JP2007224072A - Rubber composition and pneumatic tire using the same - Google Patents

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靖王 福島
Eiji Nakamura
英二 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition suitably used in a heavy-duty pneumatic tire and an off-road tire and having abrasion resistance and low heat build-up properties and a high recycling ratio and to provide the pneumatic tire using the rubber composition. <P>SOLUTION: The rubber composition is obtained by compounding 100 pts.mass of a rubber component with 0.1-30 pts.mass of a compound having a moiety Q containing dipolar nitrogens and a moiety B containing a 4- to a 6-membered nitrogen-containing heterocycle containing an oxygen or a sulfur and further compounding waste rubber. The dipolar nitrogen moiety is specifically selected from at least one or more of A1-C(A2)=N(A3)→O, A1-C≡N→O and A1-C≡N→N-A4. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、廃ゴムなどを配合した高リサイクル率のゴム組成物でありながら、ゴムの発熱性を改善すると共に耐摩耗性を維持して、要求の厳しい重荷重用空気入りタイヤ及びオフロードタイヤへの使用が可能なゴム組成物及びその空気入りタイヤに関するものである。   The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire using the rubber composition, and more specifically, while improving the heat build-up of rubber and wear resistance while being a highly recyclable rubber composition containing waste rubber and the like. The present invention relates to a rubber composition that can be used for heavy-duty pneumatic tires and off-road tires that are demanding, and the pneumatic tires.

一般に、空気入りタイヤにあっては自動車の低燃費と安定性が求められる。特にトラック、バス等に用いられる重荷重用空気入りタイヤあってはより改善された低発熱化が求められる。更にオフロードタイヤにあっては、トレッドゴムの低ヒステリシスロス性(低転がり抵抗性)及び耐摩耗性が求められる。従来、オフロードのタイヤでは、耐摩耗性を向上させるために、トレッドゴム用組成物にSBR等の合成ゴム成分を使用し、カット性の向上や耐疲労性の向上を図っている。
ところで、近年、環境問題の高まりと共に、廃タイヤなどの使用済みゴム製品や、ゴム製品の製造過程で生じたゴム屑などから得られるゴム(以下、廃ゴムという。)を天然ゴム及び合成ゴムなどの新材ゴム(以下、単にゴム成分という。)と共に使用し、ゴム組成物におけるマテリアルリサイクル率の向上を図っている。
一般に、廃ゴムの含有量を高めてリサイクル率を上げると、耐摩耗性が悪化する。このため、廃ゴムを微粉砕化、また粉砕化したものをオイルパン法で処理して最適化状態で配合することによりリサイクル率を高めると共に耐摩耗性の改良を図っている。
しかしながら、リサイクル率を高めると、発熱性が悪化する。このため、根本的に発熱性を向上させない限り、廃ゴムを配合してリサイクル率を高めることができない。重荷重用空気入りタイヤ及びオフロード用タイヤにあっても、リサイクル率の向上が求められている。
In general, a pneumatic tire requires low fuel consumption and stability of an automobile. In particular, heavy duty pneumatic tires used for trucks, buses and the like are required to have further improved heat generation. Further, for off-road tires, the tread rubber is required to have low hysteresis loss (low rolling resistance) and wear resistance. Conventionally, in off-road tires, in order to improve wear resistance, synthetic rubber components such as SBR are used in the tread rubber composition to improve cutability and fatigue resistance.
By the way, in recent years, with the increase in environmental problems, used rubber products such as waste tires and rubber obtained from rubber scraps produced in the manufacturing process of rubber products (hereinafter referred to as waste rubber) are natural rubber and synthetic rubber. The new material rubber (hereinafter simply referred to as the rubber component) is used to improve the material recycling rate in the rubber composition.
Generally, when the content of waste rubber is increased to increase the recycling rate, the wear resistance deteriorates. For this reason, waste rubber is pulverized, and the pulverized product is processed by an oil pan method and blended in an optimized state to increase the recycling rate and improve wear resistance.
However, when the recycling rate is increased, the exothermic property deteriorates. For this reason, unless the exothermic property is fundamentally improved, the recycling rate cannot be increased by adding waste rubber. Even in heavy duty pneumatic tires and off-road tires, improvement of the recycling rate is required.

本発明は、上記課題に鑑み、重荷重用空気入りタイヤ及びオフロード用タイヤに使用可能な耐摩耗性及び低発熱性があり、リサイクル率の高いゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤを提供することにある。   In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a rubber composition having wear resistance and low heat generation that can be used for heavy-duty pneumatic tires and off-road tires and having a high recycling rate, and a pneumatic tire using the rubber composition. There is to do.

本発明者等は、上記の課題を解決するため、天然ゴム、及び合成ゴム等のゴム成分を含むゴム組成物中に、そのゴム成分等の二重結合部位に反応性を示すようなダイポーラー窒素を含む部分Q、及びカーボンブラック、ホワイトカーボン(又はシリカフィラー)等の充填物と反応性を示すような酸素又は硫黄を含む窒素含有複素環を含む部分Bを有してなる化合物を配合すると、ゴム成分中でカーボン等の分散性が高められ、ゴム組成物の低発熱性が向上し、またこのような組成物に廃ゴムなどを十分に含有させて使用できることを見出し、本発明に至ったものである。
即ち、本発明は、以下の手段或いは構成を特徴するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have developed a dipolar that shows reactivity in a double bond site such as a rubber component in a rubber composition containing a rubber component such as natural rubber and synthetic rubber. When a compound comprising a part Q containing nitrogen and a part B containing a nitrogen-containing heterocyclic ring containing oxygen or sulfur which shows reactivity with a filler such as carbon black, white carbon (or silica filler), etc. is blended It has been found that the dispersibility of carbon and the like in the rubber component is improved, the low exothermic property of the rubber composition is improved, and that such a composition can be used by sufficiently containing waste rubber or the like, leading to the present invention. It is a thing.
That is, the present invention is characterized by the following means or configurations.

(1) ゴム成分100質量部に対して、ダイポーラー窒素を含む部分Q、及び酸素又は硫黄を含む4〜6の窒素含有複素環部分Bを有する化合物0.1〜30質量部を配合し、且つ廃ゴムを配合することを特徴とするゴム組成物。 (1) For 100 parts by mass of the rubber component, 0.1 to 30 parts by mass of a compound having a part Q containing dipolar nitrogen and 4 to 6 nitrogen-containing heterocyclic parts B containing oxygen or sulfur are blended, And a rubber composition comprising waste rubber.

