JP2003073502A - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JP2003073502A JP2003073502A JP2001266112A JP2001266112A JP2003073502A JP 2003073502 A JP2003073502 A JP 2003073502A JP 2001266112 A JP2001266112 A JP 2001266112A JP 2001266112 A JP2001266112 A JP 2001266112A JP 2003073502 A JP2003073502 A JP 2003073502A
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Abstract
れたゴム組成物の提供。 【解決手段】 (i)天然ゴム80〜100重量部及び
ジエン系合成ゴム0〜20重量部からなる原料ゴム10
0重量部、(ii)硫黄2〜10重量部、(iii)有機酸コ
バルト塩0.05〜0.4重量部(コバルト原子とし
て)、(iv)式(I):R2 Sy R1(Sx R1)n Sy R
2 で示される数平均分子量が200〜15000のポリ
サルファイド重合体0.5〜20重量部並びに(v)テ
トラベンジルチウラムジスルフィドを加硫促進剤として
含んでなり、加硫促進剤テトラベンジルチウラムジスル
フィドの全加硫促進剤配合量に対する重量比が0.1〜
0.8であり、かつ全加硫促進剤配合量に対する前記ポ
リサルファイド重合体の重量比が0.5〜30であるゴ
ム組成物。
Description
更に詳しくは加硫系として硫黄、特定のポリサルファイ
ド重合体及び特定のテトラベンジルチウラムジスルフィ
ドを用いて耐熱老化性及び耐疲労破壊性をバランスさせ
乍ら、加硫ゴムの発熱上昇を抑制して発熱耐久性にも優
れたゴム組成物に関する。本発明のゴム組成物は、発熱
耐久性が要求される商品及びパーツ、例えばトラック、
バス、建設車輌用タイヤのキャップ/ベーストレッド又
はクッションゴムとして使用するのに適している。 【0002】 【従来の技術】特開2000−309665号公報に
は、特定の構造を有する有機硫黄化合物を用いて、ゴム
の架橋構造を制御することで、耐熱老化性−耐疲労破壊
性という二律背反を克服したゴム組成物が得られる旨記
載されている。これによって確かに耐熱老化性および耐
疲労破壊性の両立は達成されるものの、加硫ゴムの発熱
耐久性の面では、未だ満足すべきものとは言えなかっ
た。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、耐熱老化性及び耐疲労破壊性を両立させながら、加
硫ゴムの発熱上昇を抑制して発熱耐久性にも優れるゴム
組成物を提供することにある。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明に従えば、(i)
天然ゴム80〜100重量部及びジエン系合成ゴム0〜
20重量部からなる原料ゴム100重量部、(ii)硫黄
2〜10重量部、(iii)有機酸コバルト塩0.05〜
0.4重量部(コバルト原子として)、(iv)式
(I): R2 Sy R1(Sx R1)n Sy R2 (I) (式中、R1 は炭素数2〜10のオキシアルキレン基及
び/又はポリオキシアルキレン基であり、R2 は炭素数
1〜30の炭化水素基から選ばれた少なくとも1種の官
能基であり、xは1〜6の数でその平均は3〜5であ
り、yは1〜6の数でその平均は3〜5であり、そして
nは1〜50の整数である)で示される数平均分子量が
200〜15000のポリサルファイド重合体0.5〜
20重量部並びに(v)テトラベンジルチウラムジスル
フィドを加硫促進剤として含んでなり、加硫促進剤テト
ラベンジルチウラムジスルフィドの全加硫促進剤配合量
に対する重量比が0.1〜0.8であり、かつ全加硫促
進剤配合量に対する前記ポリサルファイド重合体の重量
比が0.5〜30であるゴム組成物が提供される。 【0005】 【発明の実施の形態】本発明者らは、天然ゴム(NR)
又はNRとジエン系合成ゴム(例えばBR,SBR,I
Rなど)とのブレンドに、特定のポリサルファイド重合
体(I)を有機硫黄化合物加硫剤として硫黄と共に用
い、これにテトラベンジルチウラムジスルフィド(TB
zTD)を含む加硫促進剤を組み合わせ、一定比率で使
用することにより、優れた耐熱老化性−耐疲労破壊性バ
ランスを有すると共に、他の加硫促進剤との組み合わせ
でみられる発熱上昇を抑制して発熱耐久性に優れた加硫
ゴムを得ることができることを見出した。 【0006】本発明に係るゴム組成物に主成分として配
合される原料ゴムは、天然ゴム(NR)又はNR80〜
100重量部と従来から各種ゴム組成物に一般的に配合
されている任意のジエン系ゴム、例えばポリイソプレン
ゴム(IR)、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム
(SBR)、各種ポリブタジエンゴム(BR)、アクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、ブチ
ルゴム(IIR)などのジエン系ゴム20重量部以下の
ブレンドとして使用することができる。なお、ブレンド
