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JP2014218614A - Coupling agent for rubber-carbon black, and rubber composition - Google Patents

Coupling agent for rubber-carbon black, and rubber composition Download PDF

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JP2014218614A
JP2014218614A JP2013099811A JP2013099811A JP2014218614A JP 2014218614 A JP2014218614 A JP 2014218614A JP 2013099811 A JP2013099811 A JP 2013099811A JP 2013099811 A JP2013099811 A JP 2013099811A JP 2014218614 A JP2014218614 A JP 2014218614A
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rubber
carbon black
coupling agent
rubber composition
weight
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JP2013099811A
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往立 白川
Yukitatsu Shirakawa
往立 白川
増田 武
Takeshi Masuda
武 増田
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Shikoku Chemicals Corp
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Shikoku Chemicals Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coupling agent for a rubber-carbon black suitable as a raw material of a tire which exhibits excellent wet grip performance and low fuel consumption performance without deteriorating processability during kneading of an unvulcanized rubber, and to provide a rubber composition in which the coupling agent is blended.SOLUTION: There is provided: a coupling agent for a rubber-carbon black containing a sulfide compound which has a median diameter of 0.1 to 5.0 μm and is represented by the chemical formula (I) as a component; and a rubber composition for a tire containing the same. There is provided a rubber composition in which 10 to 100 pts.wt. of carbon black is blended based on 100 pts.wt. of a dien-based rubber and 0.2 to 3.0 pts.wt. of the coupling agent for a rubber-carbon black is blended based on 100 pts.wt. of the carbon black.

Description

本発明は、タイヤの原料として好適なゴム・カーボンブラック用カップリング剤およびゴム組成物に関するものである。   The present invention relates to a rubber / carbon black coupling agent and a rubber composition suitable as a raw material of a tire.

近年、環境への関心が高まるにつれ、自動車に対する低燃費化の要請が高まっている。自動車の低燃費化には、タイヤの特性が大きな影響を及ぼすことから、このような目的に適ったタイヤ用ゴム組成物が強く望まれている。一方、走行安全性の観点から、湿潤路面でのグリップ力、即ち「ウエットグリップ力」も重視されている。燃費特性を改善するためには、タイヤの転がり抵抗を小さくすることが必要であるが、転がり抵抗を小さくすると、ウエットグリップ力が低下することになる。   In recent years, as the interest in the environment has increased, there has been an increasing demand for lower fuel consumption for automobiles. A tire rubber composition suitable for such a purpose is strongly desired because the characteristics of the tire have a great influence on the reduction in fuel consumption of automobiles. On the other hand, from the viewpoint of running safety, the grip force on a wet road surface, that is, “wet grip force” is also emphasized. In order to improve the fuel consumption characteristics, it is necessary to reduce the rolling resistance of the tire. However, if the rolling resistance is reduced, the wet grip force is reduced.

ウエットグリップ力を保持しつつ、転がり抵抗の小さいタイヤを開発する手段の一つとして、ゴムの補強材として配合されているカーボンブラックの分散性を向上させ、且つ、カーボンブラックとゴム分子間の化学結合を強固にするゴム・カーボンブラック用カップリング剤の検討が進められている。   As one of the means to develop tires with low rolling resistance while maintaining wet grip, it improves the dispersibility of carbon black compounded as a rubber reinforcing material, and chemistry between carbon black and rubber molecules Studies are underway on coupling agents for rubber and carbon black that strengthen the bond.

従来、ゴム・カーボンブラック用カップリング剤として開発されてきた芳香族縮合複素環化合物の結合力は、カーボンブラック表面に存在するカルボニル基およびカルボキシル基と該化合物の間の酸塩基相互作用を利用している。
本出願人は、特許文献1において、本願に係るスルフィド化合物をゴム・カーボンブラック用カップリング剤として利用することを提案した。
The bond strength of aromatic condensed heterocyclic compounds, which have been developed as coupling agents for rubber and carbon black, is based on the acid-base interaction between the carbonyl group and carboxyl group present on the carbon black surface and the compound. ing.
The present applicant has proposed in Patent Document 1 that the sulfide compound according to the present application is used as a coupling agent for rubber and carbon black.