(2) 上記のダイポーラー窒素部分が、A1−C(A2)=N(A3)→O、A1−C≡N→O、及びA1−C≡N→N−A4の少なくとも1以上から選択され、該A1〜A4はそれぞれ異なっていても良い水素又は炭素数が20以下の基又は上記Bを連結する連結鎖であり、上記化合物が少なくともA1〜A4の1つ以上に上記Bが連結している上記(1)記載のゴム組成物。
(3) 上記の化合物のA1〜A4は、水素、炭素数が1〜20の範囲にあるアルキル基、及び炭素数が6〜20の範囲にあるアリール基(但し、芳香族環にはニトロ基、シアノ基、クロロ基、ブロモ基、アシル基、カルボニルアルキル基、アルキル基、及びアルコキシル基を有してよい。)の何れか1つから選択される基、又はそれらの連結鎖である上記(2)記載のゴム組成物。
(4) 上記B部分の窒素含有複素環がオキサゾリン又はチアゾリンである上記(1)記載のゴム組成物。
(2) The dipolar nitrogen portion is selected from at least one of A1-C (A2) = N (A3) → O, A1-C≡N → O, and A1-C≡N → N-A4. A1 to A4 may be different from each other, hydrogen or a group having 20 or less carbon atoms or a linking chain connecting the B, and the compound is bonded to at least one of A1 to A4 and the B is connected. The rubber composition as described in (1) above.
(3) A1 to A4 of the above compound are hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms (however, the aromatic ring has a nitro group) , A cyano group, a chloro group, a bromo group, an acyl group, a carbonylalkyl group, an alkyl group, and an alkoxyl group), or a group thereof selected from the above ( 2) The rubber composition as described.
(4) The rubber composition according to the above (1), wherein the nitrogen-containing heterocycle of the B part is oxazoline or thiazoline.

(5) 上記の化合物が、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトロン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトロン、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトロン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトロン、フェニル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトロン、フェニル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトロン、4−トリル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトロン、4−トリル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトロン、4−メトキシフェニル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトロン、4−メトキシフェニル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトロン、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトリルオキシド、4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトリルオキシド、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトリルイミン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトリルイミン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトリルオキシド、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトリルイミン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトリルイミンの1以上のものからなる上記(4)記載のゴム組成物。 (5) The above compound is 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrone, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrone, 4- (2-oxazolyl) -phenyl- N-phenyl-nitrone, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-phenyl-nitrone, phenyl-N-4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrone, phenyl-N-4- (2-thiazolyl)- Phenyl-nitrone, 4-tolyl-N-4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrone, 4-tolyl-N-4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrone, 4-methoxyphenyl-N-4- ( 2-Oxazolyl) -phenyl-nitrone, 4-methoxyphenyl-N-4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrone, 4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrile Oxide, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrile oxide, 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrileimine, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrileimine, 4 -(2-thiazolyl) -phenyl-nitrile oxide, 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-phenyl-nitrileimine, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-phenyl-nitrileimine, phenyl-N- The rubber composition according to (4) above, comprising at least one of 4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrileimine and phenyl-N-4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrileimine.

(6) 上記の廃ゴムが微粉砕処理して得られる粉末ゴムである上記(1)記載のゴム組成物。
(7) 上記の粉末ゴムが#80(篩スクリーン)以下の篩に掛けた微粒径のものである上記(6)記載のゴム組成物。
(8) 上記(6)又は(7)記載のゴム組成物において、上記廃ゴムが該粉末ゴムをオイルパン法処理して得られた再生ゴムであるゴム組成物。
(6) The rubber composition according to (1), wherein the waste rubber is a powder rubber obtained by pulverizing.
(7) The rubber composition as described in (6) above, wherein the powder rubber has a fine particle size applied to a sieve of # 80 (sieve screen) or less.
(8) A rubber composition as described in (6) or (7) above, wherein the waste rubber is a recycled rubber obtained by treating the powder rubber with an oil pan method.

(9) 請求項1〜8の何れかの項に記載されるゴム組成物であって、該廃ゴムを上記ゴム成分100に対して50質量部以下で含有させてなる空気入りタイヤ。
(10) 上記の空気入りタイヤが重荷重用空気入りタイヤである上記(9)記載の空気入りタイヤ。
(11) 上記の空気入りタイヤがオフロードタイヤである上記(9)記載の空気入りタイヤ。
(9) A pneumatic tire according to any one of claims 1 to 8, wherein the waste rubber is contained in an amount of 50 parts by mass or less based on the rubber component 100.
(10) The pneumatic tire according to (9), wherein the pneumatic tire is a heavy duty pneumatic tire.
(11) The pneumatic tire according to (9), wherein the pneumatic tire is an off-road tire.

上記手段によれば、天然ゴム及び合成ゴム等のゴム成分に廃ゴム、特に十分に粉砕した粉末ゴムや再生ゴムを所定量加えることにより耐摩耗性を改善させ、また、これに加えて上記の化合物を加えると、ゴム成分中の二重結合部分(P)と化合物のQ部分が下記反応式(1)〜(3)の反応が生じる。   According to the above means, the wear resistance is improved by adding a predetermined amount of waste rubber, in particular, sufficiently pulverized powder rubber and recycled rubber, to rubber components such as natural rubber and synthetic rubber. When the compound is added, the reaction of the following reaction formulas (1) to (3) occurs between the double bond part (P) in the rubber component and the Q part of the compound.

Figure 2007224072
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Figure 2007224072
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Figure 2007224072
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更に、カーボンブラック(CB)或いはホワイトカーボン(又はシリカフィラー)と化合物B部分が下記反応式(4)〜(15)式の反応が生じる。   Furthermore, the reaction of the following reaction formulas (4) to (15) occurs between the carbon black (CB) or white carbon (or silica filler) and the compound B portion.

Figure 2007224072
Figure 2007224072

Figure 2007224072
Figure 2007224072

Figure 2007224072
このような化合物の作用により、ゴム組成物においてカーボンブラック及びホワイトカーボンが十分に拡散される。その結果として、耐摩耗性の改善に有効な粉末廃ゴム等を配合して耐摩耗性に加えてリサイクル率を高め、ゴムの低発熱性及び低ヒステリシスロス性を更に改善し、重荷重用空気入りタイヤ及びオフロードタイヤとしての使用を可能にするものである。
Figure 2007224072
By the action of such a compound, carbon black and white carbon are sufficiently diffused in the rubber composition. As a result, powder waste rubber effective for improving wear resistance is blended to increase the recycle rate in addition to wear resistance, further improving the low heat build-up and low hysteresis loss of rubber, and entering heavy duty pneumatic It can be used as a tire and an off-road tire.

以下に、本発明の実施の形態について詳しく説明する。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、ダイポーラー窒素を含む部分Q、及び酸素又は硫黄を含む4〜6の窒素含有複素環を含む部分Bを有する化合物0.1〜30質量部を配合することを特徴とするものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The rubber composition of the present invention has a compound 0.1 having a part Q containing dipolar nitrogen and a part B containing 4 to 6 nitrogen-containing heterocycles containing oxygen or sulfur with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 30 mass parts is mix | blended, It is characterized by the above-mentioned.

上記の化合物はダイポーラー窒素部分を含む限り本発明の化合物である。特に好ましいダイポーラー窒素部分の具体的なものとしては、A1−C(A2)=N(A3)→O(ニトロン系)、A1−C≡N→O(ニトリルオキサイド系)、及びA1−C≡N→N−A4(ニトリルイミン系)の3つが挙げられる。これらのダイポーラー窒素部分Qは、ゴム成分等のポリマー中の二重結合部分と上述の反応式(1)〜(3)で示すように反応結合するものである。   The above compound is a compound of the present invention as long as it contains a dipolar nitrogen moiety. Specific examples of particularly preferred dipolar nitrogen moieties include A1-C (A2) = N (A3) → O (nitrone system), A1-C≡N → O (nitrile oxide system), and A1-C≡. N → N-A4 (nitrile imine type) can be mentioned. These dipolar nitrogen portions Q are reactively bonded to double bond portions in a polymer such as a rubber component as shown in the above reaction formulas (1) to (3).