の場合にはNRの使用量が少な過ぎると耐久性とスチー
ルコードとの接着性が低下するので好ましくない。 【0007】本発明において使用する式(I)のポリサ
ルファイド重合体は、硫黄と組み合せて、加硫剤として
使用される。このポリサルファイド重合体の使用量は数
平均分子量が200〜15000、好ましくは1000
〜12000で、原料ゴム100重量部に対し、0.5
〜20重量部、好ましくは1〜15重量部である。この
分子量が小さ過ぎるとゴム補強性が低下し、特に破壊物
性が低下するので好ましくなく、逆に高過ぎると原料の
粘度が上昇し、混練時のポリサルファイド重合体の分散
性が悪化するので好ましくない。また配合量が0.5重
量部未満では所望の効果が得られないので好ましくな
く、逆に20重量部を超えると初期物性(モジュラス、
高tanδ、スチールコードとの接着性)が低下するの
で好ましくない。硫黄の配合量は2〜10重量部、好ま
しくは2〜7重量部である。硫黄量に対するポリサルフ
ァイド重合体の配合比が0.3以上であるのが好まし
く、更に好ましくは0.6〜5である。 【0008】前記式(I)において、R1 は炭素数2〜
10のオキシアルキレン基及び/又は炭素数が2〜10
で、好ましくは酸素数が2〜10のポリオキシアルキレ
ン基であり、R2 は炭素数が1〜30、好ましくは3〜
20の炭化水素基(例えばアリル基、ベンジル基など)
から選ばれた少なくとも1種の官能基であり、xは1〜
6で平均3〜5の数、好ましくは平均2〜3の数であ
り、yは1〜6で平均3〜5の数、好ましくは平均2〜
3の数であり、nは1〜50の整数、好ましくは5〜4
0の整数で示されるポリサルファイド重合体である。な
おR1 は、好ましくは式: −C2 H4 OCm H2mOC2 H4 − (式中、mは1又は2の整数である)で示される基であ
る。 【0009】本発明ではスチールコードの接着用として
原料ゴム100重量部に対し、コバルト原子として、
0.05〜0.4重量部の有機酸コバルト塩、例えばナ
フテン酸コバルト、トール油酸コバルト、ネオデカン
酸、オルトホウ酸コバルト、アセチルアセトネートコバ
ルトなどを配合する。この有機酸コバルト塩の配合量が
少な過ぎると、スチールコードとの接着力が不足するの
で好ましくなく、逆に多過ぎると他パーツとの物性のバ
ランスの点で好ましくない。 【0010】本発明では、加硫促進剤として、テトラベ
ンジルチウラムジスルフィドTBzTDを含む加硫促進
剤を用いるが、本発明の目的を達成するためには、加硫
促進剤テトラベンジルチウラムジスルフィドの全加硫促
進剤配合量に対する重量比は0.1〜0.8、好ましく
は0.3〜0.8であり、かつ全加硫促進剤配合量に対
する前記ポリサルファイド重合体の重量比が0.5〜3
0、好ましくは0.5〜10である。 【0011】本発明においては、前記加硫促進剤TBz
TDと共に、従来からゴム組成物用に配合されている任
意の加硫促進剤を配合する。そのような加硫促進剤とし
ては、例えば2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベン
ゾチアジルジスルフィド、N−シクロヘキシル−2−ベ
ンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−N′−ジシクロ
ヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、ジ
フェニルグアニジンチアゾールなどをあげることができ
る。 【0012】本発明に係るゴム組成物には、前記した必
須成分に加えて、カーボンブラック、シリカなどの補強
剤(フィラー)、各種オイル、老化防止剤、可塑性剤な
どのタイヤ用、その他一般ゴム用に一般的に配合されて
いる各種添加剤を配合することができ、かかる配合物は
一般的な方法で混練、加硫して組成物とし、加硫又は架
橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配
合量も本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配
合量とすることができる。 【0013】 【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。 【0014】実施例1〜4及び比較例1〜7 サンプルの調製 表Iに示す配合において、加硫促進剤、硫黄及びポリサ
ルファイド重合体を除く各成分を1.8リットルの密閉
型ミキサーで3〜5分間混練し、165±5℃に達した
ときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバ
ッチに、表Iに示す加硫促進剤、硫黄及びポリサルファ
イド重合体を8インチのオープンロールで混練し、所望
のゴム組成物を得た。 【0015】得られたゴム組成物を15×15×0.2
cmの金型で150℃×30分間プレス加硫して試験片を
作成し、老化前および老化後(空気中:100℃×96
時間)の以下の方法でその物性を測定した。結果は表I
に示す。 【0016】加硫物性の評価方法 100%モジュラスM100、破断強度TB及び破断伸
びEB:JIS K6251に準拠して測定(ダンベル
状3号型)。 硬度Hs:JIS K6301に準拠して測定。 tanδ(100℃):老化前の試験片についてJIS
