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JP2010037390A - Rubber composition for bonding steel cord and pneumatic tire - Google Patents

Rubber composition for bonding steel cord and pneumatic tire Download PDF

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JP2010037390A
JP2010037390A JP2008199894A JP2008199894A JP2010037390A JP 2010037390 A JP2010037390 A JP 2010037390A JP 2008199894 A JP2008199894 A JP 2008199894A JP 2008199894 A JP2008199894 A JP 2008199894A JP 2010037390 A JP2010037390 A JP 2010037390A
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rubber
rubber composition
steel cord
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JP2008199894A
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Takashi Yuri
貴史 由里
Hirofumi Hayashi
浩文 林
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition for bonding a steel cord having an excellent balance of adhesiveness, such as initial adhesiveness, heat-resistant adhesiveness and wet heat resistant adhesiveness, and improved resistance to oxidative degradation. <P>SOLUTION: The rubber composition for bonding a steel cord contains a diene-based rubber, a metal alkane dithiol represented by general formula (1) below, a phenol compound or a phenol resin obtained by condensation of the phenol compound with formaldehyde, hexamethylenetetramine or a melamine derivative as a methylene donor thereof. The formula is Zn<SP>2+</SP>[S-(CH<SB>2</SB>)<SB>m</SB>-S]<SP>2-</SP>(1), wherein m is 4-8. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、スチールコード接着用ゴム組成物に関し、特に、空気入りタイヤのベルトやカーカス、チェーハー等のスチールコードを被覆するゴム又は該被覆ゴムに隣接するゴム部材に好適に用いられるゴム組成物、及び、該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition for bonding a steel cord, and in particular, a rubber composition suitably used for a rubber covering a steel cord such as a belt of a pneumatic tire, a carcass or a chacher or a rubber member adjacent to the covering rubber, The present invention also relates to a pneumatic tire using the rubber composition.

近年の車両の高速化、高出力化に伴う高発熱下での劣化や、タイヤの長寿命化に伴う熱履歴による劣化、酸化劣化などにより、タイヤ使用中のゴム劣化条件がより過酷になっている。そのため、より高い水準でのゴムの耐老化性(耐酸化劣化性)が要求されている。   The deterioration of rubber during tire use has become harsher due to deterioration under high heat generation due to higher speed and higher output of vehicles in recent years, deterioration due to thermal history accompanying tire life extension, oxidation deterioration, etc. Yes. Therefore, a higher level of rubber aging resistance (oxidation degradation resistance) is required.

従来、例えば、乗用車用タイヤのベルト層や、トラック・バス用など大型タイヤのベルト層、カーカス層、チェーハー層などの補強材として、ブラスメッキされたスチールコードが用いられている。スチールコードでは、その周囲のゴムが劣化して耐ゴム破壊性能が低下すると、ゴム層内にクラックが発生しやすくなる。また、熱履歴に対する耐熱接着性の低下や、タイヤ使用中の水分浸透、タイヤ製造時及び保管時の吸湿と昇温による耐湿熱接着性の低下により、ゴムとスチールコードの界面も剥離しやすくなる。その結果として、セパレーションが生じるという問題がある。   Conventionally, for example, brass plated steel cords are used as reinforcing materials for belt layers of passenger car tires, belt layers of large tires such as trucks and buses, carcass layers, and chacher layers. In the steel cord, when the surrounding rubber deteriorates and the rubber breaking resistance is lowered, cracks are likely to occur in the rubber layer. Also, the interface between the rubber and the steel cord is easily peeled off due to a decrease in heat-resistant adhesiveness against thermal history, moisture penetration during tire use, and moisture resistance and heat-resistant adhesion due to moisture absorption and temperature rise during tire manufacture and storage. . As a result, there is a problem that separation occurs.

ゴム組成物とスチールコードとの接着性を向上させる手法として、ゴム組成物に有機酸金属塩を配合したり、レゾルシン誘導体などのメチレン受容体とメラミン誘導体などのメチレン供与体を配合したりすることが知られている。しかしながら、いずれの従来技術においても、個別の接着性は良好であるものの、初期接着性、耐熱接着性及び耐湿熱接着性の全ての接着性にバランスがとれ、同時に満足させるのは困難であった。   In order to improve the adhesion between the rubber composition and the steel cord, an organic acid metal salt is added to the rubber composition, or a methylene acceptor such as a resorcin derivative and a methylene donor such as a melamine derivative are added. It has been known. However, in any of the conventional techniques, although the individual adhesiveness is good, it is difficult to satisfy all of the initial adhesiveness, heat resistant adhesiveness and wet heat resistant adhesiveness at the same time. .

ところで、従来、スチールコードを被覆するために用いられるゴム組成物において、接着性や耐久性を向上させるために、1,6−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・2水和物や、1,6−ビス(N,N−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサンなどの、硫黄原子間に直鎖で連なったメチレン基を持つ化合物を配合することが知られている(下記特許文献1〜4参照)。   By the way, in order to improve adhesiveness and durability in a rubber composition conventionally used for coating a steel cord, 1,6-hexamethylenedithiosulfate sodium dihydrate or 1,6-bis It is known to blend a compound having a methylene group linearly linked between sulfur atoms, such as (N, N-dibenzylthiocarbamoyldithio) hexane (see Patent Documents 1 to 4 below).