上述のニトロン系、ニトリルオキサイド系、及びニトリルイミン系のダイポーラー窒素部分Qにおける各A1〜A4の基は、水素、又は炭素数が20以下の基或いは連結鎖であることが望ましい。炭素数が20を超えると、化合物自体の分子量が嵩み、ゴム成分との反応性が悪くなる。
上記化合物はB部分を有していることから、A1〜A4はB部分を連結する連結鎖となり得る。但し、A1〜A3の場合、A1のみの場合、又はA1及びA4の場合は、少なくとも1つ以上がB部分と連結しており、B部分が複数存在していても良い。尚、A1〜A4はそれぞれ異なるものであっても良く、同一のものであっても良い。
The groups A1 to A4 in the nitrone-based, nitrile oxide-based, and nitrileimine-based dipolar nitrogen portions Q are preferably hydrogen, a group having 20 or less carbon atoms, or a connecting chain. When the number of carbon atoms exceeds 20, the molecular weight of the compound itself increases, and the reactivity with the rubber component becomes worse.
Since the said compound has B part, A1-A4 can become a connecting chain which connects B part. However, in the case of A1 to A3, in the case of only A1, or in the case of A1 and A4, at least one or more are connected to the B portion, and a plurality of B portions may exist. A1 to A4 may be different or the same.

上記の化合物のA1〜A4の具体的な基又は連結鎖としては、具体的に水素、炭素数が1〜20の範囲にあるアルキル基、及び炭素数が6〜20の範囲にあるアリール基(但し、芳香族環にはニトロ基、シアノ基、クロロ基、ブロモ基、アシル基、カルボニルアルキル基、アルキル基、及びアルコキシル基を有してよい。)の何れか1つから選択される基、又はそれらの連結鎖である。上記アルキル基、アシル基、カルボニルアルキル基、及びアルコキシル基は、分岐鎖を有していても良く、またシクロ環があっても良い。またA1〜A4はそれぞれ異なっても良い。   As specific groups or connecting chains of A1 to A4 of the above compound, specifically, hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms ( However, the aromatic ring may have a nitro group, a cyano group, a chloro group, a bromo group, an acyl group, a carbonylalkyl group, an alkyl group, and an alkoxyl group). Or a connecting chain thereof. The alkyl group, acyl group, carbonylalkyl group, and alkoxyl group may have a branched chain or a cyclo ring. A1 to A4 may be different from each other.

上記の化合物のB部分は、オキゼチン系、チオゼチン系、オキサゾリン系、チアゾリン系、テトラヒドロオキサジン系及びテトラヒドロチオキサジン系等の酸素又は硫黄を有する窒素含有複素環からなる。特に、下記構造式(I)〜(III)で表される4〜6員の窒素含有複素環からなる(表中のXは、酸素:O又は硫黄:S)。中でも、構造式(II)のオキサゾリン及びチオゾリンが望ましい。また、各構造式中において、R1〜R7は、水素、又は炭素数が20以下の基又は連結鎖である。また、A1〜A4の場合と同様に各構造式において、R1〜R3の場合、R1〜R5の場合、又はR1〜R7の場合には、少なくとも1以上がQと連結しているA1〜A4に相当する。
上述したようにB部分は、下記反応式(4)〜(15)の結合反応が起こり、カーボンブラック及びホワイトカーボンをゴム成分のポリマー中に均一に取り込むことができる。
The B portion of the above compound consists of a nitrogen-containing heterocycle having oxygen or sulfur such as oxetine, thiozetin, oxazoline, thiazoline, tetrahydrooxazine and tetrahydrothioxazine. In particular, it consists of a 4- to 6-membered nitrogen-containing heterocyclic ring represented by the following structural formulas (I) to (III) (X in the table is oxygen: O or sulfur: S). Of these, oxazoline and thiozoline of the structural formula (II) are preferable. In each structural formula, R1 to R7 are hydrogen, a group having 20 or less carbon atoms, or a connecting chain. Moreover, in each structural formula similarly to the case of A1 to A4, in the case of R1 to R3, in the case of R1 to R5, or in the case of R1 to R7, at least one or more of A1 to A4 connected to Q Equivalent to.
As described above, the B part undergoes a binding reaction of the following reaction formulas (4) to (15), and carbon black and white carbon can be uniformly incorporated into the polymer of the rubber component.

Figure 2007224072
Figure 2007224072

上記の化合物の具体的なものとしては、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトロン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトロン、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトロン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトロン、フェニル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトロン、フェニル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトロン、4−トリル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトロン、4−トリル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトロン、4−メトキシフェニル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトロン、4−メトキシフェニル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトロン、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトリルオキシド、4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトリルオキシド、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトリルイミン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトリルイミン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトリルオキシド、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトリルイミン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトリルイミン等を挙げることができる。   Specific examples of the above compounds include 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrone, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrone, and 4- (2-oxazolyl). -Phenyl-N-phenyl-nitrone, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-phenyl-nitrone, phenyl-N-4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrone, phenyl-N-4- (2- Thiazolyl) -phenyl-nitrone, 4-tolyl-N-4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrone, 4-tolyl-N-4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrone, 4-methoxyphenyl-N- 4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrone, 4-methoxyphenyl-N-4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrone, 4- (2-oxazolyl) -fe Ru-nitrile oxide, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrile oxide, 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrileimine, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrile Imine, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrile oxide, 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-phenyl-nitrileimine, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-phenyl-nitrileimine, phenyl -N-4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrileimine, phenyl-N-4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrileimine and the like can be mentioned.

このような化合物において、例えば、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトロン(以下、4OPMNという。)及び4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトロン(以下、4OPPNという。)を具体的に挙げることができる。   Examples of such compounds include 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrone (hereinafter referred to as 4OPMN) and 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-phenyl-nitrone (hereinafter referred to as 4OPPN). Can be specifically mentioned.

Figure 2007224072
Figure 2007224072

上記の化合物の製造方法は、過度の実験をしなくても製造できる。例えば、4OPMN及び4OPPNに関しては後述する実施例においてその製造方法を示すことができる。
また、他の化合物についても、他の開始物質及び中間物質を適宜選択することにより代表的な製造方法で製造することができる。
上記の化合物は、ゴム成分100質量部に対して、0.1〜30質量部の範囲で含む。特に、0.1〜5質量部の範囲で含むことが好ましい。化合物の配合量が0.1未満では、低発熱化及び低ヒステリシスロス性の効果が十分でない。化合物の配合量が30質量部を超えると、著しいコストアップになり好ましくない。
The method for producing the above compound can be produced without undue experimentation. For example, with respect to 4OPMN and 4OPPN, the manufacturing method can be shown in the examples described later.
Also, other compounds can be produced by typical production methods by appropriately selecting other starting materials and intermediate materials.
Said compound is contained in 0.1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of rubber components. In particular, it is preferable to contain in 0.1-5 mass parts. If the compounding amount is less than 0.1, the effects of low heat generation and low hysteresis loss are not sufficient. When the compounding amount of the compound exceeds 30 parts by mass, the cost increases significantly, which is not preferable.