しかしながら、このスルフィド化合物を使用すると、燃費特性は向上する反面、未加硫ゴムの混練り工程における加工性(耐スコーチ性やゴム粘度)が悪化すると云う問題があった。
また、該スルフィド化合物の配合量を少なくすれば加工性を維持することができるが、それでは燃費特性の向上効果が十分に得られない。
However, when this sulfide compound is used, the fuel consumption characteristics are improved, but there is a problem that processability (scorch resistance and rubber viscosity) in the kneading process of the unvulcanized rubber is deteriorated.
Moreover, if the compounding amount of the sulfide compound is reduced, processability can be maintained, but this does not provide a sufficient effect of improving fuel consumption characteristics.

特開2013−23610号公報JP 2013-23610 A

本発明は、未加硫ゴムの混練り工程における加工性を悪化させずに、優れたウエットグリップ性能および低燃費性能を発揮するタイヤの原料として好適なゴム・カーボンブラック用カップリング剤およびこれを配合したゴム組成物を提供することを目的とする。   The present invention relates to a rubber / carbon black coupling agent suitable as a raw material for tires that exhibits excellent wet grip performance and low fuel consumption performance without deteriorating processability in the kneading process of unvulcanized rubber, and It aims at providing the compounded rubber composition.

本発明者らは、前記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、化学式(I)で示されるスルフィド化合物のメディアン径を、0.1〜5.0μmの範囲となるように粉砕して、ゴム・カーボンブラック用カップリング剤の成分として使用することにより、所期の目的を達成することを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、第1の発明は、メディアン径が0.1〜5.0μmである化学式(I)で示されるスルフィド化合物を成分とするゴム・カーボンブラック用カップリング剤である。
第2の発明は、ジエン系ゴム100重量部に対して、カーボンブラックを10〜100重量部配合し、該カーボンブラック100重量部に対して、第1の発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を0.2〜3.0重量部配合したことを特徴とするゴム組成物である。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention pulverized the median diameter of the sulfide compound represented by the chemical formula (I) to be in the range of 0.1 to 5.0 μm. As a result, it was found that the intended purpose was achieved by using it as a component of a coupling agent for rubber and carbon black, and the present invention was completed.
That is, the first invention is a rubber / carbon black coupling agent comprising a sulfide compound represented by the chemical formula (I) having a median diameter of 0.1 to 5.0 μm as a component.
2nd invention mix | blends 10-100 weight part of carbon black with respect to 100 weight part of diene rubbers, and coupling agent for rubber | gum and carbon black of 1st invention with respect to 100 weight part of this carbon black 0.2 to 3.0 parts by weight of a rubber composition.

Figure 2014218614
(式中、xは2〜4の整数を表す。)
Figure 2014218614
(In the formula, x represents an integer of 2 to 4.)

本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤は、その成分とするスルフィド化合物のメディアン径を0.1〜5.0μmとすることにより、スルフィド化合物の単位重量当たりのゴムやカーボンブラックとの接触面積を十分に大きくできるので、カーボンブラックとゴム分子間の化学結合を強固にできる。
この結果、このゴム・カーボンブラック用カップリング剤を配合したゴム組成物をタイヤの原料に用いた場合には、優れたウエットグリップ力を保持したまま、転がり抵抗が低減し燃費特性が向上したタイヤとすることができる。
その上、未加硫ゴム組成物の混練り工程において、加工性(耐スコーチ性やゴム粘度)の悪化を防ぐことができる。
The rubber / carbon black coupling agent of the present invention has a contact area with the rubber or carbon black per unit weight of the sulfide compound by setting the median diameter of the sulfide compound as a component to 0.1 to 5.0 μm. Can be made sufficiently large, so that the chemical bond between carbon black and rubber molecules can be strengthened.
As a result, when a rubber composition containing this rubber / carbon black coupling agent is used as a raw material for a tire, the rolling resistance is reduced and the fuel consumption characteristics are improved while maintaining excellent wet grip force. It can be.
In addition, in the kneading step of the unvulcanized rubber composition, it is possible to prevent deterioration of processability (scorch resistance and rubber viscosity).

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の実施において使用するスルフィド化合物は、前記の化学式(I)で示されるものであり、このスルフィド化合物(単に、スルフィド化合物と云うことがある)のメディアン径を0.1〜5.0μmの範囲としたものである。   The sulfide compound used in the practice of the present invention is represented by the above chemical formula (I), and the median diameter of this sulfide compound (sometimes simply referred to as a sulfide compound) is 0.1 to 5.0 μm. It is a range.