一方、下記特許文献5には、金属アルカンジチオールをジエン系ゴム配合の架橋剤として用いることが提案されている。また、下記特許文献6には、金属アルカンジチオールを金属補強材の接着を改良するための表面処理剤として用いることが提案されている。
特開2006−124474号公報 特開2004−323662号公報 特開2003−082586号公報 特開平10−195237号公報 特開2005−320545号公報 特開平02−248243号公報
On the other hand, Patent Document 5 below proposes using a metal alkanedithiol as a crosslinking agent containing a diene rubber. Patent Document 6 below proposes using metal alkanedithiol as a surface treatment agent for improving the adhesion of a metal reinforcing material.
JP 2006-124474 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-323661 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-082586 Japanese Patent Laid-Open No. 10-195237 JP 2005-320545 A Japanese Patent Laid-Open No. 02-248243

上記特許文献1〜4で用いられている1,6−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・2水和物や、1,6−ビス(N,N−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサンは、ハイブリッド架橋剤と称され、硫黄とともに、その一部を置換するように用いることができる。これらのハイブリッド架橋剤は、硫黄単独で用いた場合に比べれば、接着性の向上を図ることができるが、その向上効果は、最近のより高い要求性能を満足するには必ずしも十分とは言えず、特に湿熱老化後の接着性の改善効果が不十分であることが判明した。   1,6-hexamethylenedithiosulfate sodium dihydrate and 1,6-bis (N, N-dibenzylthiocarbamoyldithio) hexane used in Patent Documents 1 to 4 described above are hybrid crosslinking agents. And can be used to replace part of it with sulfur. These hybrid cross-linking agents can improve adhesion compared to the case of using sulfur alone, but the improvement effect is not necessarily sufficient to satisfy the recent higher required performance. In particular, it has been found that the effect of improving adhesiveness after wet heat aging is insufficient.

なお、下記特許文献5には、金属アルカンジチオールを架橋剤としてジエン系ゴムに配合したゴム組成物をタイヤのベルト被覆剤などに用いることが開示されているが、スチールコード接着用ゴム組成物に用いた場合における優れた作用効果については開示されていない。   Patent Document 5 listed below discloses that a rubber composition in which a metal alkanedithiol is blended with a diene rubber as a crosslinking agent is used as a tire belt coating agent or the like. There is no disclosure of excellent effects when used.

また、下記特許文献6に記載された金属アルカンジチオールは、該金属がコバルト又はニッケルという点で本発明と異なるばかりでなく、該金属アルカンジチオールをスチールコードの表面処理剤として使用するものであり、スチールコード接着用ゴム組成物に配合する点については開示されていない。   Further, the metal alkanedithiol described in the following Patent Document 6 is not only different from the present invention in that the metal is cobalt or nickel, but also uses the metal alkanedithiol as a surface treatment agent for steel cords, There is no disclosure about blending the steel cord rubber composition.

以上のように、従来、金属アルカンジチオール自体は知られていたものの、ジエン系ゴム配合において、レゾルシン及びそのメチレン供与体とともに、組み合わせて用いることで、耐酸化劣化性と、初期接着性、耐熱接着性及び耐湿熱接着性の接着バランスとにおいて優れた効果が得られることは知られていなかった。   As described above, although metal alkanedithiol itself has been known per se, in combination with resorcin and its methylene donor in combination with diene rubber, oxidation degradation resistance, initial adhesion, heat resistance adhesion It has not been known that an excellent effect can be obtained in the adhesion balance between the heat resistance and the wet heat resistance.

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、スチールコードとの接着性について初期接着性、耐熱接着性及び耐湿熱接着性の接着バランスに優れ、かつ耐酸化劣化性を向上することができるスチールコード接着用ゴム組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and is excellent in the adhesion balance between the initial adhesion, the heat-resistant adhesion, and the moist-and-heat-resistant adhesion with respect to the steel cord, and improves the oxidation deterioration resistance. It is an object to provide a rubber composition for bonding steel cords.

本発明者は、上記問題点に鑑み鋭意検討した結果、ジエン系ゴム組成物において、所定の金属アルカンジチオールを架橋剤として用い、これをフェノール類化合物又はフェノール系樹脂及びヘキサメチレンテトラミン又はメラミン誘導体と組み合わせて用いることにより、耐酸化劣化性を向上し、かつ、各々単独では得られない接着性能、特には初期接着性、耐熱接着性及び耐湿熱接着性をバランスよく向上できることを見いだし、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent study in view of the above problems, the present inventor used a predetermined metal alkanedithiol as a crosslinking agent in a diene rubber composition, and used this as a phenol compound or a phenol resin and hexamethylene tetramine or a melamine derivative. By using in combination, it has been found that the oxidation degradation resistance can be improved, and the adhesion performance that cannot be obtained individually, in particular, the initial adhesion, heat-resistant adhesion, and moist heat-resistant adhesion can be improved in a balanced manner. It came to be completed.