本発明のゴム組成物において、ゴム成分は天然ゴム及び合成ゴムのなからから適宜選択できブレンドされていても良い。また合成ゴムとしては、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができる。特に共役ジェン系ゴムが好ましく、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)、ポリイソプレン(IR)、ポリブタジエン(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、及びブチルゴムから少なくとも1種を適宜選択することが好ましい。特に好ましくは、SBRを選択すると、耐摩耗性を向上させる。   In the rubber composition of the present invention, the rubber component may be appropriately selected from natural rubber and synthetic rubber and may be blended. Moreover, as a synthetic rubber, it can select suitably from well-known things according to the objective. Conjugated rubber is particularly preferable, and it is preferable to appropriately select at least one from styrene-butadiene copolymer (SBR), polyisoprene (IR), polybutadiene (BR), acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, and butyl rubber. . Particularly preferably, when SBR is selected, the wear resistance is improved.

本発明のゴム組成物には廃ゴムが配合される。廃ゴムは上記のゴム成分100質量部に対して50質量部以下で配合することが好ましい。特に好ましくは、0.1〜50質量部の範囲で、特に、1〜10質量部の範囲で配合することが好ましい。
廃ゴムの配合量が上記の50質量部を超えると、発熱性が悪化し、タイヤのトレッドなどには適さない。また、廃ゴムの配合量が上記の0.1質量部未満ではリサイクル率が十分ではない。
Waste rubber is blended in the rubber composition of the present invention. The waste rubber is preferably blended at 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Especially preferably, it is 0.1 to 50 mass parts, It is preferable to mix | blend especially in the range of 1 to 10 mass parts.
If the amount of waste rubber exceeds 50 parts by mass, the heat buildup deteriorates and it is not suitable for tire treads. Further, if the amount of waste rubber is less than 0.1 parts by mass, the recycling rate is not sufficient.

廃ゴムは、使用済みゴム製品、ゴム製品の製造過程で生じたゴム屑などから得られるゴムである。また廃ゴムは、粉砕ゴム、更に好ましくは粉末ゴム、及びその粉末ゴムをオイルパン法で再生した再生ゴムとしてゴム組成物に配合することが好ましい。
粉末ゴム及び再生ゴムは従来の方法により得られるものであれば、本発明においてその使用は制限されない。市販品の粉末ゴム、粉ゴム、及び再生ゴムであっても良い。また、粉末ゴムは、#80以下の篩スクリーンに掛けた微粒径のもの、特に#100以下のものに掛けた粒径のものが好ましい。
Waste rubber is rubber obtained from used rubber products, rubber scraps produced during the manufacturing process of rubber products, and the like. The waste rubber is preferably blended into the rubber composition as crushed rubber, more preferably powder rubber, and recycled rubber obtained by regenerating the powder rubber by the oil pan method.
The use of powder rubber and recycled rubber is not limited in the present invention as long as it can be obtained by conventional methods. Commercially available powder rubber, powder rubber, and recycled rubber may be used. Further, the powder rubber preferably has a fine particle size applied to a sieve screen of # 80 or less, particularly a particle size applied to a # 100 or less.

本発明に使用する粉末ゴムは、例えば、以下の破砕機等で得られる。
図1〜図3に示すように、チップ化設備等からの廃ゴムチップGが直列に配される破砕機10に投入される。破砕された粉末ゴムは篩機16で分級され、分級された粉末ゴムはストレージタンクT1、T2、及びT3に分級粒径に応じて貯留される。
破砕機10は、回転ロール12とその周面に対向して配された3個の固定刃14からなる。図2Aに示すように、回転ロール12の周面にはローレット加工により軸方向に沿って溝断面形状が両綾目となる溝条部12(1)が一定間隔のピッチRで形成され、回転ロール12の周面には一定幅Rのロール刃が形成される。尚、断面が片綾目では破砕時にゴムのチヂレ(ゴムを微細粉する過程で、小粉が連なって凝集した解れ可能な状態のもの。)ができる。溝条部12(1)のピッチRは、廃ゴムチップGの破砕処理段階に応じて適宜選択され、特に0.25〜2.5mmの範囲で選択されることが好ましい。特に荒仕上げでは0.6〜2.5mmの範囲が好ましく、仕上げ段階では0.25〜0.6mmの範囲が好ましい。上記2.5mmを超えると粗すぎてゴムチップGが小さくならず、逆に0.25mm未満では細かすぎてチヂレが発生する。
回転ロール12が対向する固定刃14の傾斜面は、回転ロールの周面に合わせた孤状面が形成され、上記の周面と弧状面とは実質的に隙間が生じないように対向している。孤状面には6本の溝条部14(1)がその条を回転ロールの軸方向に沿わせてそれぞれ間隔Qをおいて形成され、固定刃が形成される。また、溝条部14(1)間で形成される刃の先端は幅P分の弧状先端幅を有している。間隔Qは1〜20mm、好ましくは6mmであり、20mmを超えるとゴムのチヂレが発生する。また、刃の先端幅Pは0.5〜5mm、好ましくは1〜2mmである。5mmを超えるとゴムのチヂレが発生する。
The powder rubber used in the present invention can be obtained by, for example, the following crusher.
As shown in FIGS. 1 to 3, waste rubber chips G from chipping equipment and the like are put into a crusher 10 arranged in series. The crushed powder rubber is classified by the sieving machine 16, and the classified powder rubber is stored in the storage tanks T1, T2, and T3 according to the classified particle diameter.
The crusher 10 includes a rotary roll 12 and three fixed blades 14 arranged to face the peripheral surface thereof. As shown in FIG. 2A, grooves 12 (1) having a cross-sectional shape of both grooves along the axial direction are formed on the circumferential surface of the rotary roll 12 by knurling at a pitch R of a constant interval. A roll blade having a constant width R is formed on the peripheral surface of the roll 12. Incidentally, when the cross section is one-sided, rubber can be crushed at the time of crushing (in the process of finely pulverizing the rubber, in a state where the small powders are aggregated and can be separated). The pitch R of the groove 12 (1) is appropriately selected according to the crushing stage of the waste rubber chip G, and is particularly preferably selected in the range of 0.25 to 2.5 mm. In particular, the range of 0.6 to 2.5 mm is preferable in rough finishing, and the range of 0.25 to 0.6 mm is preferable in the finishing stage. If it exceeds 2.5 mm, it is too coarse to make the rubber chip G small. Conversely, if it is less than 0.25 mm, the rubber chip G is too fine and wrinkles occur.
The inclined surface of the fixed blade 14 opposed to the rotary roll 12 is formed with an arcuate surface that matches the peripheral surface of the rotary roll, and the peripheral surface and the arcuate surface are opposed to each other so that a gap is not substantially generated. Yes. Six grooves 14 (1) are formed on the isolated surface along the axial direction of the rotary roll, with a gap Q, and a fixed blade is formed. Further, the tip of the blade formed between the groove portions 14 (1) has an arcuate tip width corresponding to the width P. The interval Q is 1 to 20 mm, preferably 6 mm, and if it exceeds 20 mm, rubber curling occurs. The tip width P of the blade is 0.5 to 5 mm, preferably 1 to 2 mm. If it exceeds 5 mm, rubber curls will occur.

