition for insulation, when NR and / or SBR are used, the total content of NR and SBR is preferably 70% by mass or more in 100% by mass of the rubber component. When the content is 70% by mass or more, excellent fracture strength is obtained, and the effect of reversion resistance is increased. The content of these rubber components is more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass.
脂肪族カルボン酸の亜鉛塩における脂肪族カルボン酸としては、やし油、パーム核油、ツバキ油、オリーブ油、アーモンド油、カノーラ油、落花生油、米糖油、カカオ脂、パーム油、大豆油、綿実油、胡麻油、亜麻仁油、ひまし油、菜種油などの植物油由来の脂肪族カルボン酸、牛脂などの動物油由来の脂肪族カルボン酸、石油等から化学合成された脂肪族カルボン酸などが挙げられるが、環境に配慮することも、将来の石油の供給量の減少に備えることもでき、更に、加硫戻りを充分に抑制できることから、植物油由来の脂肪族カルボン酸が好ましく、やし油、パーム核油又はパーム油由来の脂肪族カルボン酸がより好ましい。 As the aliphatic carboxylic acid in the zinc salt of aliphatic carboxylic acid, palm oil, palm kernel oil, camellia oil, olive oil, almond oil, canola oil, peanut oil, rice sugar oil, cocoa butter, palm oil, soybean oil, Examples include aliphatic carboxylic acids derived from vegetable oils such as cottonseed oil, sesame oil, linseed oil, castor oil and rapeseed oil, aliphatic carboxylic acids derived from animal oils such as beef tallow, and aliphatic carboxylic acids chemically synthesized from petroleum. It is also possible to prepare for future reductions in the supply of petroleum, and furthermore, since vulcanization reversion can be sufficiently suppressed, aliphatic carboxylic acids derived from vegetable oils are preferred, and palm oil, palm kernel oil or palm Oil-derived aliphatic carboxylic acids are more preferred.
脂肪族カルボン酸の炭素数は4以上が好ましく、6以上がより好ましい。脂肪族カルボン酸の炭素数が4未満では、分散性が悪化する傾向がある。脂肪族カルボン酸の炭素数は16以下が好ましく、14以下がより好ましく、12以下が更に好ましい。脂肪族カルボン酸の炭素数が16を超えると、加硫戻りを充分に抑制できない傾向がある。 The aliphatic carboxylic acid preferably has 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more carbon atoms. If the aliphatic carboxylic acid has less than 4 carbon atoms, the dispersibility tends to deteriorate. The carbon number of the aliphatic carboxylic acid is preferably 16 or less, more preferably 14 or less, and still more preferably 12 or less. When the carbon number of the aliphatic carboxylic acid exceeds 16, there is a tendency that the vulcanization return cannot be sufficiently suppressed.
なお、脂肪族カルボン酸中の脂肪族としては、アルキル基などの鎖状構造でも、シクロアルキル基などの環状構造でもよい。 The aliphatic group in the aliphatic carboxylic acid may be a chain structure such as an alkyl group or a cyclic structure such as a cycloalkyl group.
芳香族カルボン酸の亜鉛塩における芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸、フタル酸、メリト酸、ヘミメリト酸、トリメリト酸、ジフェン酸、トルイル酸、ナフトエ酸などが挙げられる。なかでも、加硫戻りを充分に抑制できることから、安息香酸、フタル酸又はナフトエ酸が好ましい。 Examples of the aromatic carboxylic acid in the zinc salt of the aromatic carboxylic acid include benzoic acid, phthalic acid, melittic acid, hemimellitic acid, trimellitic acid, diphenic acid, toluic acid, and naphthoic acid. Of these, benzoic acid, phthalic acid, or naphthoic acid is preferable because reversion can be sufficiently suppressed.
混合物中の脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との含有比率(モル比率、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩/芳香族カルボン酸の亜鉛塩、以下、含有比率とする)は1/20以上が好ましく、1/15以上がより好ましく、1/10以上が更に好ましい。含有比率が1/20未満では、環境に配慮することも、将来の石油の供給量の減少に備えることもできないうえに、混合物の分散性及び安定性が悪化する傾向がある。また、含有比率は20/1以下が好ましく、15/1以下がより好ましく、10/1以下が更に好ましい。含有比率が20/1を超えると、加硫戻りを充分に抑制できない傾向がある。 The content ratio of the zinc salt of aliphatic carboxylic acid and the zinc salt of aromatic carboxylic acid in the mixture (molar ratio, zinc salt of aliphatic carboxylic acid / zinc salt of aromatic carboxylic acid, hereinafter referred to as the content ratio) is 1/20 or more is preferable, 1/15 or more is more preferable, and 1/10 or more is still more preferable. If the content ratio is less than 1/20, it is not possible to consider the environment or prepare for a future reduction in the amount of oil supplied, and the dispersibility and stability of the mixture tend to deteriorate. The content ratio is preferably 20/1 or less, more preferably 15/1 or less, and still more preferably 10/1 or less. When the content ratio exceeds 20/1, there is a tendency that the vulcanization return cannot be sufficiently suppressed.
