JP2002012706A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents
タイヤ用ゴム組成物Info
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Abstract
止し、長期間にわたってタイヤの外観性を保持するタイ
ヤ用ゴム組成物を提供する。 【解決手段】 老化防止剤と無機物粉体を含有する軟化
点または融点が80℃以上の樹脂とを混合してなる粒状
物を含有することを特徴とするゴム組成物。
Description
物に関し、とりわけ、老化防止剤の効果を損なうことな
く変色を防止し、長期間にわたってタイヤの外観性を保
持するタイヤ用ゴム組成物に関する。
のうちに空気中の酸素やオゾンにより酸化劣化され、サ
イドウォール部やトレッド部の溝底にクラックが発生す
る。クラックの発生は、外観をわるくするだけでなく、
タイヤの転動によりクラックが成長して破損するに至る
ため耐久性を悪化させる原因になる。
ッド部などのタイヤ用ゴム組成物には、各種の老化防止
剤が配合され、酸化劣化を防止するようにしている。
り、タイヤの使用末期まで充分な耐オゾン性を得ようと
すると、比較的多量の老化防止剤(たとえば、ゴム成分
100重量部に対して合計で4重量部以上の老化防止
剤)を配合する必要がある。また、これら老化防止剤は
温度、歪み、オゾンなどの外的刺激を受けると、容易に
表面に析出し、さらに紫外線などの光によって経時的に
分解し、この分解物がタイヤを茶色あるいは茶褐色に変
色させていくため、タイヤの外観がわるくなり、商品価
値が低下するという問題があった。
の効果を損なうことなく変色を防止し、長期間にわたっ
てタイヤの外観性を保持するタイヤ用ゴム組成物を提供
することを目的とする。
く鋭意検討した結果、無機粉体を含有する軟化点または
融点が80℃以上の樹脂および老化防止剤を混合してな
る粒状物を含有することにより、老化防止剤の効果を損
なうことなく変色を防止できることを見出し、本発明を
完成した。
軟化点または融点が80℃以上の樹脂および老化防止剤
を混合してなる粒状物を含有することを特徴とするゴム
組成物である。
アミン系老化防止剤、キノリン系老化防止剤、ジフェニ
ルアミン系老化防止剤、p−フェニレンジアミン系老化
防止剤、ヒドロキノン誘導体老化防止剤、モノフェノー
ル系老化防止剤、ビスフェノール系老化防止剤、トリス
フェノール系老化防止剤、ポリフェノール系老化防止
剤、チオビスフェノール系老化防止剤、ベンゾイミダゾ
ール系老化防止剤、チオウレア系老化防止剤、亜リン酸
系老化防止剤および有機チオ酸系老化防止剤よりなる群
から選ばれた少なくとも1種の老化防止剤である前記の
ゴム組成物である。
であることを特徴とする前記のゴム組成物である。
体を5重量%以上含有することを特徴とする前記のゴム
組成物である。
が120μm以下であることを特徴とする前記のゴム組
成物である。
0℃以上の樹脂および少なくとも1種類の老化防止剤を
混合して粒状物とし、これをゴム組成物に含有させるこ
とにより、前記老化防止剤に起因するゴム組成物の経時
的な変色を防止することができる。
たとえば、ナフチルアミン系老化防止剤、キノリン系老
化防止剤、ジフェニルアミン系老化防止剤、p−フェニ
レンジアミン系老化防止剤、ヒドロキノン誘導体老化防
止剤、モノフェノール系老化防止剤、ビスフェノール系
老化防止剤、トリスフェノール系老化防止剤、ポリフェ
ノール系老化防止剤、チオビスフェノール系老化防止
剤、ベンゾイミダゾール系老化防止剤、チオウレア系老
化防止剤、亜リン酸系老化防止剤、有機チオ酸系老化防
止剤などがあげられる。
ェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチル
アミン、アルドール−α−トリメチル1,2−ナフチル
アミンなどがあげられる。
4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体、6
−エトキシ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒド
ロキノリンなどがあげられる。
p−イソプロポキシジフェニルアミン、p−(p−トル
エンスルホニルアミド)−ジフェニルアミン、N,N−
ジフェニルエチレンジアミン、オクチル化ジフェニルア
ミンなどがあげられる。
ては、N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニ
レンジアミン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレン
ジアミン、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレ
ンジアミン、N−シクロヘキシル−N’−フェニル−p