固定刃14の溝条部14(1)の断面形状は、投入される原料の廃ゴムチップが移動する下流側の溝条側壁面が図示のように回転ロール12の中心Oと刃先端とを結ぶ延長上に形成される。そして、溝条部14(1)は前記下流方向に向かうに従って深く形成され、溝条部14(1)の底面は上述の弧状面又は回転ロール12の周面に対して、図2Bに示すように傾斜角θを有し、かかる傾斜角θが鋭角であることが好ましい。また逆に図2Cに示すように、廃ゴムチップが移動する上流側に前記中心Oの延長上に前記溝条側壁面が形成されていると、破砕時にゴムのチヂレが発生し好ましくない。また図2Dに示すように溝条部14(1)の両側壁面を前記中心Oの延長上に形成すると、溝条部の角縁部でゴムのチヂレが発生するため好ましくない。   The cross-sectional shape of the groove 14 (1) of the fixed blade 14 is such that the groove side wall surface on the downstream side where the waste rubber chip of the raw material to be moved moves connects the center O of the rotary roll 12 and the blade tip as shown in the figure. Formed on the extension. And the groove part 14 (1) is formed deeply toward the said downstream direction, and the bottom face of the groove part 14 (1) is as shown to FIG. 2B with respect to the above-mentioned arcuate surface or the surrounding surface of the rotary roll 12. And the inclination angle θ is preferably an acute angle. On the other hand, as shown in FIG. 2C, if the groove side wall surface is formed on the extension of the center O on the upstream side where the waste rubber chip moves, rubber stagnation occurs during crushing, which is not preferable. Moreover, as shown in FIG. 2D, it is not preferable to form both side wall surfaces of the groove 14 (1) on the extension of the center O, because rubber curl occurs at the corners of the groove.

回転ロール12と固定刃14間のギャップは、上述したように、実質的に間隙がない状態、ゼロつまり両者が軽く触れる程度が好ましく、また回転ロール12の固定刃14に対する実直度は0である。即ち回転ロール12の回転軸は固定刃14の対向面に対して真直であり、回転ロールの軸方向と溝条部14(1)の条方向は平行である。回転ロール12と固定刃14との間にギャップがあるとチヂレが発生する。
このように構成される破砕機で廃ゴムチップGを粉末ゴムとする場合、チップ化設備から供給された廃ゴムチップGが図2Aの第1固定刃14の傾斜面Sに投入される。チップGは図3に示すように回転ロール12と固定刃14間を通過する際の剪断力により破砕される。破砕は固定刃14の溝条部14(1)の数だけ繰り返され、更に回転ロール12の周囲に設置される固定刃14の数だけ乗算される。また、回転ロール12の設置数に応じてもその処理が乗算される。また廃ゴムピッチの上流から下流のそれぞれの段階に応じて、回転ロール12の溝条部12(1)のピッチRが適宜選択される。
As described above, the gap between the rotary roll 12 and the fixed blade 14 is preferably in a state where there is substantially no gap, that is, it is preferable that the two touch lightly, and the straightness of the rotary roll 12 with respect to the fixed blade 14 is zero. . That is, the rotating shaft of the rotating roll 12 is straight with respect to the opposing surface of the fixed blade 14, and the axial direction of the rotating roll and the strip direction of the groove 14 (1) are parallel. If there is a gap between the rotary roll 12 and the fixed blade 14, curling occurs.
When the waste rubber chip G is used as powder rubber in the crusher configured as described above, the waste rubber chip G supplied from the chipping equipment is put into the inclined surface S of the first fixed blade 14 in FIG. 2A. As shown in FIG. 3, the chip G is crushed by a shearing force when passing between the rotary roll 12 and the fixed blade 14. The crushing is repeated by the number of the groove portions 14 (1) of the fixed blade 14 and further multiplied by the number of the fixed blades 14 installed around the rotary roll 12. The processing is also multiplied according to the number of installed rotating rolls 12. Further, the pitch R of the groove portion 12 (1) of the rotary roll 12 is appropriately selected according to the respective stages from the upstream to the downstream of the waste rubber pitch.

尚、固定刃14による破砕処理で発生する破砕ゴムチップGは初期において大きさが一定せず大小さまざまであり、比較的大きなゴムチップGは固定刃14を離れると直ちに落下し、また比較的小さなゴムチップGは、回転ロール12の溝条部12(1)に挟まる。このため、固定刃14と略対称位置に配置されたブラシ18によって掻き落とされる。破砕機10では、これらを収集して再度入口側に循環させて破砕処理を繰り返すこともできる。
また、破砕処理において、廃ゴムチップGの破砕状態に応じて凝集防止材を添加することができる。凝集防止材の添加によって、ゴム同士の凝集を防止し、低い粒径を有する粉末ゴムが効率良く得られる。凝集防止材は、一般的な炭酸カルシウム、アルミナ、カーボンブラック、タルク、シリカ等の充填材を挙げることができる。特に、カーボンブラックが好ましい。凝集防止材の添加量は、廃ゴム100質量部に対して10〜20質量部の範囲である。添加量が10質量部未満では十分な凝集効果が得られず、また20質量部を超えると、ゴム組成物の最終製品用途の選択性を狭める。
破砕機10で粉砕された廃ゴムチップGは、ふるい機16で分級してそのままストレージタンクT1、T2、T3に収容される。
再生ゴムは、例えば、特開2002−155170号公報に記載されるように村岡社製のオイルパン処理法によるものがある。
Note that the crushed rubber chips G generated by the crushing process by the fixed blade 14 are not constant in size and vary in size. The relatively large rubber chip G falls immediately after leaving the fixed blade 14 and the relatively small rubber chip G. Is sandwiched between the groove portions 12 (1) of the rotary roll 12. For this reason, it is scraped off by the brush 18 arranged at a position substantially symmetrical with the fixed blade 14. In the crusher 10, these can be collected and circulated again to the inlet side to repeat the crushing process.
Further, in the crushing treatment, an aggregation preventing material can be added according to the crushing state of the waste rubber chip G. By adding an anti-agglomeration material, aggregation of rubbers is prevented, and a powder rubber having a low particle size can be obtained efficiently. Examples of the aggregation preventing material include fillers such as general calcium carbonate, alumina, carbon black, talc, and silica. In particular, carbon black is preferable. The addition amount of the aggregation preventing material is in the range of 10 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the waste rubber. If the addition amount is less than 10 parts by mass, a sufficient coagulation effect cannot be obtained, and if it exceeds 20 parts by mass, the selectivity of the rubber composition for use as a final product is narrowed.
The waste rubber chips G crushed by the crusher 10 are classified by the sieving machine 16 and stored in the storage tanks T1, T2, and T3 as they are.
For example, as described in JP-A-2002-155170, recycled rubber is produced by an oil pan treatment method manufactured by Muraoka.

