JP2012207148A - チオスルホナート化合物およびそれを含むゴム組成物 - Google Patents

チオスルホナート化合物およびそれを含むゴム組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】タイヤ製造に用いられる加硫ゴムが有する粘弾性特性を改善させるための添加剤が求められていた。
【解決手段】式(I)で示されるチオスルホナート化合物とゴム成分と充填剤とを混練して得られるゴム組成物。
Figure 2012207148

[式(I)中、Rは炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基等を表し、R及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基等を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
【選択図】なし

Description

本発明は、チオスルホナート化合物及びそれを含むゴム組成物等に関する。
近年、環境保護の要請から、自動車の燃費向上(すなわち、低燃費化)が求められている。そして、自動車用タイヤの分野においては、タイヤ製造に用いられる加硫ゴムが有する粘弾性特性を改善させることにより、自動車の燃費が向上することが知られている(非特許文献1参照)。
日本ゴム協会編「ゴム技術入門」丸善株式会社、124頁
タイヤ製造に用いられる加硫ゴムが有する粘弾性特性を改善させるための添加剤が求められていた。
本発明者は、このような状況下、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、下記〔1〕〜〔15〕記載の発明を含む。
〔1〕式(I)で示されるチオスルホナート化合物とゴム成分と充填剤とを混練して得られるゴム組成物。
Figure 2012207148
[式(I)中、Rは炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表し、R及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
〔2〕式(I)におけるRが、炭素数1〜12のアルキル基である〔1〕記載のゴム組成物。
〔3〕式(I)におけるRがフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)であり、Rが水素原子である〔1〕又は〔2〕記載のゴム組成物。
〔4〕ゴム成分が、天然ゴムである〔1〕〜〔3〕のいずれか一項記載のゴム組成物。
〔5〕さらに、硫黄成分を混練して得られる〔1〕〜〔4〕のいずれか一項記載のゴム組成物。
〔6〕上記〔5〕記載のゴム組成物を熱処理して得られる加硫ゴム。
〔7〕上記〔5〕記載のゴム組成物を加工して製造されてなる空気入りタイヤ。
〔8〕上記〔6〕記載の加硫ゴムで被覆されたスチールコードを含んでなるタイヤ用ベルト。
〔9〕上記〔6〕記載の加硫ゴムで被覆されたカーカス繊維コードを含んでなるタイヤ用カーカス。
〔10〕上記〔6〕記載の加硫ゴムを含んでなるタイヤ用サイドウォール、タイヤ用インナーライナー、タイヤ用キャップトレッド又はタイヤ用アンダートレッド。
〔11〕上記〔6〕記載の加硫ゴムを含んでなる空気入りタイヤ。
〔12〕式(I)で示されるチオスルホナート化合物とゴム成分と充填剤と硫黄成分とを混練する第1工程と、前工程により得られた混練物を熱処理する第2工程とを有する加硫ゴムが有する粘弾性特性の改善方法。
Figure 2012207148
[式(I)中、Rは炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表し、R3及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
〔13〕加硫ゴムが有する粘弾性特性を改善させるための式(I)で示されるチオスルホナート化合物の使用。
Figure 2012207148
[式(I)中、Rは炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表し、R3及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
〔14〕式(I)で示されるチオスルホナート化合物を有効成分として含有する加硫ゴム粘弾性特性改善剤。
Figure 2012207148
[式(I)中、Rは炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表し、R3及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
〔15〕式(I)で示されるチオスルホナート化合物。
Figure 2012207148
[式(I)中、Rは炭素数3〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表し、R3及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
本発明のチオスルホナート化合物をタイヤ用のゴム組成物に添加すると、それを加硫して得られる加硫ゴムが有する粘弾性特性を改善させることができる。即ち、本発明のチオスルホナート化合物は、加硫ゴム用粘弾性特性改善剤として有用である。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において「粘弾性特性を改善させる」としては、例えば、後述のような加硫ゴムの損失係数(tanδ)を改変させること等を挙げることができる。
まずは、上記式(I)で示されるチオスルホナート化合物(以下、「化合物(I)」と称することもある。)について説明する。
上記式(I)において、Rで表される炭素数1〜12のアルカンジイル基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等の直鎖状のアルカンジイル基;プロピレン基、イソプロピレン基、イソブチレン基、2−メチルトリメチレン基、イソペンチレン基、イソへキシレン基、イソオクチレン基、2−エチルへキシレン基、イソデシレン基等の分岐状のアルカンジイル基;が挙げられる。かかるアルカンジイル基の炭素数は3〜12が好ましく、3〜6がより好ましい。また、直鎖状のアルカンジイル基(ポリメチレン基)が好ましい。
上記式(I)において、Rで表される炭素数1〜12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、ドデシル基等の直鎖状のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、1−メチルブチル基、1−メチルヘプチル基等の分岐状のアルキル基;等が挙げられる。かかる炭素数1〜12のアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、フェニル基、4−メチルフェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜10のアリール基;メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基等の炭素数1〜7のアシル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数3〜4のアルコキシカルボニル基;フェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等の炭素数7〜11のアリールオキシカルボニル基;アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等の炭素数2〜7のアシルオキシ基;等が挙げられる。中でも、直鎖状のアルキル基が好ましく、その炭素数は2〜8がより好ましい。