すなわち、本発明に係るスチールコード接着用ゴム組成物は、ジエン系ゴムと、下記一般式(1)で表される金属アルカンジチオールと、フェノール類化合物又はフェノール類化合物をホルムアルデヒドで縮合したフェノール系樹脂と、そのメチレン供与体としてのヘキサメチレンテトラミン又はメラミン誘導体と、を含有するものである。
Zn2+[S−(CH−S]2− …(1)
式中、m=4〜8である。
That is, the steel cord bonding rubber composition according to the present invention is a phenolic resin obtained by condensing a diene rubber, a metal alkanedithiol represented by the following general formula (1), and a phenolic compound or a phenolic compound with formaldehyde. And hexamethylenetetramine or a melamine derivative as the methylene donor.
Zn 2+ [S— (CH 2 ) m —S] 2− (1)
In the formula, m = 4 to 8.

また、本発明に係る空気入りタイヤは、前記のスチールコード接着用ゴム組成物を、タイヤのスチールコードを被覆するゴム又は該被覆ゴムに隣接するゴム部材に用いたものである。   In the pneumatic tire according to the present invention, the rubber composition for bonding a steel cord is used for a rubber covering a steel cord of a tire or a rubber member adjacent to the covering rubber.

本発明によれば、上記所定の金属アルカンジチオールを架橋剤として用いることにより、耐酸化劣化性を向上することができる。また、フェノール類化合物又はフェノール系樹脂とヘキサメチレンテトラミン又はメラミン誘導体を、該金属アルカンジチオールと組み合わせて用いることにより、初期接着性はもちろん、耐熱接着性及び耐湿熱接着性もバランスよく向上することができる。そのため、ゴムの破壊特性とともに接着性に優れたスチールコード接着用ゴム組成物を得ることができ、これを用いた耐久性能に優れた空気入りタイヤを提供することができる。   According to the present invention, oxidation degradation resistance can be improved by using the predetermined metal alkanedithiol as a crosslinking agent. In addition, by using a phenolic compound or phenolic resin and hexamethylenetetramine or melamine derivative in combination with the metal alkanedithiol, not only initial adhesiveness but also heat and moisture resistant adhesive properties can be improved in a balanced manner. it can. Therefore, it is possible to obtain a rubber composition for adhering steel cords having excellent adhesive properties as well as rubber breaking properties, and it is possible to provide a pneumatic tire having excellent durability performance using the rubber composition.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明に係るゴム組成物においては、ゴム成分としてジエン系ゴムが用いられる。ジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、及び/又はジエン系合成ゴムを用いることができる。ジエン系合成ゴムとしては、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)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)などが挙げられる。これらジエン系ゴムは、いずれか一種単独で、又は2種以上ブレンドして用いることができる。この中でも、伸長結晶化しやすく破壊特性に優れるNRを主成分とすることが好ましく、即ち、NR単独、又は、NR60重量%以上とジエン系合成ゴム40重量%以下とのブレンドを用いることが好ましい。   In the rubber composition according to the present invention, a diene rubber is used as a rubber component. As the diene rubber, natural rubber (NR) and / or diene synthetic rubber can be used. Examples of the diene-based synthetic rubber include isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), and nitrile rubber (NBR). These diene rubbers can be used alone or in a blend of two or more. Among these, it is preferable to use NR, which is easy to stretch and crystallize, and has excellent fracture characteristics, that is, it is preferable to use NR alone or a blend of NR 60% by weight and diene synthetic rubber 40% by weight.

本発明に係るゴム組成物には、上記式(1)で表される金属アルカンジチオールが配合される。かかる金属アルカンジチオールを架橋剤として用いることにより、ゴム組成物の耐酸化劣化性を向上することができる。該金属アルカンジチオールとしては、具体的には、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、及び1,8−オクタンジチオールなどの各亜鉛塩が挙げられ、1,6−ヘキサンジチオールの亜鉛塩(上記m=6)が特に好ましく用いられる。該金属アルカンジチオールは、特開2005−320545号公報に記載されているように、1,6−ヘキサンジチオール等のアルカンジチオールと亜鉛塩を適切な溶媒中で反応させることにより得られる。   The metal alkanedithiol represented by the above formula (1) is blended with the rubber composition according to the present invention. By using such a metal alkanedithiol as a crosslinking agent, the oxidation deterioration resistance of the rubber composition can be improved. Specific examples of the metal alkanedithiol include zinc salts such as 1,4-butanedithiol, 1,6-hexanedithiol, and 1,8-octanedithiol, and zinc of 1,6-hexanedithiol. A salt (m = 6 above) is particularly preferably used. The metal alkanedithiol can be obtained by reacting an alkanedithiol such as 1,6-hexanedithiol and a zinc salt in an appropriate solvent as described in JP-A-2005-320545.

