JP2005232355A

JP2005232355A - ゴム組成物

Info

Publication number: JP2005232355A
Application number: JP2004044500A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Inoue; 芳久井上; Naoya Amino; 直也網野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】大気に長時間曝しても耐候性及び耐外観性に優れるゴム組成物の提供。
【解決手段】（ｉ）ジエン系ゴム１００重量部、（ii）カルナウバワックス０．１〜２．５重量部、(iii）アミン系老化防止剤０．５〜２．５重量部及び（iv）アミン系老化防止剤の脂肪酸塩を含んでなり、アミン系老化防止剤の脂肪酸塩（iv）の含量が、ジエン系ゴム１００重量部当り、前記アミン系老化防止剤(iii）との合計量で１〜５重量部で、アミン系老化防止剤の脂肪酸塩（iv）／アミン系老化防止剤(iii）の重量比が０．２５〜４．０であるゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明はゴム組成物に関し、更に詳しくはゴム製品として大気に曝した際に優れた耐候性と外観保持性を長期にわたって持続させることができるゴム組成物に関する。

空気入りタイヤのサイドウォールやトレッド部は、優れた耐候性とともに、商品陳列時などに外観の変化が少ないことが望まれる。かかる目的でタイヤの外観を向上させる手法としてカルナウバワックスを配合する技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開平１１−２６９３１２号公報

本発明者らの知見によれば、前述の目的でカルナウバワックスを配合したゴム組成物において、アミン系老化防止剤の配合量が多い場合には優れた外観を長期間持続することは難しく、また、アミン系老化防止剤の配合量が少ない場合には、優れた耐候性を長期に持続させることが困難であった。

従って、本発明は大気に曝した際に長期に亘って耐候性及び外観保持性のいずれにも優れたゴム組成物を提供することにある。

本発明に従えば、（ｉ）ジエン系ゴム１００重量部、（ii）カルナウバワックス０．１〜２．５重量部、(iii）アミン系老化防止剤０．５〜２．５重量部及び（iv）アミン系老化防止剤の脂肪酸塩を含んでなり、アミン系老化防止剤の脂肪酸塩（iv）の含量が、ジエン系ゴム１００重量部当り、前記アミン系老化防止剤(iii）との合計量で１〜５重量部で、アミン系老化防止剤の脂肪酸塩（iv）／アミン系老化防止剤(iii）の重量比が０．２５〜４．０であるゴム組成物が提供される。

本発明によれば、ジエン系ゴムに、所定量のカルナウバワックス、アミン系老化防止剤及びアミン系老化防止剤の脂肪酸塩を配合することにより、十分な耐候性が得られると共に優れた外観保持性を長期に亘って持続させることができる。

本発明に従ったゴム組成物に配合されるジエン系ゴムは従来からタイヤ用などに一般的に使用されている任意のジエン系ゴムとすることができ、具体的には例えば各種天然ゴム（ＮＲ）、各種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）、各種アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、各種スチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、各種クロロプレンゴム（ＣＲ）、各種ブチルゴム（ＩＩＲ）などをあげることができ、これらは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。

本発明に従ったゴム組成物に配合されるカルナウバワックスはヤシ科の植物であるカルナウバ（Copernicia cerifera Martius)の若葉から得られる植物ロウで市販されており、本発明においてはかかる市販品を用いることができる。本発明においては、ジエン系ゴム１００重量部に対し、カルナウバワックスを０．１〜２．５重量部、好ましくは０．２〜１．０重量部配合する。この配合量が少な過ぎると外観保持効果が十分ではなく、多すぎると耐候性が損なわれるので好ましくない。

本発明に従ったゴム組成物に配合させるアミン系老化防止剤は従来からタイヤ用などのゴム組成物に配合されている任意のアミン系老化防止剤を用いることができ、好ましくは式（Ｉ）：

