CN113939558A - 橡胶组合物和轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供的是：一种兼具高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性二者的轮胎；以及一种可以由其制造所述轮胎的橡胶组合物。该橡胶组合物包含：包括二烯系橡胶的橡胶组分；具有1个碳原子数为4～6的烷基的氢醌化合物；和胺系防老剂。

Description

橡胶组合物和轮胎
技术领域
本发明涉及橡胶组合物和轮胎。
背景技术
为了不仅考虑降低橡胶的分子量同时抑制天然橡胶的塑炼过程中臭气的产生，而且防止塑炼橡胶的粘度随时间增加的目的，PTL 1公开了将5～30重量份的炭黑和0.1～5.0重量份的醌系自由基清除剂与100重量份的包含50重量％以上的天然橡胶的二烯系橡胶共混，以进行第一阶段混合操作，从而制备塑炼母料；并且在塑炼母料中共混含有炭黑但不包括硫化共混剂的共混剂，以进行第二阶段混合操作。
为了获得具有优异的回弹特性和飞行性能以及良好的击球感觉的实心高尔夫球的目的，PTL 2公开了一种实心高尔夫球，其包括至少一层芯和形成在该芯上的至少一层覆盖，其中包括该芯的最内层的至少一层通过将包含基材橡胶、共交联剂、硫化引发剂和填料的橡胶组合物硫化而形成，芯的以JIS-C硬度计的中心硬度为40～60，以JIS-C硬度计的表面硬度为80～95，并且芯的以JIS-C硬度计的距中心点5mm外侧处的硬度(B)与中心硬度(A)之间的硬度差(B-A)为1以上且小于10。
为了改善从共混到硫化的加工性的目的，PTL 3公开了一种轮胎用未硫化橡胶组合物的制造方法，该未硫化橡胶组合物包含100重量份的由选自天然橡胶和合成聚异戊二烯橡胶中的至少一种二烯系橡胶构成的橡胶组分、5～30重量份的二氧化硅、基于二氧化硅的总量的为3～15重量％的量的硅烷偶联剂、0.1～5.0重量份的醌系自由基清除剂、和硫化共混剂，该方法包括在110～160℃的温度下将50重量份以上的橡胶组分的总量、二氧化硅的总量、硅烷偶联剂的总量、和醌系自由基清除剂的总量混合以形成第一混合物的第一混合步骤；在130～160℃的温度下将剩余量的橡胶组分添加到第一混合物中以形成第二混合物的第二步骤；和将硫化共混剂添加到第二混合物中并且混合的第三步骤。
为了获得高的耐热老化性和耐候性的目的，PTL 4公开了一种轮胎用橡胶组合物，其包含橡胶组分和泛醇(ubiquinol)和/或泛醌(ubiquinone)。
PTL 5公开了使用不含烷基的氢醌、具有多个烷基的2,3,5-三甲基氢醌等进行金属的腐蚀抑制硫化的方法。
引用列表
专利文献
PTL 1：JP 2009-167294 A
PTL 2：JP 2003-164546 A
PTL 3：JP 2009-029883 A
PTL 4：JP 2012-062384 A
PTL 5：JP 49-105851 A
发明内容
发明要解决的问题
虽然PTL 1～5公开了各种自由基清除剂，但是既没有公开也没有教导其中使高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性二者彼此兼容的轮胎。
本发明的问题在于提供一种其中使高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性二者彼此兼容的轮胎以及能够制造该轮胎的橡胶组合物。
用于解决问题的方案
本发明涉及以下<1>～<6>。
<1>一种橡胶组合物，其包含包括二烯系橡胶的橡胶组分、具有1个碳原子数为4～6的烷基的氢醌化合物、和胺系防老剂。
<2>如<1>中所述的橡胶组合物，其包含硫磺。
<3>如<1>或<2>中所述的橡胶组合物，其中相对于100质量份的所述橡胶组分，所述氢醌化合物的含量为0.25～1质量份。
<4>如<1>至<3>中任一项所述的橡胶组合物，其中相对于100质量份的所述橡胶组分，所述胺系防老剂的含量为3～10质量份。
<5>如<1>至<4>中任一项所述的橡胶组合物，其中所述氢醌化合物具有1个叔丁基。
<6>一种轮胎，其使用如<1>至<5>中任一项所述的橡胶组合物。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种其中使高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性二者彼此兼容的轮胎以及能够制造该轮胎的橡胶组合物。