−フェニレンジアミン、N,N’−ビス(1−メチルヘ
プチル)−p−フェニレンジアミン、N,N’−ビス
(1,4−ジメチルペンチル)−p−フェニレンジアミ
ン、N,N’−ビス(1−エチル−3−メチルペンチ
ル)−p−フェニレンジアミン、N−4−メチル−2−
ペンチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、
N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p
−フェニレンジアミン、N,N’−ジアリール−p−フ
ェニレンジアミン、ヒンダードジアリール−p−フェニ
レンジアミン、フェニル,ヘキシル−p−フェニレンジ
アミン、フェニル,オクチル−p−フェニレンジアミン
などがあげられる。
2,5−ジ−(tert−アミル)ヒドロキノン、2,
5−ジ−tert−ブチルヒドロキノンなどがあげられ
る。
2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノー
ル、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノ
ール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、1−
オキシ−3−メチル−4−イソプロピルベンゼン、ブチ
ルヒドロキシアニソール、2,4−ジメチル−6−te
rt−ブチルフェノール、n−オクタデシル−3−
(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチ
ルフェニル)プロピオネート、スチレン化フェノールな
どがあげられる。
ノール系老化防止剤またはポリフェノール系老化防止剤
としては、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−
6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレ
ン−ビス−(4−エチル−6−tert−ブチルフェノ
ール)、4,4’−ブチリデン−ビス−(3−メチル−
6−tert−ブチルフェノール)、1,1’−ビス−
(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサン、テトラ
キス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−
ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
メタンなどがあげられる。
は、4,4’−チオビス−(6−tert−ブチル−3
−メチルフェノール)、2,2’−チオビス−(6−t
ert−ブチル−4−メチルフェノール)などがあげら
れる。
は、2−メルカプトメチルベンゾイミダゾールなどがあ
げられる。チオウレア系老化防止剤としては、トリブチ
ルチオウレアなどがあげられる。亜リン酸系老化防止剤
としては、トリス(ノニルフェニル)ホスファイトなど
があげられる。有機チオ酸系老化防止剤としては、チオ
ジプロピオン酸ジラウリルなどがあげられる。
上を混合して用いることができる。
20〜95重量%が好ましく、より好ましくは30〜9
0重量%である。老化防止剤の配合量が20重量%未満
では老化防止剤と無機粉体含有樹脂との吸着力が大きく
老化防止剤としての効果が得られず、95重量%をこえ
ると充分な変色防止効果が得られず好ましくない。
加硫温度以下では溶融または軟化などを起こして破壊せ
ず粒状物の粒状構造を維持でき、加硫温度以上では樹脂
が溶融または軟化などを起こして粒状物が物性低下によ
り破壊する樹脂が好ましい。具体的には、樹脂の溶融ま
たは軟化する温度が、80〜200℃、好ましくは90
〜180℃、さらに好ましくは100〜170℃であ
る。樹脂の溶融または軟化する温度が80℃未満では加
硫前の工程で樹脂が溶融または軟化などにより破壊され
るため充分な変色防止効果が得られず、200℃をこえ
ると加硫温度でも樹脂が溶融または軟化せず、老化防止
剤としての効果が得られないため好ましくない。
ウレタン、ポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹
脂、エチレンアクリル酸共重合体(EEA)、エチレン
酢酸ビニル共重合体(EVA)、塩化ビニル樹脂、ブタ
ジエン樹脂、ブテン樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、ポリ
カーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどがあ
げられ、なかでも老化防止剤との吸着力の点から、ポリ
ウレタン、メタクリル樹脂、ポリスチレンが好適に用い
られる。
剤とを混合してなる粒状物を用いたのでは、樹脂量を可
能な限り多くしても、粒状物内からゴム成分への老化防