混合物中の亜鉛含有率は3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましい。混合物中の亜鉛含有率が3質量%未満では、加硫戻りを充分に抑制できない傾向がある。また、混合物中の亜鉛含有率は30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましい。混合物中の亜鉛含有率が30質量%を超えると、加工性が低下する傾向があるとともに、コストが不必要に上昇する。 The zinc content in the mixture is preferably 3% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more. If the zinc content in the mixture is less than 3% by mass, there is a tendency that the vulcanization return cannot be sufficiently suppressed. Moreover, 30 mass% or less is preferable and, as for the zinc content rate in a mixture, 25 mass% or less is more preferable. When the zinc content in the mixture exceeds 30% by mass, the workability tends to decrease and the cost increases unnecessarily.
混合物の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、更に好ましくは3質量部以上である。1質量部未満では、十分な耐加硫戻り性を確保できず、転がり抵抗低減の改善効果等が得られにくくなる傾向がある。当該混合物の含有量は、10質量部以下、好ましくは8質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。10質量部を超えると、粘度が不必要に下がって加工性が悪くなったり、ブルームしたりするおそれがある。 The content of the mixture is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and further preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 1 part by mass, sufficient reversion resistance cannot be ensured, and the improvement effect of reducing rolling resistance and the like tends to be difficult to obtain. The content of the mixture is 10 parts by mass or less, preferably 8 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less. If it exceeds 10 parts by mass, the viscosity may be unnecessarily lowered, resulting in poor processability or blooming.
本発明のゴム組成物には、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリル酸、オレイン酸、リノール酸などの脂肪酸を配合してもよく、なかでも、低コストであることからステアリン酸が好ましい。 The rubber composition of the present invention may be blended with fatty acids such as stearic acid, palmitic acid, myristic acid, lauric acid, caprylic acid, oleic acid, linoleic acid, and stearic acid because of its low cost. Is preferred.
上記ゴム組成物には、前記ゴム成分、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩と芳香族カルボン酸の亜鉛塩との混合物、脂肪酸の他に、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、カーボンブラック、シリカ等の充填剤、シランカップリング剤、オイル又は可塑剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、老化防止剤、酸化亜鉛、過酸化物、硫黄、含硫黄化合物等の加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等を含有してもよい。 The rubber composition includes, in addition to the rubber component, a mixture of a zinc salt of an aliphatic carboxylic acid and a zinc salt of an aromatic carboxylic acid, a fatty acid, a compounding agent conventionally used in the rubber industry, such as carbon black, Silica and other fillers, silane coupling agents, oil or plasticizers, antioxidants, ozone degradation inhibitors, anti-aging agents, vulcanizing agents such as zinc oxide, peroxides, sulfur, sulfur-containing compounds, vulcanization acceleration An agent, a vulcanization acceleration aid and the like may be contained.
本発明のゴム組成物において、使用できるカーボンブラックの例としては、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。 Examples of carbon black that can be used in the rubber composition of the present invention include HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited.
カーボンブラックとしては、平均粒子径が31nm以下及び/又はDBP吸油量が100ml/100g以上のものが好ましい。粘度が低すぎると、未加硫ゴム組成物が取り扱いにくくなる上、成形物同士が過粘着して成形性が悪化したり、作業性が損なわれたりするが、前記特性を持つカーボンブラックを、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩及び芳香族カルボン酸の亜鉛塩の混合物とともに使用すると、未加硫ゴムの粘度を上昇させ、加工性を改善することができる。また、このようなカーボンブラックを配合することによって、ブロック剛性、耐偏摩耗性、耐摩耗性、破壊強度を確保することもできる。 Carbon black having an average particle size of 31 nm or less and / or a DBP oil absorption of 100 ml / 100 g or more is preferable. If the viscosity is too low, the unvulcanized rubber composition becomes difficult to handle, and the molded products are excessively adhered to each other, and the moldability is deteriorated or the workability is impaired. When used with a mixture of a zinc salt of an aliphatic carboxylic acid and a zinc salt of an aromatic carboxylic acid, the viscosity of the unvulcanized rubber can be increased and the processability can be improved. Also, by blending such carbon black, block rigidity, uneven wear resistance, wear resistance, and breaking strength can be ensured.