このスルフィド化合物は、
2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィド、
2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルトリスルフィドおよび
2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルテトラスルフィドを表し、前記の特許文献1に記載の方法に従って合成することができる。
なお、これらは、1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
This sulfide compound is
2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl disulfide,
It represents 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl trisulfide and 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl tetrasulfide, and can be synthesized according to the method described in Patent Document 1.
These may be used alone or in combination of two or more.

本発明に係るメディアン径とは、レーザー回折散乱法により測定した積算粒度分布における50%粒子径を指す。   The median diameter according to the present invention refers to a 50% particle diameter in an integrated particle size distribution measured by a laser diffraction scattering method.

本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤は、スルフィド化合物のメディアン径が0.1〜5.0μmの範囲であることが好ましく、0.5〜2.0μmの範囲であることがより好ましい。メディアン径が0.1μm未満では、加硫・成形して得られるタイヤの転がり抵抗の低減効果は頭打ちとなり、粉砕コストの上昇を招くばかりで経済的ではない。メディアン径が5.0μmを超えると、同低減効果を得るために多量のスルフィド化合物が必要となり加工性が悪化する。   In the coupling agent for rubber / carbon black of the present invention, the median diameter of the sulfide compound is preferably in the range of 0.1 to 5.0 μm, and more preferably in the range of 0.5 to 2.0 μm. If the median diameter is less than 0.1 μm, the effect of reducing the rolling resistance of the tire obtained by vulcanization / molding has reached its peak, which only increases the pulverization cost and is not economical. If the median diameter exceeds 5.0 μm, a large amount of sulfide compound is required to obtain the same reduction effect, and the processability is deteriorated.

本発明の実施において使用するスルフィド化合物は、公知の粉砕方法および分級方法により、0.1〜5.0μmのメディアン径を有する粒子とすることができる。   The sulfide compound used in the practice of the present invention can be made into particles having a median diameter of 0.1 to 5.0 μm by a known pulverization method and classification method.

本発明のゴム組成物においては、ジエン系ゴム100重量部に対して、カーボンブラックを10〜100重量部の割合で配合することが好ましく、30〜80重量部の割合で配合することがより好ましい。カーボンブラックの配合量が10重量部未満では、加硫・成形したゴムの耐摩耗性が低下し、100重量部を超えると、未加硫ゴムの混練時に増粘して加工性が悪化する。   In the rubber composition of the present invention, carbon black is preferably blended at a rate of 10 to 100 parts by weight, more preferably 30 to 80 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of diene rubber. . When the blending amount of carbon black is less than 10 parts by weight, the abrasion resistance of the vulcanized and molded rubber is lowered, and when it exceeds 100 parts by weight, the viscosity is increased at the time of kneading the unvulcanized rubber and the workability is deteriorated.

本発明のゴム組成物においては、カーボンブラック100重量部に対して、本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を0.2〜3.0重量部の割合で配合することが好ましく、0.5〜2.0重量部の割合で配合することがより好ましい。ゴム・カーボンブラック用カップリング剤の配合量が0.2重量部未満では、加硫・成形して得られるタイヤの転がり抵抗の低減効果が十分に得られない。また、ゴム・カーボンブラック用カップリング剤の配合量が3.0重量部を超えても、同低減効果はほぼ頭打ちとなり、ゴム・カーボンブラック用カップリング剤の使用量が増えるばかりで経済的ではない。   In the rubber composition of the present invention, the rubber / carbon black coupling agent of the present invention is preferably blended in an amount of 0.2 to 3.0 parts by weight per 100 parts by weight of carbon black. It is more preferable to mix | blend in the ratio of 5-2.0 weight part. If the blending amount of the rubber / carbon black coupling agent is less than 0.2 parts by weight, the effect of reducing the rolling resistance of the tire obtained by vulcanization and molding cannot be obtained sufficiently. Moreover, even if the blending amount of the coupling agent for rubber / carbon black exceeds 3.0 parts by weight, the effect of the reduction has almost reached its peak, and the amount of coupling agent for rubber / carbon black has only increased. Absent.

本発明のゴム組成物に配合するジエン系ゴムとしては、従来からゴム工業の分野において使用されているものを特に制限なく使用することができるが、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム(CR)等を好ましく使用できる。これらのジエン系ゴムは、1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。   As the diene rubber compounded in the rubber composition of the present invention, those conventionally used in the field of rubber industry can be used without particular limitation. For example, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR ), Butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR), chloroprene rubber (CR) and the like can be preferably used. These diene rubbers may be used alone or in combination of two or more.