で表わされる芳香族第二級アミン系老化防止剤を用いる。アミン系老化防止剤の配合量は以下に述べる条件を満足することを前提として、ジエン系ゴム１００重量部当り、０．５〜２．５重量部、好ましくは１．０〜２．０重量部である。かかるアミン系老化防止剤としては、具体的にはサントフレックス６ＰＰＤ（Ｆｌｅｘｓｙｓ社製）、サントフレックスＩＰＰＤ（Ｆｌｅｘｓｙｓ社製）、サントフレックス７７ＰＤ（Ｆｌｅｘｓｙｓ社製）などとして市販されているものを使用することができる。

本発明に従ったゴム組成物には、更に必須成分として、アミン系老化防止剤の脂肪酸塩、特に好ましくは前記式（Ｉ）で表わされる芳香族第二級アミン系老化防止剤の脂肪酸塩を配合する。この脂肪酸塩としては炭素数が１４〜２４の直鎖型飽和脂肪酸（例えばステアリン酸）との塩を使用するのが好ましく、かかるアミン系老化防止剤の脂肪酸塩としては、Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ６ＰＰＤ−Ｃ１８（Ｆｌｅｘｓｙｓ社製）などの市販品を用いることができる。

本発明によれば、前述の如く、ジエン系ゴム１００重量部に対し、カルナウバワックス０．１〜２．５重量部と、アミン系老化防止剤及びアミン系老化防止剤の脂肪酸塩を合計で１〜５重量部、好ましくは１．５〜４．５重量部となるように配合し、さらに、アミン系老化防止剤とアミン系老化防止剤の脂肪酸塩の配合比率（アミン系老化防止剤の脂肪酸塩／アミン系老化防止剤の重量比）が０．２５〜４．０、好ましくは０．５〜３．０で、且つ、アミン系老化防止剤の配合量が０．５〜２．５重量部、好ましくは１．０〜２．０重量部の条件を満たすように配合する。前記老化防止剤及びその脂肪酸塩の合計量が、１重量部未満では耐候性が不十分となり、５重量部を超えると外観が悪化するので好ましくない。なおアミン系老化防止剤の脂肪酸塩のアミン系老化防止剤部分は併用するアミン系老化防止剤と同一でも異なっていてもよい。

アミン系老化防止剤の脂肪酸塩は、老化防止機能を持つが、分子量が大きいためにゴム表面へのブルーム速度が遅い。従って、ゴムの外観に与える影響が小さいばかりか、老化防止剤の消費が遅いために長期に渡って老化防止剤機能が持続する。しかし、ブルーム速度が遅いために即効性に乏しい。そこで、別途アミン系老化防止剤を配合することによって、初期から寿命末期までの十分な耐候性を備えることが可能となる。アミン系老化防止剤とアミン系老化防止剤の脂肪酸塩の配合比率は、０．２５〜４．０とするのが最も効果的である。アミン系老化防止剤が０．５重量部未満では即効性が不十分で、２．５重量部を超えて配合すると外観が悪化する。従って、少ないアミン系老化防止剤の配合で十分な耐候性が得られる為、さらに、カルナウバワックスを配合することによって、優れた外観を長期間に渡って持続できる。

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、カーボンブラックなどの補強剤（フィラー）、加硫促進剤、各種オイル、可塑剤などのタイヤ用など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して組成物と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。

以下、実施例及び比較例に従って本発明を更に詳しく説明するが、本発明の範囲をこれらに限定するものでないことはいうまでもない。

実施例１及び比較例１〜５
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を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加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。

次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１５０℃で３０分間加硫して加硫ゴムシートを調製し、以下に示す試験法でゴム物性を測定した。結果は表Ｉに示す。