カーボンブラックの平均粒子径が31nmを超えると、補強性が悪化する傾向がある。上記平均粒子径は、より好ましくは25nm以下、更に好ましくは23nm以下である。また、上記平均粒子径は、好ましくは15nm以上、より好ましくは19nm以上である。15nm未満であると、加工性が悪化し、分散が悪くなる上、コストも高くなる傾向がある。
本発明において平均粒子径は数平均粒子径であり、透過型電子顕微鏡により測定される。
If the average particle size of the carbon black exceeds 31 nm, the reinforcing property tends to deteriorate. The average particle diameter is more preferably 25 nm or less, still more preferably 23 nm or less. The average particle diameter is preferably 15 nm or more, more preferably 19 nm or more. If it is less than 15 nm, the workability deteriorates, the dispersion becomes worse, and the cost tends to increase.
In the present invention, the average particle diameter is a number average particle diameter and is measured by a transmission electron microscope.
カーボンブラックのDBP吸油量が100ml/100g未満であると、ゴム組成物のtanδが高くなり、良好な低燃費性が得られなくなる傾向がある。上記DBP吸油量は、より好ましくは110ml/100g以上、更に好ましくは120ml/100g以上である。また、上記DBP吸油量は、好ましくは160ml/100g以下、より好ましくは150ml/100g以下である。160ml/100gを超えると、良好な破壊特性が得られなくなる傾向がある。 If the DBP oil absorption of carbon black is less than 100 ml / 100 g, the tan δ of the rubber composition tends to be high, and good fuel economy tends not to be obtained. The DBP oil absorption is more preferably 110 ml / 100 g or more, and still more preferably 120 ml / 100 g or more. The DBP oil absorption is preferably 160 ml / 100 g or less, more preferably 150 ml / 100 g or less. When it exceeds 160 ml / 100 g, there is a tendency that good fracture characteristics cannot be obtained.
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積(N2SA)は、好ましくは50m2/g以上、より好ましくは100m2/g以上である。50m2/g未満であると、補強性が低下し、破壊強度が悪化する傾向がある。また、カーボンブラックのN2SAは、好ましくは200m2/g以下、より好ましくは150m2/g以下である。200m2/gを超えると、加硫後のゴム組成物の低発熱性が劣り、低燃費性が悪化する傾向がある。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more. When it is less than 50 m 2 / g, the reinforcing property is lowered and the fracture strength tends to be deteriorated. Also, N 2 SA of carbon black is preferably 200 meters 2 / g or less, and more preferably not more than 150m 2 / g. When it exceeds 200 m 2 / g, the low heat build-up of the rubber composition after vulcanization is inferior, and the fuel efficiency tends to deteriorate.
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して10質量部以上、好ましくは20質量部以上、より好ましくは25質量部以上、最も好ましくは30質量部以上である。カーボンブラックの含有量が10質量部未満では、補強性が不足し、必要なブロック剛性、操縦安定性、耐偏摩耗性、破壊強度を確保しにくくなる傾向がある。また、上記カーボンブラックの含有量は100質量部以下、好ましくは80質量部以下、より好ましくは60質量部以下である。カーボンブラックの含有量が100質量部を超えると、加工性が悪化したり、硬度が高くなりすぎる傾向がある。 The content of carbon black is 10 parts by mass or more, preferably 20 parts by mass or more, more preferably 25 parts by mass or more, and most preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the carbon black content is less than 10 parts by mass, the reinforcing property is insufficient, and it tends to be difficult to ensure necessary block rigidity, steering stability, uneven wear resistance, and breaking strength. The carbon black content is 100 parts by mass or less, preferably 80 parts by mass or less, and more preferably 60 parts by mass or less. When the content of carbon black exceeds 100 parts by mass, workability tends to deteriorate or the hardness tends to be too high.
本発明のゴム組成物は、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各成分を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。 The rubber composition of the present invention is produced by a general method. That is, it can be produced by a method of kneading the above components with a Banbury mixer, a kneader, an open roll or the like and then vulcanizing.