本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分にカーボンブラック及び/又はホワイトカーボン(シリカフィラー)等を配合することができる。これらはゴム成分100質量部に対して30〜70質量部の範囲で配合することが好ましい。カーボンブラック及びホワイトカーボンの量が少なくなると弾性率が低下する傾向がある。また、カーボン等の量が多くなると加硫ゴム組成物の低発熱性が悪くなる傾向にある。
上記カーボンブラックは、通常ゴム業界で用いられるものから適宜選択することができ、例えば、SAF、SRF、GPF、FEF、HAF、ISAF等を挙げることができる。尚、カーボンブラック等は、吸油性を利用してその表面を活性させることが望ましい。
In the rubber composition of the present invention, carbon black and / or white carbon (silica filler) can be blended with the rubber component. These are preferably blended in the range of 30 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the amount of carbon black and white carbon decreases, the elastic modulus tends to decrease. Further, when the amount of carbon or the like increases, the low heat build-up of the vulcanized rubber composition tends to deteriorate.
The carbon black can be appropriately selected from those usually used in the rubber industry, and examples thereof include SAF, SRF, GPF, FEF, HAF, and ISAF. Incidentally, it is desirable to activate the surface of carbon black or the like by utilizing oil absorption.

本発明のゴム組成物は、上記のゴム成分及びカーボンブラックの他に、ゴム工業で通常使用されている種々の成分を含むことができる。例えば、種々の成分として、充填剤(例えば、シリカ等の補強性充填剤;並びに炭酸カルシウム及び炭酸カルシウムなどの無機充填剤);加硫促進剤;老化防止剤;酸化亜鉛;ステアリン酸;軟化剤;及びオゾン劣化防止剤等の添加剤を挙げることができる。なお、加硫促進剤として、MBTS(ジベンゾチアジルジスルフィド)及びCZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)等のチアゾール系加硫促進剤;TT(テトラメチルチウラムスルフィド)等のチウラム系加硫促進剤;並びにDPG(ジフェニルグアニジン)等のグアニジン系の加硫促進剤等を挙げることができる。   The rubber composition of the present invention can contain various components usually used in the rubber industry in addition to the above rubber component and carbon black. For example, as various components, fillers (for example, reinforcing fillers such as silica; and inorganic fillers such as calcium carbonate and calcium carbonate); vulcanization accelerators; anti-aging agents; zinc oxide; stearic acid; And additives such as an ozone degradation inhibitor. As vulcanization accelerators, thiazole vulcanization accelerators such as MBTS (dibenzothiazyl disulfide) and CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide); thiurams such as TT (tetramethylthiuram sulfide) And guanidine-based vulcanization accelerators such as DPG (diphenylguanidine).

本発明のゴム組成物は、環境に優しいリサイクル製品、例えば、ホース、ベルト等の一般的なゴム製品に使用できる。また空気入りタイヤに使用することが好適である。空気入りタイヤにあっては耐摩耗性及び低発熱性の寄与が大きいため、重荷重用空気入りタイヤ及び長時間の悪路走行耐久性が要求されるオフロード用空気入りタイヤとしても使用できる。このような本発明の空気入りタイヤは、充填される気体に、空気、又は窒素などの不活性なガスを用いることができる。   The rubber composition of the present invention can be used for environmentally friendly recycled products such as general rubber products such as hoses and belts. Moreover, it is suitable to use for a pneumatic tire. Since pneumatic tires contribute greatly to wear resistance and low heat build-up, they can be used as heavy-duty pneumatic tires and off-road pneumatic tires that require long-term rough road durability. In the pneumatic tire of the present invention, air or an inert gas such as nitrogen can be used as the gas to be filled.

以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これ等の実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1〜8及び比較例1〜5)
各実施例及び比較例のゴム組成物を下記表1に示し、下記表1の配合表に従ってバンバリーミキサーを使用して架橋前のゴム組成物を調製した。3700R57にタイヤを作成した。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
(Examples 1-8 and Comparative Examples 1-5)
The rubber composition of each Example and Comparative Example is shown in Table 1 below, and a rubber composition before crosslinking was prepared using a Banbury mixer according to the formulation table in Table 1 below. Tires were created on 3700R57.

Figure 2007224072
Figure 2007224072

表1中に各注釈において、
*1)#1500;乳化重合SBR
*2)粉末ゴム・再生ゴム
*3)4OPPN;(4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−フェニルニトロン)
*4)4OPMN;(4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−メチルニトロン)
*5)の老化防止剤6PPD;N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン
*6)の加硫促進剤DPG;ジフェニルグアニジン
*7)の加硫促進剤CZ;N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド
*8)の加硫促進剤MBTS;ジベンゾチアジルジスルフィド
In each note in Table 1,
* 1) # 1500; Emulsion polymerization SBR
* 2) Powdered rubber / recycled rubber * 3) 4OPPN; (4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-phenylnitrone)
* 4) 4OPMN; (4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-methylnitrone)
* 5) Anti-aging agent 6PPD; N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine * 6) Vulcanization accelerator DPG; Diphenylguanidine * 7) Vulcanization accelerator CZ; N-cyclohexyl-2- Benzothiazylsulfenamide * 8) Vulcanization accelerator MBTS; Dibenzothiazyl disulfide

尚、*2)粉末ゴム・再生ゴム、*3)4OPPN及び*4)4OPMNは、以下の如く製造した。
<粉末ゴム・再生ゴム>
図1に示す製造設備を用いて、粉末ゴムを製造した。尚、廃ゴムチップとしては粒径3mmのものを使用した。固定刃14の刃の先端幅Pは1.25mmであり、溝条部14(1)のピッチQは6mmである。破砕処理中に凝集防止材としてカーボンブラックを原料廃ゴム100質量部に対して20質量部添加した。得られた粉末ゴムを#200スクリーンの篩に掛けて分級し、粉末ゴムを得た。
<再生ゴム>
粗粉ゴムをPAN法処理して得られる村岡社製の再生ゴムを使用する。
* 2) Powdered rubber / recycled rubber, * 3) 4OPPN and * 4) 4OPMN were produced as follows.
<Powder rubber / Recycled rubber>
Powder rubber was manufactured using the manufacturing equipment shown in FIG. A waste rubber chip having a particle size of 3 mm was used. The blade tip width P of the fixed blade 14 is 1.25 mm, and the pitch Q of the groove 14 (1) is 6 mm. During the crushing process, 20 parts by mass of carbon black as an aggregation preventing material was added to 100 parts by mass of the raw material waste rubber. The obtained powder rubber was classified by passing through a # 200 screen sieve to obtain powder rubber.
<Recycled rubber>
Recycled rubber manufactured by Muraoka Co., Ltd. obtained by treating coarse powder rubber with the PAN method is used.