止剤の移行速度が速いため、充分な変色防止効果が得ら
れない。そこで、樹脂にシリカなどの無機粉体を配合し
て得られる無機粉体含有樹脂と老化防止剤とを混合して
なる粒状物を用いることで、老化防止剤の移行速度をあ
る程度抑えることができる。
ば、シリカ、酸化チタン、クレー、アルミナ、タルク、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウムなどがあげ
られる。
のゴム素原料(ゴム成分)へ移行する速度を抑える効果
を大きくするために、その表面積が大きいほうが望まし
く、したがって粒径が小さい方が好ましい。また、加硫
ゴムの物性への影響を抑えるためには、無機粉体の粒径
が小さい方が望ましい。具体的には、無機粉体の平均粒
子径は、0.5〜10μmが好ましく、0.5〜6μm
であることがより好ましい。また、窒素吸着比表面積
は、100〜800m2/gであることが好ましく、3
00〜750m2/gであることがより好ましい。
体が5〜99重量%、好ましくは10〜90重量%であ
る。5重量%未満では、無機粉体を配合する効果(老化
防止剤の移行速度を遅くし、変色を防止する効果)が小
さい。また、99重量%をこえると、粒状物がもろくな
る傾向がある。
m以下が好ましく、より好ましくは100μm以下であ
る。粒状物の平均粒子径が120μmより大きいと、樹
脂と老化防止剤との吸着力が大きく変色防止効果は充分
に発揮できるが、老化防止剤としての効果が低下するた
め好ましくない。
は、密閉式混練機、押し出し機などで老化防止剤と無機
粉体含有樹脂とを混合し、この混合物を凍結粉砕する方
法や化学的または物理化学的に混合する方法などがあげ
られる。これら以外にも、噴霧乾燥法などを用いてもよ
い。
のゴム成分を含有する。
然ゴム(NR)および/またはジエン系合成ゴムを用い
ることができる。本発明において用いるジエン系合成ゴ
ムとしては、たとえば、スチレン−ブタジエンゴム(S
BR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(I
R)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPD
M)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリル−
ブタジエンゴム(NBR)などがあげられ、本発明に使
用されるゴム成分中に1種類または2種類以上含まれて
いてもよい。
0重量部に対して、好ましくは0.5〜5重量部、より
好ましくは0.5〜4重量部、さらに好ましくは0.5
〜3重量部である。粒状物の配合量が0.5重量部未満
では充分な変色防止効果が得られず、5重量部をこえる
と老化防止剤の配合量が多くなるため外観上好ましくな
い。
ボンブラックを含むことができる。本発明のゴム組成物
中に含まれるカーボンブラックの配合量は、補強性およ
び低発熱性の面から、前記ゴム成分100重量部に対し
10〜150重量部であることが好ましく、より好まし
くは15〜100重量部、さらに好ましくは25〜80
重量部である。カーボンブラックの配合量が10重量部
未満では補強効果が充分に得られず、150重量部をこ
えると発熱性が増大する傾向がある。
としては、HAF、ISAF、SAFなどがあげられる
が、とくに限定されるものではない。
填剤を含むことができる。白色充填剤として具体的に
は、シリカ、クレー、アルミナ、タルク、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マ
グネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどがあげ
られ、これらは単独で、または、2種以上を混合して用
いることができる。とくに好ましい白色充填剤は、シリ
カ、クレー、水酸化アルミニウム、アルミナである。
00重量部に対して100重量部、好ましくは85重量
部、さらに好ましくは65重量部である。一方、その下
限は5重量部である。白色充填剤の配合量が5重量部未
満では、補強効果が小さく、100重量部をこえると作
業性が悪化する傾向がある。低発熱性、作業性の面か
ら、白色充填剤の配合量は65重量部以下が好ましい。
成分の結合を強め、ゴム組成物の耐摩耗性を向上させる
ために、カップリング剤、とくにシランカップリング剤
を用いてもよい。シランカップリング剤の配合量は分散
効果およびカップリング効果の面から、前記白色充填剤
の重量に対して1〜20重量%が好ましい。
分、カーボンブラック、白色充填剤、カップリング剤お
よび粒状物以外に、必要に応じて、軟化剤、老化防止
剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、ワックス、ス
テアリン酸、酸化亜鉛などの通常のゴム工業で使用され
るその他の配合剤を適宜配合することができる。