具体实施方式
下面基于本发明的实施方案详细列举和描述本发明。
在以下说明中，表示数值范围的记载“A～B”表示包括A和B作为端点的数值范围，并且表示“A以上且B以下”(A＜B的情况)或“A以下且B以上”(B＜A的情况)。
另外，术语“质量份”和“质量％”分别与“重量份”和“重量％”同义。
<橡胶组合物>
本发明的橡胶组合物包含包括二烯系橡胶的橡胶组分、具有1个碳原子数为4～6的烷基的氢醌化合物、和胺系防老剂。“具有1个碳原子数为4～6的烷基的氢醌化合物”以下有时称为“本发明的氢醌化合物”。
本发明的橡胶组合物可以进一步包含填料、硫化剂、硫化促进剂等。
鉴于本发明的橡胶组合物采用上述构成的事实，获得了其中使高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性二者彼此兼容的轮胎。虽然这样的原因尚未阐明，但可以假设以下原因。
对于构成如轮胎的胎身或胎面等硫化橡胶制品的橡胶组分，使用如天然橡胶、丁二烯橡胶、和苯乙烯丁二烯橡胶等二烯系橡胶的硫化橡胶。在一般的硫化橡胶材料中，在轮胎的保管或使用期间，轮胎有时与空气中的臭氧反应并且劣化，从而产生龟裂。通常，为了防止硫化橡胶的龟裂的发生，将防老剂共混在橡胶组合物中，并且通常使用胺系防老剂。然而，虽然当添加大量的防老剂时，可以防止龟裂的发生，但是另一方面，存在其中防老剂沉积在硫化橡胶的表面上而使该表面变色的情况，从而损害硫化橡胶制品的外观。
在其中臭氧使硫化橡胶劣化的过程中，可以认为发生了由于自由基引起的橡胶分子的断裂。在其中将如酚系防老剂、甲酚系防老剂和氢醌系防老剂等防老剂共混在橡胶组分中的情况下，虽然获得了硫化橡胶的劣化防止效果，但也捕获了在橡胶组分的硫化期间产生的自由基。因此，存在阻碍硫化过程的缺点，结果，不能获得期望的硫化橡胶物性，特别是机械强度。因此，以往，作为分子结构，已经使用了通过用大体积(bulky)分子取代羟基附近或用烷基取代羟基的氢而抑制其效果的材料。然而，在这些防老剂中，效果小，并且没有获得认为需要的所需的臭氧劣化防止效果。
添加氢醌系防老剂和酚系防老剂的目的为通过自由基捕获(radical trapping)来阻断由添加臭氧而产生的自动氧化的反应，从而防止硫化橡胶劣化的进行。然而，在氢醌骨架(指的是氢醌的结构)中，在其中不存在取代基(氢醌)的情况下和在其中即使存在取代基但其碳数为3以下的情况下，羟基不受保护，使得虽然自由基捕获能力强，但硫化受到不利影响，并且不能确保硫化橡胶的物性。另一方面，在其中取代基的碳数为7以上的情况下，在二取代物(di-substituted product)或更高取代物中，抑制自由基捕获能力，并且在其中发生臭氧劣化的常温以上且60℃以下的情况下，氢醌系防老剂不能有效地起作用。
因此，可以认为通过使用单取代物，更具体地，通过使用在氢醌骨架中具有1个碳原子数为4～6的烷基的氢醌化合物，可以实现该目的。
下面详细描述本发明。
[橡胶组分]
本发明的橡胶组合物包含包括二烯系橡胶的橡胶组分。
二烯系橡胶可以为天然橡胶或可以为合成橡胶。
合成橡胶的实例包括聚丁二烯橡胶(BR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、卤化丁基橡胶、和丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)。
二烯系橡胶可以单独使用或可以以其两种以上的混合物使用。也可以使用天然橡胶和合成橡胶的组合，并且在该情况下，合成橡胶可以为其两种以上。
上述当中，从改善硫化橡胶的机械强度和耐臭氧龟裂性的观点，二烯系橡胶优选为天然橡胶、聚异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、和聚丁二烯橡胶(BR)；更优选为天然橡胶、聚异戊二烯橡胶(IR)、和聚丁二烯橡胶(BR)；并且还更优选为天然橡胶和聚丁二烯橡胶(BR)。
在其中橡胶组分包括天然橡胶和聚丁二烯橡胶(BR)的情况下，从改善硫化橡胶的机械强度和耐臭氧龟裂性的观点，橡胶组分中的聚丁二烯橡胶(BR)的含量优选大于50质量％，并且更优选55质量％以上。虽然橡胶组分中的聚丁二烯橡胶(BR)的含量的上限没有特别限制，但从改善硫化橡胶的机械强度和耐臭氧龟裂性的观点，优选为80质量％以下，并且更优选70质量％以下。