該金属アルカンジチオールの配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対して0.1〜4重量部であることが好ましく、比較的少量でありながら、耐酸化劣化性と、後述するメチレン受容体及びメチレン供与体との併用効果としての接着性とにおいて、優れた効果を発揮することができる。   The compounding amount of the metal alkanedithiol is preferably 0.1 to 4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber, and with a relatively small amount, the oxidation deterioration resistance, the methylene acceptor described later and In the adhesiveness as a combined effect with a methylene donor, an excellent effect can be exhibited.

本発明のゴム組成物には、メチレン受容体とメチレン供与体が配合される。メチレン受容体の水酸基とメチレン供与体のメチレン基とが硬化反応することで、ゴムとスチールコードの接着性を高めることができる。   A methylene acceptor and a methylene donor are blended in the rubber composition of the present invention. Adhesion between the rubber and the steel cord can be enhanced by a curing reaction between the hydroxyl group of the methylene acceptor and the methylene group of the methylene donor.

メチレン受容体としては、フェノール類化合物、又はフェノール類化合物をホルムアルデヒドで縮合したフェノール系樹脂が用いられる。該フェノール類化合物としては、フェノール、レゾルシンまたはこれらのアルキル誘導体が含まれる。アルキル誘導体には、クレゾール、キシレノールといったメチル基誘導体の他、ノニルフェノール、オクチルフェノールといった比較的長鎖のアルキル基による誘導体が含まれる。フェノール類化合物は、アセチル基等のアシル基を置換基に含むものであってもよい。   As the methylene acceptor, a phenolic compound or a phenolic resin obtained by condensing a phenolic compound with formaldehyde is used. Examples of the phenol compounds include phenol, resorcin, and alkyl derivatives thereof. Alkyl derivatives include derivatives of relatively long-chain alkyl groups such as nonylphenol and octylphenol, as well as methyl group derivatives such as cresol and xylenol. The phenol compound may contain an acyl group such as an acetyl group as a substituent.

また、フェノール類化合物をホルムアルデヒドで縮合したフェノール系樹脂には、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂(即ち、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂)、クレゾール樹脂(即ち、クレゾール−ホルムアルデヒド樹脂)等の他、複数のフェノール類化合物からなるホルムアルデヒド樹脂が含まれる。これらは、未硬化の樹脂であって、液状又は熱流動性を有するものが用いられる。   In addition, phenolic resins obtained by condensing phenolic compounds with formaldehyde include resorcin-formaldehyde resins, phenolic resins (that is, phenol-formaldehyde resins), cresol resins (that is, cresol-formaldehyde resins), and a plurality of phenols. Formaldehyde resins made of compounds are included. These are uncured resins that have liquid or heat fluidity.

これらの中でも、ゴム成分や他の成分との相溶性、硬化後の樹脂の緻密さ及び信頼性の見地から、メチレン受容体としてはレゾルシン又はレゾルシン誘導体が好ましく、特には、レゾルシン、又はレゾルシン−アルキルフェノール共縮合ホルマリン樹脂が好ましく用いられる。   Among these, from the viewpoint of compatibility with the rubber component and other components, and the density and reliability of the resin after curing, the methylene acceptor is preferably resorcin or a resorcin derivative, and in particular, resorcin or resorcin-alkylphenol. A co-condensed formalin resin is preferably used.

これらフェノール類化合物又はフェノール系樹脂の配合量としては、ジエン系ゴム100重量部に対して0.1〜10重量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜4重量部である。   The blending amount of these phenolic compounds or phenolic resins is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber.

上記メチレン供与体としては、ヘキサメチレンテトラミン又はメラミン誘導体が用いられる。該メラミン誘導体としては、例えば、メチロールメラミン、メチロールメラミンの部分エーテル化物、メラミンとホルムアルデヒドとメタノールの縮合物等が用いられ、その中でもヘキサメトキシメチルメラミンが特に好ましい。   As the methylene donor, hexamethylenetetramine or a melamine derivative is used. Examples of the melamine derivative include methylol melamine, a partially etherified product of methylol melamine, a condensate of melamine, formaldehyde and methanol, and among them, hexamethoxymethyl melamine is particularly preferable.

ヘキサメチレンテトラミン又はメラミン誘導体の配合量としては、ジエン系ゴム100重量部に対して0.2〜20重量部であることが好ましく、より好ましくは1〜8重量部である。   As a compounding quantity of a hexamethylenetetramine or a melamine derivative, it is preferable that it is 0.2-20 weight part with respect to 100 weight part of diene rubbers, More preferably, it is 1-8 weight part.

本発明に係るゴム組成物には、老化後のゴム物性及び接着性を向上するために、有機酸金属塩を配合してもよい。有機酸金属塩の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、金属分換算で0.03〜0.40重量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜0.3重量部である。   The rubber composition according to the present invention may contain an organic acid metal salt in order to improve the rubber physical properties and adhesiveness after aging. The compounding amount of the organic acid metal salt is preferably 0.03 to 0.40 parts by weight, more preferably 0.1 to 0.3 parts by weight, in terms of metal, with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. is there.