本発明のインスレーション用ゴム組成物は、インナーライナーとカーカスとの間に設けられるインスレーションと呼ばれる部材に使用される。具体的には、特開2008−150523号公報の図1〜2、特開2007−269876号公報の図1、特開2007−284537号公報の図1〜2に示されるインスレーション部に使用される。 The rubber composition for insulation of the present invention is used for a member called an insulation provided between an inner liner and a carcass. Specifically, it is used in the installation section shown in FIGS. 1-2 of JP-A-2008-150523, FIG. 1 of JP-A-2007-269876, and FIGS. 1-2 of JP-A-2007-284537. The
本発明のタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。
すなわち、前記成分を配合したインスレーション用ゴム組成物については、未加硫の段階でインスレーションの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、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することによりタイヤを得る。
The tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition.
That is, the rubber composition for insulation containing the above components is extruded in accordance with the shape of the insulation at an unvulcanized stage, and is molded together with other tire members by a normal method on a tire molding machine. By doing so, an unvulcanized tire is formed. The unvulcanized tire is heated and pressurized in a vulcanizer to obtain a tire.
本発明のインスレーション用ゴム組成物を用いて作製したインスレーションを有するタイヤは、乗用車、ライトトラック、バン、トラック、バスに好適に使用される。 The tire having the insulation produced using the rubber composition for insulation of the present invention is suitably used for passenger cars, light trucks, vans, trucks and buses.
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、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
天然ゴム(NR):RSS♯3
スチレンブタジエンゴム(SBR):JSR(株)製のSBR1502(スチレン含有量:23.5質量%)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイヤブラックN220(N2SA:114m2/g、平均粒子径:20nm、DBP吸油量:114ml/100g)
ステアリン酸:日本油脂(株)の桐
混合物(脂肪族カルボン酸の亜鉛塩及び芳香族カルボン酸の亜鉛塩の混合物):ストラクトール社製のアクチベーター73A((i)脂肪族カルボン酸亜鉛塩:やし油由来の脂肪酸(炭素数:8〜12)の亜鉛塩、(ii)芳香族カルボン酸亜鉛塩:安息香酸亜鉛、含有モル比率:1/1、亜鉛含有率:17質量%)
酸化亜鉛:東邦亜鉛(株)の銀嶺R
硫黄:鶴見化学(株)製の硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−t−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
Natural rubber (NR): RSS # 3
Styrene butadiene rubber (SBR): SBR1502 manufactured by JSR Corporation (styrene content: 23.5% by mass)
Carbon black: Diamond black N220 (N 2 SA: 114 m 2 / g, average particle size: 20 nm, DBP oil absorption: 114 ml / 100 g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Stearic acid: Paulownia mixture of Nippon Oil & Fats Co., Ltd. (mixture of zinc salt of aliphatic carboxylic acid and zinc salt of aromatic carboxylic acid): Activator 73A ((i) zinc salt of aliphatic carboxylic acid: Zinc salt of fatty acid derived from palm oil (carbon number: 8 to 12), (ii) zinc salt of aromatic carboxylic acid: zinc benzoate, content molar ratio: 1/1, zinc content: 17% by mass)
Zinc Oxide: Toho Zinc Co., Ltd.
Sulfur: Sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd .: Noxeller NS (Nt-butyl-2-benzothiazylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
実施例1〜2及び比較例1〜2
表1に示す配合内容に従い、1.7Lバンバリーミキサーを用いて、配合材料のうち、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、2軸オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物をインスレーション形状に成形して、他のタイヤ部材と貼り合せ、表1の加硫条件で加硫することにより、試験用タイヤ(タイヤサイズ:11R22.5、重荷重用ラジアルタイヤ)を作製した。
Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2
According to the mixing | blending content shown in Table 1, using a 1.7L Banbury mixer, materials other than sulfur and a vulcanization accelerator were knead | mixed for 5 minutes on 150 degreeC conditions, and the kneaded material was obtained. Next, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product, and kneaded for 5 minutes at 80 ° C. using a biaxial open roll to obtain an unvulcanized rubber composition.
The obtained unvulcanized rubber composition was molded into an insulation shape, bonded to another tire member, and vulcanized under the vulcanization conditions shown in Table 1 to obtain a test tire (tire size: 11R22.5, Heavy load radial tire) was produced.
得られた未加硫ゴム組成物、試験用タイヤ(加硫ゴム組成物)を使用して、下記の評価を行った。それぞれの試験結果を表1に示す。 The following evaluation was performed using the obtained unvulcanized rubber composition and test tire (vulcanized rubber composition). Each test result is shown in Table 1.