本発明のゴム組成物に配合するカーボンブラックについては、その窒素吸着比表面積(BET法)が50〜250m/gであることが好ましく、70〜230m/gであることがより好ましい。窒素吸着比表面積が50m/g未満では、加硫・成形したゴムの耐摩耗性が低下し、250m/gを超えると、混練時の未加硫ゴムが増粘して加工性が悪化する。
また、ゴム組成物の補強性や加工性を良好に維持するためには、カーボンブラックのDBP給油量が、60〜150ml/100gであることが好ましく、80〜140ml/100gであることがより好ましい。DBP給油量が60ml/100g未満では、加硫したゴムの補強性が低下し、150ml/100gを超えると、混練時の未加硫ゴムが増粘して加工性が悪化する。
The carbon black compounded in the rubber composition of the present invention, preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (BET method) is 50 to 250 m 2 / g, more preferably 70~230m 2 / g. When the nitrogen adsorption specific surface area is less than 50 m 2 / g, the abrasion resistance of the vulcanized and molded rubber is lowered, and when it exceeds 250 m 2 / g, the unvulcanized rubber at the time of kneading is thickened and the workability is deteriorated. To do.
Moreover, in order to maintain the reinforcing property and processability of the rubber composition satisfactorily, the DBP oil supply amount of the carbon black is preferably 60 to 150 ml / 100 g, more preferably 80 to 140 ml / 100 g. . When the DBP oil supply amount is less than 60 ml / 100 g, the reinforcing property of the vulcanized rubber is lowered, and when it exceeds 150 ml / 100 g, the unvulcanized rubber at the time of kneading is thickened and the workability is deteriorated.

本発明のゴム組成物に配合するカーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック等が使用可能であるが、タイヤ用の原料の観点から、ファーネスブラックを好ましく使用することができる。
ファーネスブラックとしては、旭カーボン社製の旭#70や東海カーボン社のシーストG−3等の市販品が使用できる。
For example, furnace black, acetylene black, thermal black, channel black, and the like can be used as the carbon black to be blended in the rubber composition of the present invention. From the viewpoint of a raw material for tires, furnace black is preferably used. Can do.
As the furnace black, commercially available products such as Asahi # 70 manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. and Seast G-3 manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. can be used.

本発明のゴム組成物には、ジエン系ゴム100重量部に対して、加硫剤として、可溶性硫黄または不溶性硫黄を0.5〜10重量部の割合で配合することが好ましく、2〜5重量部の割合で配合することがより好ましい。   In the rubber composition of the present invention, soluble sulfur or insoluble sulfur is preferably blended at a ratio of 0.5 to 10 parts by weight as a vulcanizing agent with respect to 100 parts by weight of the diene rubber, and 2 to 5 parts by weight. More preferably, it is blended at a ratio of parts.

本発明のゴム組成物には、本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤、ジエン系ゴム、カーボンブラックの他に、従来からゴム用に一般的に使用されているシリカやクレー、タルク等の補強剤や充填剤を配合することができる。これらの配合量は、一般的な量とすることができるが、好ましくは、ジエン系ゴム100重量部に対して、40〜120重量部の割合である。   In addition to the coupling agent for rubber and carbon black of the present invention, diene rubber, and carbon black, the rubber composition of the present invention includes silica, clay, talc and the like that have been conventionally used for rubber. Reinforcing agents and fillers can be blended. These compounding amounts can be general amounts, but are preferably 40 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber.

また本発明のゴム組成物には、スルフェンアミド系等の加硫促進剤、酸化亜鉛(亜鉛華)、酸化マグネシウム等の加硫促進助剤、ナフテンオイル、アロマオイル等のプロセスオイル、ステアリン酸等の分散剤(ワックス)、老化防止剤、酸化防止剤、オゾン亀裂防止剤、素練り促進剤、粘着樹脂、加硫遅延剤等を本発明の効果を損なわない範囲において配合することができる。   The rubber composition of the present invention includes a vulcanization accelerator such as sulfenamide, a vulcanization accelerator such as zinc oxide (zinc white) and magnesium oxide, a process oil such as naphthenic oil and aroma oil, and stearic acid. A dispersing agent (wax) such as anti-aging agent, antioxidant, ozone cracking inhibitor, peptizer, adhesive resin, vulcanization retarder and the like can be blended within a range not impairing the effects of the present invention.