从改善硫化橡胶的机械强度和耐臭氧龟裂性的观点，聚丁二烯橡胶(BR)优选为高顺式-聚丁二烯橡胶。高顺式-聚丁二烯橡胶是指其中在用FT-IR(傅立叶红外光谱仪)的测量中，1,3-丁二烯单元中的顺式-1,4键含量为90％以上且99％以下的高顺式-聚丁二烯橡胶。高顺式-聚丁二烯橡胶的1,3-丁二烯单元中的顺式-1,4键含量优选为95％以上且99％以下。
高顺式-聚丁二烯橡胶的制造方法没有特别限制，可以通过已知的方法进行制造。其实例包括在钕系催化剂的存在下使丁二烯聚合的方法。
高顺式-聚丁二烯橡胶为市售的，并且其实例包括“BR01”和“T700”，二者均可从JSR Corporation获得；以及“UBEPOL BR150L”，可从Ube Industries,Ltd.获得。
[具有1个碳原子数为4～6的烷基的氢醌化合物]
本发明的橡胶组合物包含具有1个碳原子数为4～6的烷基的氢醌化合物(本发明的氢醌化合物)。
当本发明的橡胶组合物不包含本发明的氢醌化合物时，不能获得如其中使高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性二者彼此兼容的轮胎等硫化橡胶制品。如上所述，当氢醌化合物不具有取代基或在氢醌骨架中不具有取代基时，或者当即使氢醌化合物具有取代基，但取代基的碳数为3以下时，不能实现高的机械强度。另外，在取代基的碳数为7以上的情况下，在二取代物或更高取代物中，不能实现耐臭氧龟裂性。
在本发明的氢醌化合物中，碳原子数为4～6的烷基可以为直链状，可以为支链状，或可以为环状，并且其实例包括正丁基、正庚基、正己基、异丁基、异庚基、异己基、叔丁基、环庚基、和环己基。
上述当中，从高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性之间的平衡的观点，烷基的碳数优选为4～5。另外，烷基优选为支链状，并且更优选为叔丁基。即，氢醌化合物优选具有1个叔丁基。
从改善硫化橡胶的机械强度和耐臭氧龟裂性的观点，相对于100质量份的橡胶组分，本发明的橡胶组合物中的本发明的氢醌化合物的含量优选为0.1～2质量份。当本发明的氢醌化合物的含量相对于100质量份的橡胶组分为0.25质量份以上时，可以改善硫化橡胶的耐臭氧龟裂性，并且当其相对于100质量份的橡胶组分为1质量份以下时，几乎不妨碍橡胶组合物的硫化，并且可以获得具有更高的机械强度的硫化橡胶。
从上述观点，相对于100质量份的橡胶组分，本发明的橡胶组合物中的本发明的氢醌化合物的含量更优选为0.2～1.5质量份，还更优选0.25～1质量份，并且特别优选0.25～0.7质量份。
[胺系防老剂]
为了抑制由于臭氧引起的龟裂的产生和发展，本发明的橡胶组合物包含胺系防老剂。
胺系防老剂的实例包括N-(1,3-二甲基-丁基)-N'-苯基-对苯二胺(有时称为“6PPD”)、N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺、烷基化二苯胺、4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺、N-苯基-N'-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟丙基-对苯二胺、N-(1-甲基庚基)-N'-苯基-对苯二胺、苯基-α-萘胺、辛基化二苯胺及其衍生物、N,N'-二苯基-对苯二胺、和N,N'-二-β-萘基-对苯二胺。胺系防老剂可以单独使用或可以以其两种以上的混合物使用。
上述当中，从进一步改善硫化橡胶的耐臭氧龟裂性的观点，N-(1,3-二甲基-丁基)-N'-苯基-对苯二胺(6PPD)为优选的。
虽然本发明的橡胶组合物中的胺系防老剂的含量没有特别限制，但从进一步改善硫化橡胶的耐臭氧龟裂性、另一方面抑制防老剂从硫化橡胶析出的观点，相对于100质量份的橡胶组分，优选为3～10质量份，更优选3～8质量份，并且还更优选3～5质量份。
从硫化橡胶的高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性之间的平衡的观点，胺系防老剂的含量(a)相对于本发明的氢醌化合物的含量(b)的比例(a/b)以质量计优选为2～15，更优选3～12，还更优选4～12，并且又更优选5～12。
(其它防老剂)
在不损害本发明的效果的范围内，本发明的橡胶组合物除了本发明的氢醌化合物和胺系防老剂以外还可以进一步包含其它防老剂(例如，酚系防老剂和氢醌系防老剂)。
[其它组分]