有機酸金属塩としては、例えば、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、オレイン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ロジン酸コバルト、ホウ酸コバルト、マレイン酸コバルトなどの有機酸コバルト塩の他に、有機酸ニッケル塩、有機酸モリブデン塩などが挙げられる。   Examples of organic acid metal salts include cobalt naphthenate, cobalt stearate, cobalt oleate, cobalt neodecanoate, cobalt rosinate, cobalt borate, cobalt maleate, and other organic acid nickel salts. And organic acid molybdenum salts.

本発明に係るゴム組成物には、通常、補強性充填剤としてカーボンブラック及び/又はシリカが配合される。両者の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、カーボンブラックが0〜200重量部にて配合することができ、シリカが0〜100重量部にて配合することができ、両者の合計で20〜200重量部にて配合することができる。   The rubber composition according to the present invention usually contains carbon black and / or silica as a reinforcing filler. The blending amount of both can be blended with 0 to 200 parts by weight of carbon black and 100 to 100 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of diene rubber. It can mix | blend in 20-200 weight part.

好ましくは、補強性充填剤としてカーボンブラックを用いることであり、カーボンブラックをジエン系ゴム100重量部に対して30〜80重量部にて配合することにより、ゴム組成物の破壊特性を確保することが容易となる。なお、シリカは配合しても、配合しなくてもよく、配合する場合、15重量部以下で用いることが好ましい。シリカの配合量が15重量部を超えるとシランカップリング剤を配合しなければ分散性を確保することが難しくなるためである。   Preferably, carbon black is used as the reinforcing filler, and the fracture characteristics of the rubber composition are ensured by blending the carbon black at 30 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. Becomes easy. Silica may or may not be blended, and when blended, it is preferably used at 15 parts by weight or less. This is because if the amount of silica exceeds 15 parts by weight, it is difficult to ensure dispersibility unless a silane coupling agent is added.

なお、カーボンブラックの種類としては、特に限定されず、例えば、ISAF、HAF、FEFなどの各種グレードが挙げられる。また、シリカの種類としては、例えば、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、表面処理シリカなどが挙げられる。   In addition, it does not specifically limit as a kind of carbon black, For example, various grades, such as ISAF, HAF, and FEF, are mentioned. Examples of the type of silica include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), and surface-treated silica.

本発明に係るゴム組成物には、加硫剤としての硫黄が通常配合される。硫黄の配合量は、ジエン系ゴム100重量部に対し、1〜10重量部であることが好ましく、より好ましくは2〜8重量部である。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、オイル処理硫黄などが挙げられ、特に限定されない。   The rubber composition according to the present invention usually contains sulfur as a vulcanizing agent. The compounding amount of sulfur is preferably 1 to 10 parts by weight, more preferably 2 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. Examples of sulfur include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, and oil-treated sulfur, and are not particularly limited.

本発明に係るゴム組成物には、加硫促進剤を配合することができる。加硫促進剤としては、特に限定されないが、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CBS)、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(BBS)、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(OBS)、N,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(DPBS)、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(DCBS)などのスルフェンアミド系加硫促進剤が好ましく用いられる。加硫促進剤の配合量としては、特に限定されないが、ジエン系ゴム100重量部に対して0.3〜2.0重量部であることが好ましい。   A vulcanization accelerator can be blended in the rubber composition according to the present invention. The vulcanization accelerator is not particularly limited, but N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CBS), Nt-butyl-2-benzothiazole sulfenamide (BBS), N-oxydiethylene-2 -Sulfenamide-based additives such as benzothiazole sulfenamide (OBS), N, N-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide (DPBS), N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (DCBS) Sulfur accelerators are preferably used. The blending amount of the vulcanization accelerator is not particularly limited, but is preferably 0.3 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber.

本発明に係るゴム組成物には、上記各成分の他、スチールコード接着用ゴム組成物に一般に配合される各種配合剤を任意に配合することができる。そのような配合剤としては、例えば、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、オイル、老化防止剤、加工助剤などが挙げられ、本発明の目的に反しない範囲で適宜配合することができる。   In the rubber composition according to the present invention, in addition to the above-described components, various compounding agents generally blended into a steel cord bonding rubber composition can be arbitrarily blended. Examples of such a compounding agent include zinc white, stearic acid, wax, oil, anti-aging agent, processing aid and the like, and they can be appropriately compounded within a range not departing from the object of the present invention.

本発明のスチールコード接着用ゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダなどの混合機を用いて混練し作製することができ、各種スチールコードを被覆するための被覆用ゴム組成物として用いることができる。また、被覆用ゴム組成物だけでなく、該被覆用ゴムに隣接して設けられ、被覆用ゴムを介してスチールコードとゴムとの接着性を向上させるために用いられるゴム組成物としても用いることができる。   The rubber composition for adhering steel cords of the present invention can be prepared by kneading using a commonly used mixer such as a Banbury mixer or a kneader, and used as a coating rubber composition for coating various steel cords. be able to. Moreover, it is used not only as a rubber composition for coating but also as a rubber composition provided adjacent to the rubber for coating and used to improve the adhesion between the steel cord and the rubber through the rubber for coating. Can do.