表Ｉ脚注
＊１：天然ゴム（ＮＲ）ＳＴＲ−２０
＊２：日本ゼオン（株）製ＮｉｐｏｌＢＲ１２２０
＊３：昭和キャボット（株）製ショウブラックＮ５５０
＊４：正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種
＊５：日本油脂（株）製ビーズステアリン酸
＊６：日本精蝋（株）製ＯＺＯＡＣＥＯ３５５
＊７：Ｆｌｅｘｓｙｓ社製サントフレックス６ＰＰＤ
＊８：Ｆｌｅｘｓｙｓ社製サントフレックス６ＰＰＤ−Ｃ１８
＊９：三精産業（株）より市販の天然カルナウバ２号
＊１０：細井化学工業（株）製油処理イオウ
＊１１：大内新興化学工業（株）製ノクセラーＮＳ−Ｆ

ゴム物性評価試験法
硬さ（ＪＩＳ硬度）：ＪＩＳＫ６２５３に準拠して２０℃で測定した。

静オゾン（２４及び４８時間後）：ＪＩＳＫ６２５９に準拠してでオゾン５０ppm ×４０℃でき裂状態を測定した。
（評価）Ｎ：き裂なし
Ａ１：肉眼では見えないが１０倍の拡大鏡では確認できるき裂が少数
Ａ２：肉眼で確認できるき裂が少数
Ｂ２：肉眼で確認できるき裂が多数
Ｂ３：き裂が深くて比較的大きいもの（１mm未満）が多数

外観保持性テスト：室内暴露０日（スタート）、３０日及び９０日について目視にて各サンプルの外観保持性を評価した。
（評価）○：茶変色なし
△：茶変色小
×：茶変色大

表Ｉの結果から明らかなように、従来の標準的な配合である比較例１に比較して、比較例２は外観保持性改善のためアミン系老化防止剤を減量したところ外観保持性は改善されるものの、耐オゾン性悪化した。比較例３は比較例１にカルナウバワックスを使用したが、耐オゾン性維持で外観保持性も改善されるがその効果は不十分であった。比較例４は比較例１でアミン系老化防止剤の使用量を減量し、アミン系老化防止剤の脂肪酸塩を使用した例であるが、耐オゾン性維持で外観も改善されるがその効果は不十分であった。実施例１は比較例１でアミン系老化防止剤の配合量を減量し、アミン系老化防止剤の脂肪酸塩を使用かつカルナウバワックスを本発明の範囲で使用すると耐オゾン性維持で外観保持性の改善が認められた。比較例５は比較例１でアミン系老化防止剤の配合量を減量し、アミン系老化防止剤の脂肪酸塩を使用かつカルナウバワックスを本発明の範囲を超えて配合した例で外観は改善されるものの、耐オゾン性が悪化した。

本発明に従ったゴム組成物は優れた耐候性と共に長期間に亘り優れた外観を長期間保持することができるので、空気入りタイヤのサイドウォールやトレッド部に使用するのに好適である。

Claims

（ｉ）ジエン系ゴム１００重量部、（ii）カルナウバワックス０．１〜２．５重量部、(iii）アミン系老化防止剤０．５〜２．５重量部及び（iv）アミン系老化防止剤の脂肪酸塩を含んでなり、アミン系老化防止剤の脂肪酸塩（iv）の含量が、ジエン系ゴム１００重量部当り、前記アミン系老化防止剤(iii）との合計量で１〜５重量部で、アミン系老化防止剤の脂肪酸塩（iv）／アミン系老化防止剤(iii）の重量比が０．２５〜４．０であるゴム組成物。
前記アミン系老化防止剤の脂肪酸塩（iv）が式（Ｉ）：

で表わされる芳香族第二級アミン系老化防止剤の脂肪酸塩である請求項１に記載のゴム組成物。
前記アミン系老化防止剤の脂肪酸塩（iv）がアミン系老化防止剤と炭素数１４〜２４の直鎖型飽和脂肪酸との塩である請求項１又は２に記載のゴム組成物。
前記アミン系老化防止剤（iii）が式（Ｉ）：

で表わされる芳香族第二級アミン系老化防止剤である請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴム組成物。