本发明的橡胶组合物除了上述橡胶组分和防老剂以外还可以进一步包含其它组分。例如，填料、硫磺、硬脂酸、氧化锌、硫化促进剂、硫化延迟剂、软化剂、和蜡在不妨碍本发明目的的范围内可以适当选择并且包含。
(硫磺)
本发明的橡胶组合物优选包含硫磺。
硫磺没有特别限制，并且其实例包括粉末硫磺、沉淀硫磺、胶体硫磺、表面处理的硫磺、和不溶性硫磺。
相对于100质量份的橡胶组分，本发明的橡胶组合物中的硫磺的含量优选为0.1～5质量份。当该含量为0.1质量份以上时，可以充分促进硫化，并且当将其控制为5质量份以下时，可以抑制硫化橡胶的耐老化性。
相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物中的硫磺的含量更优选为0.5～3.5质量份，并且还更优选1～3质量份。
(硫化促进剂)
本发明的橡胶组合物优选包含硫化促进剂。
硫化促进剂的实例包括胍系硫化促进剂、醛-胺系硫化促进剂、醛-氨系硫化促进剂、噻唑系硫化促进剂、次磺酰胺系硫化促进剂、硫脲系硫化促进剂、二硫代氨基甲酸酯系硫化促进剂、黄原酸酯系硫化促进剂、和秋兰姆系硫化促进剂。硫化促进剂可以单独使用或可以以其两种以上的混合物使用。
上述当中，从改善硫化橡胶的机械强度和耐臭氧龟裂性的观点，本发明的橡胶组合物优选包含次磺酰胺系硫化促进剂和噻唑系硫化促进剂中的至少一种。
作为硫化促进剂，可以使用硫化促进剂包(vulcanization acceleratorpackage)。硫化促进剂包包括N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二硫化二-2-苯并噻唑。
从改善硫化橡胶的机械强度和耐臭氧龟裂性的观点，相对于100质量份的橡胶组分，本发明的橡胶组合物中的硫化促进剂的含量优选为0.1～5质量份，更优选0.3～3质量份，并且还更优选0.5～2质量份。
(填料)
本发明的橡胶组合物优选包含填料，如炭黑、二氧化硅、和氢氧化铝。
鉴于橡胶组合物包含填料的事实，可以改善硫化橡胶的机械强度。
炭黑没有特别限制，并且可以根据目的适当选择。作为炭黑，FEF、MAF、GPF、SRF、HAF、ISAF、和SAF级为优选的；FEF、MAF、和GPF级为更优选的；并且FEF级为还更优选的。
二氧化硅没有特别限制，并且可以根据用途使用普通级二氧化硅和已经用硅烷偶联剂等进行表面处理的特殊二氧化硅。作为二氧化硅，例如，优选使用湿式二氧化硅。在其中填料包含二氧化硅的情况下，从进一步改善硫化橡胶的机械强度的观点，优选将橡胶组合物与硅烷偶联剂共混。
填料可以单独使用或可以以其两种以上的组合使用。
相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物中的填料的含量优选为10～70质量份，更优选20～60质量份，并且还更优选25～50质量份。
(软化剂)
本发明的橡胶组合物优选包含软化剂。
软化剂的实例包括操作油，如源自矿物的矿物油、源自石油的芳香油、石蜡油和环烷油，以及源自天然材料的棕榈油。其中，从改善轮胎的湿抓地性能的观点，优选使用源自矿物的软化剂和源自石油的操作油。
软化剂可以单独使用或可以以其两种以上的组合使用。
相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物中的软化剂的含量优选为1～10质量份，更优选2～8质量份，并且还更优选2～6质量份。
<橡胶组合物的制备>
本发明的橡胶组合物可以通过将上述各组分共混并且使用如班伯里混合机、辊和密炼机等混炼机将它们混炼来制造。各组分的共混量与上述橡胶组合物中的含量相同。
各组分的混炼可以完全在一个阶段进行或分成两个以上的阶段进行。例如，列举了一种方法，其中在第一阶段将除了硫磺和发泡剂以外共混的组分混炼，并且在第二阶段将硫磺和发泡剂混炼。另外，相同的组分可以在分开的多个阶段添加并且混炼。
混炼的第一阶段的最高温度优选为130～170℃，第二阶段的最高温度优选为90～120℃。
<轮胎>
本发明的轮胎通过使用本发明的橡胶组合物制成。
本发明的橡胶组合物用于各种硫化橡胶制品，并且适合作为轮胎(充气轮胎)的胎身、胎面构件等。
填充在轮胎中的气体的实例包括通常的空气或具有调节的氧分压的空气，并且此外，还包括如氮气、氩气和氦气等惰性气体。
在其中本发明的橡胶组合物用于轮胎的情况下，其不限于轮胎的胎面构件，还可以用于胎面基部、侧壁、胎侧增强橡胶和胎圈填胶等。
除了轮胎用途以外，本发明的橡胶组合物可以用于防振橡胶、隔震橡胶、带(传送带)、橡胶履带、各种软管、莫兰(moran)等。