具体的には、空気入りタイヤにおけるスチールコードの被覆ゴム、例えば、図1に示す大型ラジアルタイヤ(T)のベルト層(1)、カーカス層(2)、チェーハー層(3)などの補強材として使用されるスチールコードの被覆(トッピング)ゴムとして好ましく用いられ、常法に従いスチールカレンダーなどのトッピング装置によりスチールコードトッピング反を製造し、これをタイヤ補強部材として用いて、常法に従い成形加硫することにより空気入りラジアルタイヤを製造することができる。   Specifically, as a reinforcing material such as a rubber coated rubber of a steel cord in a pneumatic tire, for example, a belt layer (1), a carcass layer (2), and a chacher layer (3) of the large radial tire (T) shown in FIG. Steel cord topping rubber is preferably used as a steel cord covering (topping) rubber to be used, and a steel cord topping material is manufactured by a topping device such as a steel calender according to a conventional method, and this is used as a tire reinforcing member and molded and vulcanized according to a conventional method Thus, a pneumatic radial tire can be manufactured.

また、これらのスチールコード部材に隣接するベルト下パッド(4)、ベルトエッジテープ(5)などのゴム部材としても好適に使用することができる。なお、ベルト下パッド(4)は、ショルダー部において、ベルト層(1)の幅方向端部とその径方向内方のカーカス層(2)との間に形成される空間を埋めるように設けられる断面三角形状のゴム部材である。また、ベルトエッジテープ(5)は、2枚のベルト層(1)間の幅方向端部における隙間に配される薄肉ゴム部材である。   Moreover, it can use suitably also as rubber members, such as a belt lower pad (4) adjacent to these steel cord members, and a belt edge tape (5). The belt lower pad (4) is provided in the shoulder portion so as to fill a space formed between the width direction end of the belt layer (1) and the radially inward carcass layer (2). It is a rubber member having a triangular cross section. The belt edge tape (5) is a thin rubber member disposed in the gap at the end in the width direction between the two belt layers (1).

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

下記表1に記載の配合に従って、実施例及び比較例の各ゴム組成物を、密閉式バンバリーミキサーを用いて、常法に従い混練し調製した。表1の各成分の詳細は以下の通りである。   According to the composition shown in Table 1 below, each rubber composition of Examples and Comparative Examples was prepared by kneading according to a conventional method using a closed Banbury mixer. The detail of each component of Table 1 is as follows.

・天然ゴム:RSS#3、
・カーボンブラック:HAF、東海カーボン(株)製「シースト300」、
・亜鉛華:三井金属鉱業(株)製「亜鉛華3号」、
・老化防止剤:フレキシス社製「サントフレックス6PPD」、
・レゾルシン:住友化学工業(株)製「レゾルシン」、
・メラミン誘導体:ヘキサメトキシメチルメラミン、三井サイテック(株)製「サイレッツ963L」
・ステアリン酸コバルト:ジャパンエナジー(株)製「ステアリン酸コバルト」(Co含有率9.5重量%)、
・KA9188:1,6−ビス(N,N−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン、ランクセス社製「Vulcuren VP KA9188」、
・HTS:1,6−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・2水和物、フレキシス社製「Duralink−HTS」、
・金属アルカンジチオール:ランクセス社製、式(1)(但し、m=6)で表される1,6−ヘキサンジチオールの亜鉛塩、
・不溶性硫黄:フレキシス社製「ミュークロンHS OT−20」(80重量%が硫黄分)、
・加硫促進剤DCBS:N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製「ノクセラーDZ−G」、
・加硫促進剤BBS:N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製「ノクセラーNS−P」。
・ Natural rubber: RSS # 3,
Carbon black: HAF, “Seast 300” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
・ Zinc flower: “Zinc flower 3” manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
Anti-aging agent: “Sant Flex 6PPD” manufactured by Flexis,
・ Resorcin: “Resorcin” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Melamine derivative: Hexamethoxymethyl melamine, “Cyreet 963L” manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.
Cobalt stearate: “Cobalt stearate” (Co content: 9.5% by weight) manufactured by Japan Energy Co., Ltd.
KA9188: 1,6-bis (N, N-dibenzylthiocarbamoyldithio) hexane, “Vulcuren VP KA9188” manufactured by LANXESS,
HTS: 1,6-hexamethylenedithiosulfate sodium dihydrate, “Duralink-HTS” manufactured by Flexis,
Metal alkanedithiol: a zinc salt of 1,6-hexanedithiol represented by the formula (1) (provided that m = 6) manufactured by LANXESS
Insoluble sulfur: “Miklon HS OT-20” (80% by weight is sulfur content) manufactured by Flexis
・ Vulcanization accelerator DCBS: N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, “Noxeller DZ-G” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
-Vulcanization accelerator BBS: Nt-butyl-2-benzothiazole sulfenamide, "Noxeller NS-P" manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

得られた各ゴム組成物について、耐酸化劣化性として耐破壊特性と耐硬化性を評価するとともに、接着性(初期接着性、耐熱接着性、耐湿熱接着性)を評価した。試験評価方法は、以下の通りである。   About each obtained rubber composition, while evaluating destruction resistance and hardening resistance as oxidation-deterioration resistance, adhesiveness (initial adhesiveness, heat-resistant adhesiveness, wet heat-resistant adhesiveness) was evaluated. The test evaluation method is as follows.