(リバージョン率)
キュラストメーターを用い、170℃における未加硫ゴム組成物の加硫曲線を測定した。最大トルク上昇値(MH−ML)を100として、加硫開始時点から15分後のトルク上昇値(M(15分)−ML)を相対値で示し、相対値を100から引いた値をリバージョン率とした。リバージョン率が小さいほど、リバージョンが抑制され、良好であることを示す。
(Reversion rate)
Using a curast meter, the vulcanization curve of the unvulcanized rubber composition at 170 ° C. was measured. The maximum torque increase value (MH-ML) is taken as 100, the torque increase value (M (15 minutes) -ML) 15 minutes after the start of vulcanization is shown as a relative value, and the value obtained by subtracting the relative value from 100 Version rate. The smaller the reversion rate, the better the reversion is suppressed and better.
(引張試験)
実施例1〜2及び比較例1〜2で作製した試験用タイヤのインスレーションからサンプルを切り出し、破断強度(引張強さ)及び破断伸び(切断時伸び)をJIS K6251−1993に準拠して測定し、比較例1を100として実施例1〜2及び比較例2を下記式で指数表示した。指数が大きいほど良好である。
(引張強さ及び伸びの指数)=(各配合の引張強さ及び伸び)/(比較例1の引張強さ及び伸び)×100
(Tensile test)
Samples were cut out from the installations of the test tires produced in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2, and the breaking strength (tensile strength) and breaking elongation (elongation at break) were measured in accordance with JIS K6251-1993. Then, Examples 1 and 2 and Comparative Example 2 were indexed by the following formula with Comparative Example 1 as 100. The higher the index, the better.
(Index of tensile strength and elongation) = (Tensile strength and elongation of each formulation) / (Tensile strength and elongation of Comparative Example 1) × 100
(転がり抵抗)
転がり抵抗試験幾を用い、試験用タイヤを正規リム(22.5×8.25の15°深底リム)に装着し、内圧700kPa、時速80km/h、荷重24.52KNで転がり抵抗を測定し、比較例1のタイヤを100とした時の指数(転がり抵抗指数)で表示した。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく良好である。
(Rolling resistance)
Using a rolling resistance test, the test tire was mounted on a regular rim (22.5 × 8.25 15 ° deep rim), and the rolling resistance was measured at an internal pressure of 700 kPa, a speed of 80 km / h, and a load of 24.52 KN. The tire was taken as an index (rolling resistance index) when the tire of Comparative Example 1 was taken as 100. The larger the value, the smaller the rolling resistance and the better.
(粘度・加工性)
JIS K 6300−1「未加硫ゴム−物理特性−第1部:ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じて、ムーニー粘度試験機を用いて、1分間の予熱によって熱せられた130℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、4分間経過した時点での未加硫ゴム組成物のムーニー粘度(ML1+4/130℃)を測定した。なお、小数点以下は、四捨五入した。ムーニー粘度に基づき加工性を評価し、30以上50未満のものを○、30未満又は50以上のものを×とした。
(Viscosity / workability)
In accordance with JIS K 6300-1 “Unvulcanized rubber—physical properties—Part 1: Determination of viscosity and scorch time using Mooney viscometer”, it was heated by preheating for 1 minute using a Mooney viscosity tester. Under the temperature condition of 130 ° C., the small rotor was rotated, and the Mooney viscosity (ML 1 + 4/130 ° C.) of the unvulcanized rubber composition after 4 minutes was measured. The numbers after the decimal point are rounded off. Processability was evaluated based on the Mooney viscosity, and those with 30 or more and less than 50 were evaluated as ○, and those with less than 30 or 50 or more were evaluated as ×.
表1において、脂肪族カルボン酸の亜鉛塩及び芳香族カルボン酸の亜鉛塩の混合物を用いた実施例では、加硫戻りが抑制され、破壊強度も良好であった。更に、破壊強度を維持しつつ、転がり抵抗性(低燃費性)も良好であった。また、未加硫ゴム組成物の加工性も優れていた。一方、当該混合物を配合しなかった比較例1及び2では、耐加硫戻り性、破壊強度、転がり抵抗性に劣っていた。 In Table 1, in Examples using a mixture of a zinc salt of an aliphatic carboxylic acid and a zinc salt of an aromatic carboxylic acid, reversion was suppressed and the fracture strength was good. Further, the rolling resistance (low fuel consumption) was good while maintaining the breaking strength. The processability of the unvulcanized rubber composition was also excellent. On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 in which the mixture was not blended were inferior in reversion resistance, fracture strength, and rolling resistance.
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