ーボンブラック、白色充填剤、カップリング剤、粒状物
およびその他の配合剤を通常の加工装置、たとえば、ロ
ール、バンバリーミキサー、ニーダーなどにより混練り
することにより得ることができる。
明するが、これは本発明の目的を限定するものではな
い。
P−26M(軟化点123℃) シリカ:鈴木油脂工業(株)製E−6C(平均粒子径
2.0〜2.5μm、比表面積600〜700m2/
g) カーボンブラック:昭和キャボット(株)製のショウブ
ラックN220 ステアリン酸:日本油脂(株)製のステアリン酸 酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号 老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6
C(化学名:N−メチル−N’−(1,3−ジメチルブ
チル)−p−フェニレンジアミン) 硫黄:鶴見化学(株)製の粉末硫黄 加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラーC
Z(化学名:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジリ
ルスルフェンアミド)
リウレタンにシリカを配合して得られたシリカ含有樹脂
またはポリウレタン(樹脂)と老化防止剤を60ccラ
ボブラストミルで混合した。この混合物を冷凍粉砕し、
粒状物(サンプル1〜4)を得た。得られた粒状物の平
均粒子径を表1に示す。
前記のようにして得られたサンプル1〜4、硫黄および
加硫促進剤以外の配合剤をバンバリーミキサーで混練り
してマスターバッチを作製したのち、8インチロールに
てマスターバッチと硫黄、加硫促進剤およびサンプル1
〜4をそれぞれ混練りして調製した。これらの配合物を
170℃で20分間プレス加硫して加硫物を得、物性を
評価した。
雨水がかからないように屋外暴露した。30日間暴露
後、外観を目視で観察し、変色の度合いを5段階で評価
した。数値が小さいものほど変色の度合いが大きいこと
を示す。
と、前述の方法で30日間屋外暴露したのちの試験片
(屋外暴露後)について測定した。測定は、JISK6
259に準拠して行なった。すなわち、オゾン濃度50
±5pphmおよび引張量20±2%の条件に96時間
連続して試験片を暴露したのち、試験槽から取り出し、
亀裂状態を亀裂の数と亀裂の大きさおよび深さとについ
て、以下の条件に基づいて観察した。亀裂の数について
は、亀裂が少数のものをA、亀裂が多数のものをB、亀
裂が無数のものをCと評価した。亀裂の大きさおよび深
さについては、肉眼では見えないが10倍の拡大鏡では
確認できるものを1、肉眼で確認できるものを2、亀裂
が深くて比較的大きいもの(1mm未満)を3、亀裂が
深くて大きいもの(1mm以上3mm未満)を4、3m
m以上の亀裂または切断を起こしそうなものを5と評価
した。
なる粒状物を含有する実施例1〜4では、粒状物を含有
しない比較例1に対して、外観変色が小さく、屋外暴露
後の耐オゾン性も改良された。
単に混合してなる粒状物を含有する比較例2および3で
も、外観変色、屋外暴露後の耐オゾン性ともに改善され
たが、実施例1〜4の方が改善しろが大きかった。
なうことなく変色を防止し、長期間にわたってタイヤの
外観性を保持するタイヤ用ゴム組成物を提供することが
できる。
Claims (5)
- 【請求項1】 無機粉体を含有する軟化点または融点が
80℃以上の樹脂および老化防止剤を混合してなる粒状
物を含有することを特徴とするゴム組成物。 - 【請求項2】 老化防止剤が、ナフチルアミン系老化防
止剤、キノリン系老化防止剤、ジフェニルアミン系老化
防止剤、p−フェニレンジアミン系老化防止剤、ヒドロ
キノン誘導体老化防止剤、モノフェノール系老化防止
剤、ビスフェノール系老化防止剤、トリスフェノール系
老化防止剤、ポリフェノール系老化防止剤、チオビスフ
ェノール系老化防止剤、ベンゾイミダゾール系老化防止
剤、チオウレア系老化防止剤、亜リン酸系老化防止剤お
よび有機チオ酸系老化防止剤よりなる群から選ばれた少
なくとも1種の老化防止剤である請求項1記載のゴム組
成物。 - 【請求項3】 前記樹脂が熱可塑性樹脂である請求項1
または2記載のゴム組成物。 - 【請求項4】 前記樹脂が前記無機粉体を5重量%以上
含有する請求項1、2または3記載のゴム組成物。 - 【請求項5】 前記粒状物の平均粒子径が120μm以
下である請求項1、2、3または4記載のゴム組成物。
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- 2000-06-28 JP JP2000193951A patent/JP4447744B2/ja not_active Expired - Fee Related
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