・耐破壊特性:150℃×30分の条件で加硫した試験片について、JIS K6251に準拠する引張試験法(3号ダンベル使用)に準じて、老化前破断伸びを測定した。次に、試験片を90℃のギヤーオーブン中、192時間老化させた後、同様にして老化後破断伸びを測定し、老化前破断伸びに対する保持率を求めた。値が大きいほど耐破壊特性に優れる。 -Fracture resistance property: About the test piece vulcanized on condition of 150 degreeC x 30 minutes, the elongation at break before aging was measured according to the tensile test method (No. 3 dumbbell use) based on JIS K6251. Next, after aging the test piece in a gear oven at 90 ° C. for 192 hours, the elongation at break after aging was measured in the same manner, and the retention ratio against the elongation at break before aging was determined. The larger the value, the better the fracture resistance.

・耐硬化性:上記の破断伸びの測定と同様にして、100%モジュラスを測定し、老化前100%モジュラスに対する老化後の100%モジュラスの保持率を求めた。値が小さいほど耐硬化性に優れる。 Curing resistance: 100% modulus was measured in the same manner as the measurement of elongation at break, and the retention of 100% modulus after aging with respect to 100% modulus before aging was determined. The smaller the value, the better the curing resistance.

・初期接着性:黄銅メッキスチールコードを17本/25mm間隔で並べ、シーティングした評価ゴム(厚み=1mm)で挟み込んだコード部材を作成し、該コード部材を2枚重ねて、150℃×30分の条件で加硫して、25mm幅の評価用の試験片を作製した。得られた試験片を島津製作所(株)製オートグラフ「DCS500」を用いて2層のスチールコード間の剥離試験を行い、剥離後のスチールコードのゴム被覆率を目視にて観察し、0〜100%で評価した。数値が大きいほど初期接着性が良好である。 ・ Initial adhesion: A cord member in which brass-plated steel cords are arranged at 17/25 mm intervals and sandwiched between seated evaluation rubbers (thickness = 1 mm) is created, and the two cord members are stacked, 150 ° C. × 30 minutes The test piece for evaluation of 25 mm width was produced by vulcanization under the conditions of The obtained test piece was subjected to a peeling test between two layers of steel cords using an autograph “DCS500” manufactured by Shimadzu Corporation, and the rubber coverage of the steel cords after peeling was visually observed. Evaluation was made at 100%. The larger the numerical value, the better the initial adhesiveness.

・耐熱接着性:上記試験片を100℃のオーブン中で96時間、老化させた後、上記初期接着性と同様の剥離試験を行い、剥離後のスチールコードのゴム被覆率を目視にて観察し、0〜100%で評価した。数値が大きいほど耐熱接着性が良好である。 Heat resistant adhesiveness: After aging the test piece in an oven at 100 ° C. for 96 hours, a peel test similar to the initial adhesiveness is performed, and the rubber coverage of the steel cord after peeling is visually observed. 0 to 100%. The larger the value, the better the heat resistant adhesiveness.

・耐湿熱接着性:上記試験片を105℃の飽和蒸気内で96時間放置した後、上記初期接着性と同様の剥離試験を行い、剥離後のスチールコードのゴム被覆率を目視にて観察し、0〜100%で評価した。数値が大きいほど耐湿熱接着性が良好である。

Figure 2010037390
・ Heat and heat resistant adhesion: After leaving the test piece in a saturated steam at 105 ° C. for 96 hours, a peel test similar to the initial adhesion is performed, and the rubber coverage of the peeled steel cord is visually observed. 0 to 100%. The larger the value, the better the wet heat resistance.
Figure 2010037390

結果は表1に示す通りであり、比較例2,3のようにレゾルシンとそのメチレン供与体を配合することで、比較例1に対して接着性の向上は認められたものの、そのレベルは依然として不十分であり、耐酸化劣化性にも劣っていた。また、加硫促進剤を、DCBSからBBSに変更した比較例4では接着性が大幅に悪化した。   The results are as shown in Table 1, and by adding resorcin and its methylene donor as in Comparative Examples 2 and 3, an improvement in adhesion was observed with respect to Comparative Example 1, but the level was still It was inadequate and inferior in oxidation resistance. Further, in Comparative Example 4 in which the vulcanization accelerator was changed from DCBS to BBS, the adhesiveness was greatly deteriorated.