K6394に準拠して引張方法で測定(温度100
℃)。比較例1の値を100として指数表示。 【0017】 【表1】【0018】表Iの脚注 *1:RSS#1 *2:ポリイソプレンゴム (日本ゼオン(株)製 Nip
ol IR−2200)*3:カーボンブラックN326
(東海カーボン(株)製) *4: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*5:ナフテン酸コバルト *6:N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジル−
スルフェンアミド *7:テトラベンジル−チウラム−ジスルフィド 【0019】*8:ポリサルファイドポリマー〔東レチオ
コール LP−31〕に当量のトリエチルアミン存在下
で、過剰のベンジルクロライドを添加、反応させ、アミ
ン塩酸塩をろ過後、過剰のベンジルクロライドを留去し
た。このポリマー100gに粉末硫黄36.9gとトリ
エチルアミン0.5gを添加し、90℃で1時間反応さ
せることにより得られたポリサルファイド重合体(平均
分子量は約11200、硫黄数4、ベンジル末端)。 【0020】*9:加硫促進剤TBzTD配合量/全加硫
促進剤配合量 *10 :ポリサルファイド重合体配合量/全加硫促進剤配
合量 【0021】 【発明の効果】表Iに示したように、コントロール配合
である比較例1のゴム組成物に比較して、比較例2に示
すように、コントロール配合の促進剤を本発明の促進剤
TBzTDに置換したのみでは老化後のEB保持率の改
善はみられるが、老化前のモジュラス及び破断伸びが低
くなる。一方、比較例3はコントロール配合の硫黄の一
部を本発明のポリサルファイド重合体に置換したもので
老化後の破断伸び保持率の改善はみられるが、tanδ
(110℃)が24%と大幅に増大して発熱が増大す
る。比較例4はコントロール配合の硫黄の一部を本発明
のポリサルファイド重合体へ、そして加硫促進剤をTB
zTDに置き換えたものであるが、老化後の破断伸び保
持率での改善は認められるが、老化前のモジュラスが低
い。比較例5は比較例3の促進剤の一部を少量のTBz
TDに置き換えたものであるが、比較例3からの変化は
認められない。 【0022】これに対し、実施例1は比較例3の促進剤
の一部をTBzTDに置き換えポリサルファイド重合体
配合の効果(老化後EB保持)を維持しつつコントロー
ル比較例1と同等の発熱である。比較例6は比較例3の
促進剤の大部分をTBzTDに置き換えたものである
が、比較例4からの変化は認められない。実施例2は本
発明のポリサルファイド重合体配合量の下限であるが、
実施例1よりやや老化後物性の効果は少なくなるものの
依然として効果が認められる。比較例7はコントロール
配合の硫黄を本発明のポリサルファイド重合体全量置換
した例で、老化後物性の改善は大幅になるが、発熱も大
幅増大するので好ましくない。実施例3は比較例5の促
進剤の一部を本発明のTBzTDに置換した例で、老化
後物性改善を維持しながら発熱を大幅に低減することが
できる。実施例4はゴム成分として天然ゴム(90重量
部)とポリイソプレンゴム(IR)(10重量部)との
ブレンドを用いたもので、促進剤としてTBzTDを併
用し、そしてポリサルファイド重合体の配合と組み合わ
せることにより、老化後の破断伸びを保持しつつ対脂例
である比較例1と同等の発熱である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 (i)天然ゴム80〜100重量部及び
ジエン系合成ゴム0〜20重量部からなる原料ゴム10
0重量部、(ii)硫黄2〜10重量部、(iii)有機酸コ
バルト塩0.05〜0.4重量部(コバルト原子とし
て)、(iv)式(I): R2 Sy R1(Sx R1)n Sy R2 (I) (式中、R1 は炭素数2〜10のオキシアルキレン基及
び/又はポリオキシアルキレン基であり、R2 は炭素数
1〜30の炭化水素基から選ばれた少なくとも1種の官
能基であり、xは1〜6の数でその平均は3〜5であ
り、yは1〜6の数でその平均は3〜5であり、そして
nは1〜50の整数である)で示される数平均分子量が
200〜15000のポリサルファイド重合体0.5〜
20重量部並びに(v)テトラベンジルチウラムジスル
フィドを加硫促進剤として含んでなり、加硫促進剤テト
ラベンジルチウラムジスルフィドの全加硫促進剤配合量
に対する重量比が0.1〜0.8であり、かつ全加硫促
進剤配合量に対する前記ポリサルファイド重合体の重量
比が0.5〜30であるゴム組成物。
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---|---|---|---|
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2001
- 2001-09-03 JP JP2001266112A patent/JP4639556B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP4639556B2 (ja) | 2011-02-23 |
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