实施例
下面通过参考实施例更详细地说明本发明，但应理解的是，本发明并不限于以下的实施例。
<橡胶组合物的制备和硫化橡胶的评价>
(实施例1～3和比较例1～12)
在表1和2所示的共混配方中，使用班伯里混合机将橡胶组合物的共混组分混炼，从而制备样品橡胶组合物(实施例1～3和比较例1、4～7以及11～12)。
将获得的各橡胶组合物在160℃下硫化15分钟，以制造硫化橡胶，并且使用该硫化橡胶评价机械强度和耐臭氧龟裂性。
比较例2～3和8～10的橡胶组合物及其评价结果为使用从实验数据获得的校准曲线预测的预测数据。
[橡胶组合物的共混组分]
表1和2所示组分如下。
·天然橡胶：TSR 20
·聚丁二烯橡胶：商品名：“UBEPOL BR150L”，可从Ube Industries,Ltd.获得
·炭黑：N550(FEF)，商品名：“ASAHI#65”，可从Asahi Carbon Co.,Ltd.获得
·微晶蜡：商品名：“SUNTIGHT A”，可从Seiko Chemical Co.,Ltd.获得
·氢醌化合物1：叔丁基氢醌，可从Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.获得
·氢醌化合物2：苯基氢醌，可从Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.获得
·氢醌化合物3：氢醌，可从Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.获得
·氢醌化合物4：2,5-二叔丁基氢醌，可从Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.获得
·氢醌化合物5：2,5-二叔戊基氢醌，可从Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.获得
·氢醌化合物6：甲基氢醌，可从Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.获得
·氢醌化合物7：2,5-双(1,1,3,3-四甲基丁基)氢醌，可从Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd.获得
·氢醌化合物8：四甲基氢醌，可从Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.获得
·氢醌化合物9：氢醌单甲醚，可从Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.获得
·酚系防老剂：2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚：商品名：“ANTAGE BHT”，可从Kawaguchi Chemical Industry Co.,Ltd.获得
上述氢醌化合物和酚系防老剂的结构式如下。
Figure BDA0003399299520000111
Figure BDA0003399299520000121
·操作油：商品名：[A/O MIX]，可从JXTG获得
·硬脂酸：商品名：“50S”，可从New Japan Chemical Co.,Ltd.获得
·氧化锌(在混炼的第一阶段)：氧化锌#2，根据JIS标准分类
·胺系防老剂：6PPD[N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺]，商品名：“ANTAGE6C”，可从Kawaguchi Chemical Industry Co.,Ltd.获得
·硫化延迟剂：商品名：“NISSEKI NEO RESIN B-100”，可从New Japan ChemicalCo.,Ltd.获得
胺系防老剂的结构式如下。
Figure BDA0003399299520000131
胺系防老剂
[N-1,3-二甲基丁基-N'-苯基-对苯二胺(6PPD)]
·氧化锌(在混炼的最终阶段)：氧化锌#2，根据JIS标准分类
·喹啉系防老剂：聚合的2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉，商品名："NONFLEX RD"，可从Seiko Chemical Co.,Ltd.获得
·硫磺：商品名："HK200-5"，可从Hosoi Chemical Industry Co.,Ltd.获得喹啉系防老剂的结构式如下。