<4OPPNの製造>
クロロホルム300mlに15.0gの4−ホルミル−ベンゾイルクロライド(1当量)を攪拌混合した溶液に、クロロホルム200mlに10.9gの2−アミノエタノール(2当量)を加えた溶液を−10℃下で滴下して加えた。この溶液を25℃に2時間おいた後、白色沈殿物が濾過により除かれた。濾液はロータリーエバポレータにより乾燥させ、17.4gの黄色液である4−ホルミル−N−(2−ヒドロキシエチル)−ベンザミドを得た。
濃硫酸50mlに4−ホルミル−N−(2−ヒドロキシエチル)−ベンザミド17.4gを攪拌しながら滴下し、混合物を100℃で1時間加熱した。この溶液に20%水酸化ナトリウム及びクロロホルムの各500mlを攪拌混合しながら滴下し、温度を15℃以下に維持した。生成層が分離され乾燥されて、6.3gの4−(2−オキサゾリル)−ベンズアルデヒドを得た。
4−(2−オキサゾリル)−ベンズアルデヒド(1当量、6.3g)とN−フェニル−ヒドロキシアミン(1当量、3.9g)との混合物を100mlのエタノール中で30分間還流して、50ml量に濃縮した。水50mlの同量を添加して、混合物を冷蔵庫に5℃にて一昼夜冷却した。濾過分離及び乾燥により白色結晶が得られ、6.7gの4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−フェニルニトロンを生成した。
<Manufacture of 4OPPN>
To a solution obtained by stirring and mixing 15.0 g of 4-formyl-benzoyl chloride (1 equivalent) in 300 ml of chloroform, a solution obtained by adding 10.9 g of 2-aminoethanol (2 equivalents) to 200 ml of chloroform was added dropwise at −10 ° C. And added. After the solution was placed at 25 ° C. for 2 hours, the white precipitate was removed by filtration. The filtrate was dried by a rotary evaporator to obtain 17.4 g of 4-formyl-N- (2-hydroxyethyl) -benzamide as a yellow liquid.
To 50 ml of concentrated sulfuric acid, 17.4 g of 4-formyl-N- (2-hydroxyethyl) -benzamide was added dropwise with stirring, and the mixture was heated at 100 ° C. for 1 hour. To this solution, 500 ml of 20% sodium hydroxide and chloroform were added dropwise with stirring and mixing, and the temperature was maintained at 15 ° C. or lower. The product layer was separated and dried to give 6.3 g of 4- (2-oxazolyl) -benzaldehyde.
A mixture of 4- (2-oxazolyl) -benzaldehyde (1 eq, 6.3 g) and N-phenyl-hydroxyamine (1 eq, 3.9 g) was refluxed in 100 ml ethanol for 30 min to a volume of 50 ml. Concentrated. The same amount of 50 ml of water was added and the mixture was cooled to 5 ° C. overnight in a refrigerator. Filtration separation and drying gave white crystals, yielding 6.7 g of 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-phenylnitrone.

<4OPMNの製造>
クロロホルム300mlに4−ホルミル−ベンゾイルクロライド(15.0g、89mmol)を攪拌混合した溶液に、クロロホルム200mlに2−アミノエタノール(10.9g、178mmol)を加えた溶液を−10℃下で滴下して加えた。この溶液を25℃に2時間おいた後、白色沈殿物が濾過により除かれた。濾液はロータリーエバポレータにより乾燥させ、17g(88mmol)の黄色液である4−ホルミル−N−(2−ヒドロキシエチル)−ベンズアミドを得た。
濃硫酸50mlに4−ホルミル−N−(2−ヒドロキシエチル)−ベンザミド(17g、88mmol)を攪拌しながら滴下し、混合物を100℃で1時間加熱した。この溶液に20%水酸化ナトリウム液及びクロロホルムのそれぞれ500mlを混合し攪拌しながら滴下し、温度を15℃以下に維持した。生成層が分離され乾燥されて、6.3g(36mmol)の4−(2−オキサゾリル)−ベンズアルデヒド(収率41%)を得た。
4−(2−オキサゾリル)−ベンズアルデヒド(1当量、6.3g)とN−メチル−ヒドロキシアミン(1.7g、36mmol)との混合物を100mlのエタノール中で30分間還流して、50ml量に濃縮した。水50mlの同量を添加して、混合物を冷蔵庫に5℃にて一昼夜冷却した。濾過分離及び乾燥により白色結晶が得られ、5.1gの4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−メチルニトロン(収率69%)を生成した。
<Manufacturing of 4OPMN>
To a solution obtained by stirring and mixing 4-formyl-benzoyl chloride (15.0 g, 89 mmol) in 300 ml of chloroform, a solution obtained by adding 2-aminoethanol (10.9 g, 178 mmol) to 200 ml of chloroform was added dropwise at −10 ° C. added. After the solution was placed at 25 ° C. for 2 hours, the white precipitate was removed by filtration. The filtrate was dried by a rotary evaporator to obtain 17 g (88 mmol) of yellow liquid 4-formyl-N- (2-hydroxyethyl) -benzamide.
4-Formyl-N- (2-hydroxyethyl) -benzamide (17 g, 88 mmol) was added dropwise to 50 ml of concentrated sulfuric acid with stirring, and the mixture was heated at 100 ° C. for 1 hour. To this solution, 500 ml each of 20% sodium hydroxide solution and chloroform were mixed and added dropwise with stirring, and the temperature was maintained at 15 ° C. or lower. The product layer was separated and dried to give 6.3 g (36 mmol) of 4- (2-oxazolyl) -benzaldehyde (41% yield).
A mixture of 4- (2-oxazolyl) -benzaldehyde (1 eq, 6.3 g) and N-methyl-hydroxyamine (1.7 g, 36 mmol) was refluxed in 100 ml of ethanol for 30 minutes and concentrated to a volume of 50 ml. did. The same amount of 50 ml of water was added and the mixture was cooled to 5 ° C. overnight in a refrigerator. White crystals were obtained by filtration and drying, yielding 5.1 g of 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-methylnitrone (69% yield).

次ぎに、各実施例及び各比較例についてのタイヤの性能試験を行った。性能試験は、以下の低発熱性の評価、及び耐摩耗性の評価は以下のように評価した。
<低発熱性の評価>
10km/hの速度・ステップロード条件のドラムシステムを実施し、トレッドの一定の深さの位置の温度を測定し、比較例1を対照値(コントロール)100として、各例を指数で表示した。指数の値が大きい程、低発熱性に優れていることを示す。
Next, tire performance tests for each of the examples and comparative examples were performed. In the performance test, the following evaluation of low heat buildup and wear resistance was evaluated as follows.
<Evaluation of low heat generation>
A drum system with a speed and step load condition of 10 km / h was implemented, the temperature at a position at a constant depth of the tread was measured, and each example was displayed as an index, with Comparative Example 1 as a control value (control) 100. It shows that it is excellent in low exothermic property, so that the value of an index | exponent is large.

上記の表1に低発熱性の結果を示した。
実施例1〜4を比較例1との結果を比較した場合、廃ゴムを使用しないゴム組成物以上に低発熱性が向上している。また実施例5〜8にあっても、比較例2〜5より、低発熱性が向上している。
Table 1 above shows the low exothermic results.
When Examples 1 to 4 are compared with the results of Comparative Example 1, the low heat build-up is improved over the rubber composition not using waste rubber. Even in Examples 5 to 8, the low heat build-up is improved as compared with Comparative Examples 2 to 5.