本発明のゴム組成物は、前述の原料をバンバリーミキサーや、オープンロール等の混練機を用いて混合することによって調製される。そして、例えば、カーカスやベルト、ビード、トレッド等のタイヤ用ゴム部材として加硫成型される。   The rubber composition of the present invention is prepared by mixing the aforementioned raw materials using a Banbury mixer or a kneader such as an open roll. Then, for example, it is vulcanized and molded as a tire rubber member such as a carcass, a belt, a bead, or a tread.

以下、本発明を対照試験、実施例および比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。これらに使用した主な原材料および装置は、以下のとおりである。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to control tests, examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. The main raw materials and equipment used for these are as follows.

スルフィド化合物については、特開2013−23610号公報に記載の方法に準じて合成し、ジェットミル粉砕機により所定のメディアン径を有する粒子を調製した。比較例に使用したスルフィド化合物は、粉砕せずに使用した。メディアン径はレーザー回析法により測定した。   The sulfide compound was synthesized according to the method described in JP 2013-23610 A, and particles having a predetermined median diameter were prepared with a jet mill pulverizer. The sulfide compound used in the comparative example was used without being pulverized. The median diameter was measured by a laser diffraction method.

[原材料]
・2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィドのメディアン径1.0μm品(「2EBZ(D50:1μm)」と略記する)
・2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィドのメディアン径3.0μm品(「2EBZ(D50:3μm)」と略記する)
・2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルテトラスルフィドのメディアン径2.0μm品(「4EBZ(D50:2μm)」と略記する)
・2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルテトラスルフィドのメディアン径5.0μm品(「4EBZ(D50:5μm)」と略記する)
・2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルジスルフィドのメディアン径10.4μm品(「2EBZ(D50:10μm)」と略記する)
・2,2’−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エチルテトラスルフィドのメディアン径153.0μm品(「4EBZ(D50:153μm)」と略記する)
・天然ゴム(チョンハットン社製、商品名「SMR−CV60」、「NR」と略記する)
・スチレン−ブタジエンゴム(日本ゼオン社製、商品名「ニポール1723」、「SBR」と略記する)
・カーボンブラック(旭カーボン社製、商品名「旭♯70」、BET比表面積77m/g、DBP給油量101ml/100g)
・プロセスオイル(三共油化社製、商品名「ナフテンオイルSNH−22」)
・ステアリン酸(ミヨシ油脂社製、商品名「MXST」)
・亜鉛華(正同化学工業社製、商品名「酸化亜鉛2種」)
・加硫剤(四国化成工業社製、不溶性硫黄、商品名「ミュークロンOT20」)
・加硫促進剤(大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーNS」)
・老化防止剤(大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック6C」)
[装置]
・ジェットミル粉砕機(セイシン企業社製、型式FS−4)
・レーザー回析式粒子径分布測定装置(島津製作所社製、SALD−2000J型)
[raw materials]
• 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl disulfide median diameter 1.0 μm product (abbreviated as “2EBZ (D50: 1 μm)”)
• 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl disulfide median diameter 3.0 μm product (abbreviated as “2EBZ (D50: 3 μm)”)
• 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl tetrasulfide median diameter 2.0 μm product (abbreviated as “4EBZ (D50: 2 μm)”)
・ Product of 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl tetrasulfide having a median diameter of 5.0 μm (abbreviated as “4EBZ (D50: 5 μm)”)
• 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl disulfide median diameter 10.4 μm product (abbreviated as “2EBZ (D50: 10 μm)”)
・ Product of 2,2′-bis (benzimidazolyl-2) ethyl tetrasulfide having a median diameter of 153.0 μm (abbreviated as “4EBZ (D50: 153 μm)”)
・ Natural rubber (product name “SMR-CV60”, abbreviated as “NR”, manufactured by Chong Hutton)
Styrene-butadiene rubber (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade names “Nipol 1723”, “SBR”)
Carbon black (Asahi Carbon Co., Ltd., trade name “Asahi # 70”, BET specific surface area 77 m 2 / g, DBP oil supply 101 ml / 100 g)
・ Process oil (manufactured by Sankyo Oil Chemical Co., Ltd., trade name “Naphten Oil SNH-22”)
・ Stearic acid (made by Miyoshi Yushi Co., Ltd., trade name “MXST”)
・ Zinc flower (manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd., trade name “Zinc oxide”)
・ Vulcanizing agent (Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., insoluble sulfur, trade name "Muclon OT20")
・ Vulcanization accelerator (made by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., trade name “Noxeller NS”)
・ Anti-aging agent (trade name “NOCRACK 6C” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.)
[apparatus]
・ Jet mill grinder (manufactured by Seishin Enterprises, Model FS-4)
・ Laser diffraction type particle size distribution measuring device (SALD-2000J, manufactured by Shimadzu Corporation)