また、架橋剤として金属アルカンジチオールを配合したものの、レゾルシンとそのメチレン供与体を併用しなかった比較例5では、耐酸化劣化性の改善効果が不十分であり、接着性、特には耐熱接着性にも劣っていた。一方、金属アルカンジチオールの配合量が多すぎる比較例6では、加硫ゴムが硬くなりすぎたためか、接着性が却って悪化していた。更に、金属アルカンジチオールに代えてKA9188を用いた比較例7や、金属アルカンジチオールに代えてHTSを用いた比較例8では、特に耐湿熱接着性に劣っていた。   Further, although Comparative Example 5 in which metal alkanedithiol was blended as a crosslinking agent but resorcin and its methylene donor were not used in combination, the effect of improving the oxidative degradation resistance was insufficient, and adhesion, particularly heat-resistant adhesion It was also inferior. On the other hand, in Comparative Example 6 in which the amount of the metal alkanedithiol was too large, the adhesiveness was worsened because the vulcanized rubber was too hard. Further, Comparative Example 7 using KA9188 instead of metal alkanedithiol and Comparative Example 8 using HTS instead of metal alkanedithiol were particularly inferior in wet heat resistance.

これに対し、レゾルシン及びそのメチレン供与体とともに、上記金属アルカンジチオールを組み合わせた実施例1〜5では、耐酸化劣化性に優れるとともに、初期接着性、耐熱接着性及び耐湿熱接着性の全ての接着性にバランスがとれ、優れた接着性効果が得られた。特に、金属アルカンジチオールを組み合わせたことで、加硫促進剤にBBSを用いた場合でも、接着剤の悪化を抑えることができ、優れた耐酸化劣化性と接着性を両立することができた。   On the other hand, in Examples 1-5 which combined the said metal alkanedithiol with resorcinol and its methylene donor, it was excellent in oxidation-deterioration resistance, and all adhesion | attachment of initial stage adhesiveness, heat-resistant adhesiveness, and heat-and-moisture resistant adhesiveness. The properties were balanced and an excellent adhesive effect was obtained. In particular, by combining the metal alkanedithiol, it was possible to suppress deterioration of the adhesive even when BBS was used as the vulcanization accelerator, and to achieve both excellent oxidation resistance and adhesion.

本発明のスチールコード接着用ゴム組成物は、空気入りタイヤの補強材であるスチールコード被覆用ゴムやその隣接ゴムとして有用であり、乗用車用タイヤのベルト層、トラック・バス用などの大型タイヤのベルト層、カーカス層、チェーハー層、ベルト下パッド、ベルトエッジテープなどに使用することができる。   The rubber composition for bonding a steel cord of the present invention is useful as a rubber for coating a steel cord, which is a reinforcing material for a pneumatic tire, or a rubber adjacent thereto, and is used for a belt layer of a passenger car tire, a large tire such as a truck / bus. It can be used for belt layers, carcass layers, chacher layers, under belt pads, belt edge tapes and the like.

実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図である。1 is a half sectional view of a pneumatic tire according to an embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

T…空気入りタイヤ、1…ベルト層、2…カーカス層、3…チェーハー層、4…ベルト下パッド、5…ベルトエッジテープ T ... Pneumatic tire, 1 ... belt layer, 2 ... carcass layer, 3 ... chacher layer, 4 ... belt pad under belt, 5 ... belt edge tape

Claims (4)

ジエン系ゴムと、下記一般式(1)で表される金属アルカンジチオールと、フェノール類化合物又はフェノール類化合物をホルムアルデヒドで縮合したフェノール系樹脂と、そのメチレン供与体としてのヘキサメチレンテトラミン又はメラミン誘導体と、を含有するスチールコード接着用ゴム組成物。
Zn2+[S−(CH−S]2− …(1)
(式中、m=4〜8)
A diene rubber, a metal alkanedithiol represented by the following general formula (1), a phenolic compound or a phenolic resin obtained by condensing a phenolic compound with formaldehyde, and a hexamethylenetetramine or melamine derivative as a methylene donor thereof. A rubber composition for bonding steel cords.
Zn 2+ [S— (CH 2 ) m —S] 2− (1)
(Where m = 4-8)
前記金属アルカンジチオールを、前記ジエン系ゴム100重量部に対して0.1〜4重量部含有する、請求項1記載のスチールコード接着用ゴム組成物。   The rubber composition for bonding steel cords according to claim 1, comprising 0.1 to 4 parts by weight of the metal alkanedithiol with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. 前記ジエン系ゴム100重量部に対して、前記フェノール類化合物又はフェノール系樹脂を0.1〜10重量部と、前記ヘキサメチレンテトラミン又はメラミン誘導体を0.2〜20重量部含有する、請求項2記載のスチールコード接着用ゴム組成物。   The said phenolic compound or phenol-type resin is 0.1-10 weight part with respect to 100 weight part of said diene rubbers, The said hexamethylenetetramine or melamine derivative is contained 0.2-20 weight part. The rubber composition for bonding steel cords as described. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のスチールコード接着用ゴム組成物を、タイヤのスチールコードを被覆するゴム又は該被覆ゴムに隣接するゴム部材に用いた、ことを特徴とする空気入りタイヤ。   The pneumatic composition characterized in that the rubber composition for bonding a steel cord according to any one of claims 1 to 3 is used for a rubber covering a steel cord of a tire or a rubber member adjacent to the covering rubber. tire.
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