Figure BDA0003399299520000132
(1)机械强度(断裂强度)
在试验温度为23℃和拉伸速度为300mm/分钟的条件下，依照JIS K6250，用拉伸试验机(TENSILON RTC-1225A，可从ORIENTEC Co.,Ltd.获得)对通过将获得的硫化橡胶冲压为JIS3号哑铃形状而获得的片进行拉伸试验，从而测量断裂强度(Tb)。
各实施例和比较例的断裂强度通过将比较例1的断裂强度定义为100而指数化。容许范围为97以上。表示的是，随着断裂强度的指数越大，硫化橡胶的机械强度越高。
结果示于表2(“断裂强度”一栏)。
(2)耐臭氧龟裂性
依照JIS K6259-1:2015(硫化橡胶或热塑性橡胶-耐臭氧性的测定-第1部分：静态和动态应变试验)，在臭氧浓度为50ppm、温度为40℃和伸长率为20％的条件下进行动态臭氧劣化试验，并且评价直至产生长度为1mm的龟裂的天数。
各实施例和比较例的天数通过将比较例1的天数定义为100而指数化。容许范围为140以上。意味的是，随着天数的指数越大，硫化橡胶中的龟裂的产生所需的天数越长，即耐臭氧龟裂性优异。
结果示于表2(“耐臭氧性”一栏)
表1
Figure BDA0003399299520000141
(质量份)
Figure BDA0003399299520000151
从表2可知，在实施例的硫化橡胶中，不仅断裂强度的指数为97以上，而且耐臭氧性中的天数的指数大于140，使得高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性二者彼此兼容。
另一方面，在比较例的硫化橡胶中，即使耐臭氧龟裂性优异，机械强度也低，从而不能使高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性二者彼此兼容。
鉴于上述，可以认为，当实施例的硫化橡胶应用于轮胎的胎面构件、胎侧构件等时，获得具有高的机械强度和优异的耐臭氧性的轮胎。
产业上的可利用性
根据本发明，可以提供一种橡胶组合物，由该橡胶组合物获得其中使高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性二者彼此兼容的硫化橡胶制品。此外，根据本发明，可以提供一种其中使高的机械强度和优异的耐臭氧龟裂性二者彼此兼容的轮胎。

Claims (6)

1.一种橡胶组合物，其包括
包括二烯系橡胶的橡胶组分；
具有1个碳原子数为4～6的烷基的氢醌化合物；和
胺系防老剂。
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其包括硫磺。
3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中相对于100质量份的所述橡胶组分，所述氢醌化合物的含量为0.25～1质量份。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的橡胶组合物，其中相对于100质量份的所述橡胶组分，所述胺系防老剂的含量为3～10质量份。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的橡胶组合物，其中所述氢醌化合物具有1个叔丁基。
6.一种轮胎，其包括根据权利要求1至5中任一项所述的橡胶组合物。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2830975A (en) * 1955-10-17 1958-04-15 Phillips Petroleum Co Copolymerization of a vinylpyridine and a conjugated diene
JP2003164546A (ja) * 2001-12-04 2003-06-10 Sumitomo Rubber Ind Ltd ソリッドゴルフボール
CN1814641A (zh) * 2005-01-31 2006-08-09 中国石化北京燕化石油化工股份有限公司 星型高乙烯基含量的溶聚共轭二烯烃/单乙烯基芳烃共聚物橡胶及其制备方法
JP2009029883A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用未加硫ゴム組成物の製造方法