対照試験、実施例および比較例で採用した評価試験は、以下のとおりである。   The evaluation tests employed in the control test, examples and comparative examples are as follows.

[加工性試験]
未加硫ゴムシートを用い、自動ムーニー粘度計(東洋精機製作所社製、型式AM−3)を用いて、JIS−K6300−1に準拠し、125℃のスコーチタイム(T5)および100℃のムーニー粘度(ML1+4)を測定した。なお、測定データは、表1においては対照試験1の値を100とした場合の相対値で示し、表2においては対照試験2の値を100とした場合の相対値で示した。
スコーチタイム(T5)およびムーニー粘度(ML1+4)については、これらの数値が100に近い程、加工性は良好であると判定される。
[Workability test]
Using an unvulcanized rubber sheet, using an automatic Mooney viscometer (model AM-3, manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), conforming to JIS-K6300-1, scorch time (T5) of 125 ° C. and Mooney of 100 ° C. The viscosity (M L1 + 4 ) was measured. In Table 1, the measured data are shown as relative values when the value of Control Test 1 is 100, and in Table 2, are shown as relative values when the value of Control Test 2 is 100.
Regarding the scorch time (T5) and Mooney viscosity ( ML1 + 4 ), the closer these values are to 100, the better the workability.

[内部損失測定試験]
未加硫ゴムシートを、200×200×2mmの金型中で160℃/15分間加熱して、加硫ゴムシートを作成し、この加硫ゴムシートから5×20×2mmの短冊状の試験片を切り出した。
この試験片を、粘弾性スペクトロメーター(ユービーエム社製、型式Rheosol-G5000)に、掴み具間隔15mmでセットし、雰囲気温度0℃および60℃にて、周波数10Hz/動歪5°の捻り変形を与えて試験片の内部損失(Tanδ)を測定した。なお、測定データは、表1においては対照試験1の値を100とした場合の相対値で示し、表2においては対照試験2の値を100とした場合の相対値で示した。
0℃での内部損失[Tanδ(0℃)]は、ウエットグリップ力の指数であり、数値が大きい程、タイヤのウエットグリップ力が大きいと判定される。
60℃での内部損失[Tanδ(60℃)]は、転がり抵抗の指数であり、数値が小さい程、タイヤの転がり抵抗が小さく、低燃費特性が良好であると判定される。
[Internal loss measurement test]
An unvulcanized rubber sheet is heated in a 200 × 200 × 2 mm mold at 160 ° C./15 minutes to prepare a vulcanized rubber sheet, and a strip test of 5 × 20 × 2 mm is made from this vulcanized rubber sheet. A piece was cut out.
This test piece was set on a viscoelastic spectrometer (Model Rheosol-G5000, manufactured by UBM Co., Ltd.) with a gripping tool spacing of 15 mm, and twisted with a frequency of 10 Hz / dynamic strain of 5 ° at an ambient temperature of 0 ° C. and 60 ° C. And the internal loss (Tan δ) of the test piece was measured. In Table 1, the measured data are shown as relative values when the value of Control Test 1 is 100, and in Table 2, are shown as relative values when the value of Control Test 2 is 100.
The internal loss [Tan δ (0 ° C.)] at 0 ° C. is an index of the wet grip force, and it is determined that the wet grip force of the tire is larger as the numerical value is larger.
The internal loss [Tan δ (60 ° C.)] at 60 ° C. is an index of rolling resistance. The smaller the numerical value, the smaller the rolling resistance of the tire and the better the fuel efficiency characteristics.