本発明のゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤは、リサイクル率が高く、低発熱性及び耐摩耗性にも優れているので、それをタイヤのトレッドなどに使用した場合、重荷重用タイヤやオフロードタイヤに好適に使用できるので、産業上の利用価値が高い。   Since the rubber composition of the present invention and the pneumatic tire using the rubber composition have a high recycling rate and are excellent in low heat generation and wear resistance, when it is used for a tire tread or the like, Since it can be suitably used for off-road tires, the industrial utility value is high.

本発明に使用する廃ゴムを微細化して粉末ゴムを製造する破砕機を概略的に示した図面である。1 is a schematic view of a crusher for producing powdered rubber by refining waste rubber used in the present invention. 図2Aは、図1で使用する破砕機10を示す断面図であり、図2Bは図2Aの固定刃の溝条部の断面形状を示す拡大図、図2C及び図2Dは、それぞれ比較のための溝条部の断面形状を示す拡大図である。2A is a cross-sectional view showing the crusher 10 used in FIG. 1, FIG. 2B is an enlarged view showing the cross-sectional shape of the groove portion of the fixed blade in FIG. 2A, and FIGS. 2C and 2D are for comparison. It is an enlarged view which shows the cross-sectional shape of this groove part. 回転ロールと固定刃でチップゴムを破砕する際の推測される破砕現象を説明するための破砕機の断面図である。It is sectional drawing of the crusher for demonstrating the crushing phenomenon estimated at the time of crushing chip rubber with a rotary roll and a fixed blade.

符号の説明Explanation of symbols

10 破砕機
12 回転ロール
12(1) 溝条部
14 固定刃
14(1) 溝条部
16 篩
18 ブラシ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Crusher 12 Rotary roll 12 (1) Groove part 14 Fixed blade 14 (1) Groove part 16 Sieve 18 Brush

Claims (11)

ゴム成分100質量部に対して、ダイポーラー窒素を含む部分Q、及び酸素又は硫黄を含む4〜6の窒素含有複素環部分Bを有する化合物0.1〜30質量部を配合し、且つ廃ゴムを配合することを特徴とするゴム組成物。   100 parts by mass of the rubber component is blended with 0.1 to 30 parts by mass of a compound having a part Q containing dipolar nitrogen and 4 to 6 nitrogen-containing heterocyclic parts B containing oxygen or sulfur, and waste rubber A rubber composition comprising: 上記のダイポーラー窒素部分が、A1−C(A2)=N(A3)→O、A1−C≡N→O、及びA1−C≡N→N−A4の少なくとも1以上から選択され、該A1〜A4はそれぞれ異なっていても良い水素又は炭素数が20以下の基又は上記Bを連結する連結鎖であり、上記化合物が少なくともA1〜A4の1つ以上に上記Bが連結している請求項1記載のゴム組成物。   The dipolar nitrogen portion is selected from at least one of A1-C (A2) = N (A3) → O, A1-C≡N → O, and A1-C≡N → N-A4, and the A1 -A4 is hydrogen which may be different from each other, or a group having 20 or less carbon atoms or a linking chain that links the B, and the compound is bonded to at least one of A1 to A4. The rubber composition according to 1. 上記の化合物のA1〜A4は、水素、炭素数が1〜20の範囲にあるアルキル基、及び炭素数が6〜20の範囲にあるアリール基(但し、芳香族環にはニトロ基、シアノ基、クロロ基、ブロモ基、アシル基、カルボニルアルキル基、アルキル基、及びアルコキシル基を有してよい。)の何れか1つから選択される基、又はそれらの連結鎖である請求項2記載のゴム組成物。   A1 to A4 of the above compound are hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms (however, the aromatic ring has a nitro group, a cyano group) A chloro group, a bromo group, an acyl group, a carbonylalkyl group, an alkyl group, and an alkoxyl group), or a connecting chain thereof. Rubber composition. 上記B部分の窒素含有複素環がオキサゾリン又はチアゾリンである請求項1記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the nitrogen-containing heterocycle of the B moiety is oxazoline or thiazoline. 上記の化合物が、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトロン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトロン、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトロン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトロン、フェニル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトロン、フェニル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトロン、4−トリル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトロン、4−トリル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトロン、4−メトキシフェニル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトロン、4−メトキシフェニル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトロン、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトリルオキシド、4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトリルオキシド、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトリルイミン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−メチル−ニトリルイミン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトリルオキシド、4−(2−オキサゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトリルイミン、4−(2−チアゾリル)−フェニル−N−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−N−4−(2−オキサゾリル)−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−N−4−(2−チアゾリル)−フェニル−ニトリルイミンの1以上のものからなる請求項4記載のゴム組成物。   The above compounds are 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrone, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrone, 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-phenyl. -Nitrone, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-phenyl-nitrone, phenyl-N-4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrone, phenyl-N-4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrone 4-tolyl-N-4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrone, 4-tolyl-N-4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrone, 4-methoxyphenyl-N-4- (2-oxazolyl) ) -Phenyl-nitrone, 4-methoxyphenyl-N-4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrone, 4- (2-oxazolyl) -phenyl-nitrileoxy 4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrile oxide, 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrileimine, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-methyl-nitrileimine, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrile oxide, 4- (2-oxazolyl) -phenyl-N-phenyl-nitrileimine, 4- (2-thiazolyl) -phenyl-N-phenyl-nitrileimine, phenyl-N-4 The rubber composition according to claim 4, comprising at least one of-(2-oxazolyl) -phenyl-nitrileimine and phenyl-N-4- (2-thiazolyl) -phenyl-nitrileimine. 上記の廃ゴムが微粉砕処理して得られる粉末ゴムである請求項1記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the waste rubber is a powder rubber obtained by pulverizing. 上記の粉末ゴムが#80(篩スクリーン)以下の篩に掛けた微粒径のものである請求項6記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 6, wherein the powder rubber has a fine particle size applied to a sieve of # 80 (sieve screen) or less. 請求項6又は7記載のゴム組成物において、上記の廃ゴムが該粉末ゴムをオイルパン法処理して得られた再生ゴムであるゴム組成物。   The rubber composition according to claim 6 or 7, wherein the waste rubber is a recycled rubber obtained by treating the powder rubber with an oil pan method. 請求項1〜8の何れかの項に記載されるゴム組成物であって、該廃ゴムを上記ゴム成分100に対して50質量部以下で含有させてなる空気入りタイヤ。   A pneumatic tire according to any one of claims 1 to 8, wherein the waste rubber is contained in an amount of 50 parts by mass or less with respect to the rubber component 100. 上記の空気入りタイヤが重荷重用空気入りタイヤである請求項9記載の空気入りタイヤ。   The pneumatic tire according to claim 9, wherein the pneumatic tire is a heavy duty pneumatic tire. 上記の空気入りタイヤがオフロードタイヤである請求項9記載の空気入りタイヤ。   The pneumatic tire according to claim 9, wherein the pneumatic tire is an off-road tire.
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