JP2009167294A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物の製造方法
WO2013046845A1 (ja) * 2011-09-26 2013-04-04 住友ゴム工業株式会社 タイヤ外層用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2014122297A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Sumitomo Rubber Ind Ltd 高分子用オゾン劣化防止剤
JP2015030798A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001139729A (ja) * 1999-08-31 2001-05-22 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム組成物及びその製造方法
JP2006249378A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Bridgestone Corp ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP5002161B2 (ja) * 2006-01-31 2012-08-15 株式会社ブリヂストン 変性天然ゴム及びその製造方法、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ
KR20160084383A (ko) * 2013-11-07 2016-07-13 아크조 노벨 케미칼즈 인터내셔널 비.브이. 폴리머 변형 방법
JP7106839B2 (ja) * 2017-10-27 2022-07-27 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP2020045408A (ja) * 2018-09-18 2020-03-26 住友ゴム工業株式会社 タイヤ内層用ゴム組成物およびその製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2830975A (en) * 1955-10-17 1958-04-15 Phillips Petroleum Co Copolymerization of a vinylpyridine and a conjugated diene
JP2003164546A (ja) * 2001-12-04 2003-06-10 Sumitomo Rubber Ind Ltd ソリッドゴルフボール
CN1814641A (zh) * 2005-01-31 2006-08-09 中国石化北京燕化石油化工股份有限公司 星型高乙烯基含量的溶聚共轭二烯烃/单乙烯基芳烃共聚物橡胶及其制备方法
JP2009029883A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用未加硫ゴム組成物の製造方法
JP2009167294A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物の製造方法
WO2013046845A1 (ja) * 2011-09-26 2013-04-04 住友ゴム工業株式会社 タイヤ外層用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2014122297A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Sumitomo Rubber Ind Ltd 高分子用オゾン劣化防止剤
JP2015030798A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
（苏）札哈罗夫著: "《新型合成橡胶及其应用》", 31 May 1968, 化学工业出版社, pages: 91 - 92 *
李妙葵等: "《大学有机化学实验》", 30 September 2006, 复旦大学出版社, pages: 63 - 64 *

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