〔対照試験1〕
所定量の各NR、カーボンブラック、プロセスオイルおよびステアリン酸を、バンバリーミキサーを用いて混練してマスターバッチを調製し、続いて、所定量のこのマスターバッチと、同じく所定量の各亜鉛華、加硫剤、加硫促進剤および老化防止剤を、表面温度70℃の2本ロールミキサーを用いて混練し、シート状の未加硫ゴム組成物(以下、未加硫ゴムシートと云うことがある)を調製した。
なお、得られた未加硫ゴムシートの組成(配合割合)については、表1に示したとおりである。
この未加硫ゴムシートの加工性試験と、加硫ゴムシートの内部損失測定試験を行ったところ、得られた試験結果は、表1に示したとおりであった。
[Control study 1]
A master batch is prepared by kneading a predetermined amount of each NR, carbon black, process oil and stearic acid using a Banbury mixer. Subsequently, a predetermined amount of this master batch and a predetermined amount of each zinc oxide, A vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and an anti-aging agent are kneaded using a two-roll mixer having a surface temperature of 70 ° C. to form a sheet-like unvulcanized rubber composition (hereinafter referred to as an unvulcanized rubber sheet). ) Was prepared.
The composition (mixing ratio) of the obtained unvulcanized rubber sheet is as shown in Table 1.
When the processability test of the unvulcanized rubber sheet and the internal loss measurement test of the vulcanized rubber sheet were performed, the test results obtained were as shown in Table 1.

〔実施例1〜6〕
ゴム・カーボンブラック用カップリング剤を使用した以外は、対照試験1の場合と同様にして、表1に記載の組成(配合割合)を有する未加硫ゴムシートを調製し、未加硫ゴムシートの加工性試験と、加硫ゴムシートの内部損失測定試験を行った。
得られた試験結果は、表1に示したとおりであった。
[Examples 1 to 6]
An unvulcanized rubber sheet having the composition (mixing ratio) shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Control Test 1 except that a coupling agent for rubber and carbon black was used. The processability test and the internal loss measurement test of the vulcanized rubber sheet were conducted.
The test results obtained were as shown in Table 1.

〔比較例1〜4〕
前記の実施例の場合と同様にして、表1に記載の組成(配合割合)を有する未加硫ゴムシートを調製し、未加硫ゴムシートの加工性試験と、加硫ゴムシートの内部損失測定試験を行った。
得られた試験結果は、表1に示したとおりであった。
[Comparative Examples 1-4]
In the same manner as in the above examples, an unvulcanized rubber sheet having the composition (mixing ratio) shown in Table 1 was prepared, the workability test of the unvulcanized rubber sheet, and the internal loss of the vulcanized rubber sheet. A measurement test was conducted.
The test results obtained were as shown in Table 1.

〔対照試験2〕
NRの代わりにSBRを使用した以外は、対照試験1の場合と同様にして、表2に記載の組成(配合割合)を有する未加硫ゴムシートを調製し、未加硫ゴムシートの加工性試験と、加硫ゴムシートの内部損失測定試験を行った。
得られた試験結果は、表2に示したとおりであった。
[Control study 2]
Except that SBR was used instead of NR, an unvulcanized rubber sheet having the composition (mixing ratio) shown in Table 2 was prepared in the same manner as in Control Test 1, and the processability of the unvulcanized rubber sheet The test and the internal loss measurement test of the vulcanized rubber sheet were conducted.
The test results obtained were as shown in Table 2.

〔実施例7〜12〕
ゴム・カーボンブラック用カップリング剤を使用した以外は、対照試験2の場合と同様にして、表2に記載の組成(配合割合)を有する未加硫ゴムシートを調製し、未加硫ゴムシートの加工性試験と、加硫ゴムシートの内部損失測定試験を行った。
得られた試験結果は、表2に示したとおりであった。
[Examples 7 to 12]
An unvulcanized rubber sheet having the composition (mixing ratio) shown in Table 2 was prepared in the same manner as in Control Test 2 except that a coupling agent for rubber and carbon black was used. The processability test and the internal loss measurement test of the vulcanized rubber sheet were conducted.
The test results obtained were as shown in Table 2.

〔比較例5〜8〕
前記の実施例の場合と同様にして、表2に記載の組成(配合割合)を有する未加硫ゴムシートを調製し、未加硫ゴムシートの加工性試験と、加硫ゴムシートの内部損失測定試験を行った。
得られた試験結果は、表2に示したとおりであった。
[Comparative Examples 5 to 8]
In the same manner as in the above examples, an unvulcanized rubber sheet having the composition (mixing ratio) shown in Table 2 was prepared, the processability test of the unvulcanized rubber sheet, and the internal loss of the vulcanized rubber sheet A measurement test was conducted.
The test results obtained were as shown in Table 2.

Figure 2014218614
Figure 2014218614

Figure 2014218614
Figure 2014218614

表1および表2に示した試験結果によれば、本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を配合したゴム組成物は、該カップリング剤の粒子のメディアン径を0.1〜5.0μmの範囲に調整することにより、ウエットグリップ性は同等を維持しつつ、転がり抵抗性が飛躍的に改善された。
また、未加硫ゴム混練時における加工性は良好であった。
According to the test results shown in Tables 1 and 2, the rubber composition containing the coupling agent for rubber and carbon black of the present invention has a median diameter of particles of the coupling agent of 0.1 to 5.0 μm. By adjusting to this range, the rolling resistance was drastically improved while maintaining the same wet grip property.
Moreover, the workability at the time of kneading unvulcanized rubber was good.

以上の通りであり、本発明によれば、未加硫ゴム混練時での加工性が良好で、優れたウエットグリップ性能と転がり抵抗を有する低燃費型タイヤを提供する事ができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a fuel-efficient tire having good wet grip performance and rolling resistance, which has good processability when kneaded unvulcanized rubber.

Claims (2)

メディアン径が0.1〜5.0μmである化学式(I)で示されるスルフィド化合物を成分とするゴム・カーボンブラック用カップリング剤。
Figure 2014218614
(式中、xは2〜4の整数を表す。)
A rubber / carbon black coupling agent comprising a sulfide compound represented by chemical formula (I) having a median diameter of 0.1 to 5.0 μm as a component.
Figure 2014218614
(In the formula, x represents an integer of 2 to 4.)
ジエン系ゴム100重量部に対して、カーボンブラックを10〜100重量部配合し、該カーボンブラック100重量部に対して、請求項1記載のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を0.2〜3.0重量部配合したことを特徴とするゴム組成物。   10 to 100 parts by weight of carbon black is blended with 100 parts by weight of diene rubber, and 0.2 to 3 of the coupling agent for rubber and carbon black according to claim 1 with respect to 100 parts by weight of carbon black. A rubber composition characterized by containing 0.0 part by weight.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015086318A (en) * 2013-10-31 2015-05-07 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire and pneumatic tire using the composition
JP2015120857A (en) * 2013-12-25 2015-07-02 横浜ゴム株式会社 Method of manufacturing rubber composition for tire
JP2016089014A (en) * 2014-11-04 2016-05-23 住友ゴム工業株式会社 High performance tire
JP2016196586A (en) * 2015-04-06 2016-11-24 横浜ゴム株式会社 Pneumatic tire
JP2016204417A (en) * 2015-04-15 2016-12-08 株式会社ブリヂストン Rubber composition and vibration-proof rubber
JP2016204415A (en) * 2015-04-15 2016-12-08 株式会社ブリヂストン Rubber composition and vibration-proof rubber
JP2016204416A (en) * 2015-04-15 2016-12-08 株式会社ブリヂストン Rubber composition and vibration-proof rubber

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013023610A (en) * 2011-07-22 2013-02-04 Shikoku Chem Corp Coupling agent for rubber and carbon black, and rubber composition for tire including the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013023610A (en) * 2011-07-22 2013-02-04 Shikoku Chem Corp Coupling agent for rubber and carbon black, and rubber composition for tire including the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015086318A (en) * 2013-10-31 2015-05-07 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire and pneumatic tire using the composition
JP2015120857A (en) * 2013-12-25 2015-07-02 横浜ゴム株式会社 Method of manufacturing rubber composition for tire
JP2016089014A (en) * 2014-11-04 2016-05-23 住友ゴム工業株式会社 High performance tire
JP2016196586A (en) * 2015-04-06 2016-11-24 横浜ゴム株式会社 Pneumatic tire
JP2016204417A (en) * 2015-04-15 2016-12-08 株式会社ブリヂストン Rubber composition and vibration-proof rubber
JP2016204415A (en) * 2015-04-15 2016-12-08 株式会社ブリヂストン Rubber composition and vibration-proof rubber
JP2016204416A (en) * 2015-04-15 2016-12-08 株式会社ブリヂストン Rubber composition and vibration-proof rubber

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