上記式(I)において、Rで表される炭素数3〜12のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロドデシル基等が挙げられる。かかる炭素数3〜12のシクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基;フェニル基、4−メチルフェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜10のアリール基;メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基等の炭素数1〜7のアシル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数3〜4のアルコキシカルボニル基;フェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等の炭素数7〜11のアリールオキシカルボニル基;アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等の炭素数2〜7のアシルオキシ基;等が挙げられる。中でも、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、t−ブチルシクロヘキシル基が好ましい。
上記式(I)において、Rで表される炭素数6〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。かかる炭素数6〜10のアリール基が有していてもよい置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数3〜6のシクロアルキル基;フェニル基、4−メチルフェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜10のアリール基;メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基等の炭素数1〜7のアシル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数3〜4のアルコキシカルボニル基;フェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等の炭素数7〜11のアリールオキシカルボニル基;アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等の炭素数2〜7のアシルオキシ基;等が挙げられる。中でも、フェニル基、4−メチルフェニル基が好ましい。
としては、炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、中でも直鎖状のアルキル基がより好ましく、その炭素数は2〜8が更に好ましい。
上記式(I)において、R及びRで表される炭素数1〜10のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、n−デシル基等のアルキル基が挙げられる。
上記式(I)において、R及びRで表されるフェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい。かかるフェニル基としては、例えばフェニル基、トルイル基、キシリル基、3−tert−ブチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、2−ヒドロキシフェニル基、4−ヒドロキシフェニル基、4−クロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、4−ニトロフェニル基、3−ニトロフェニル基、2−ヒドロキシ−3−メチルフェニル基、2−ヒドロキシ−3−ニトロフェニル基、2−ヒドロキシ−5−ブロモフェニル基、2−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル基、2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル基、2−ヒドロキシ−5−エチルフェニル基、2−ヒドロキシ−3−メチル−5−tert−ブチルフェニル基、2−ヒドロキシ−3−メチル−6−イソプロピルフェニル基、2−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル基、2−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル基、2−ヒドロキシ−3−メトキシ−5−ブロモフェニル基等が挙げられる。
また、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに形成する環状構造としては、例えばシクロペンタン環、シクロヘキサン環等が挙げられる。
がフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)であり、Rが水素原子であることが好ましく、中でも、Rがフェニル基、トルイル基又は4−メトキシフェニル基であることがより好ましく、Rがフェニル基であることがさらに好ましい。
化合物(I)としては、例えば、S−[(ベンジリデンアミノ)メチル]メタンチオスルホナート、S−[2−(ベンジリデンアミノ)エチル]メタンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]メタンチオスルホナート、S−[4−(ベンジリデンアミノ)ブチル]メタンチオスルホナート、S−[5−(ベンジリデンアミノ)ペンチル]メタンチオスルホナート、S−[6−(ベンジリデンアミノ)ヘキシル]メタンチオスルホナート、S−[7−(ベンジリデンアミノ)ヘプチル]メタンチオスルホナート、S−[8−(ベンジリデンアミノ)オクチル]メタンチオスルホナート、S−[10−(ベンジリデンアミノ)デシル]メタンチオスルホナート、S−[12−(ベンジリデンアミノ)ドデシル]メタンチオスルホナート、S−[(ベンジリデンアミノ)メチル]エタンチオスルホナート、S−[2−(ベンジリデンアミノ)エチル]エタンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート、S−[4−(ベンジリデンアミノ)ブチル]エタンチオスルホナート、S−[5−(ベンジリデンアミノ)ペンチル]エタンチオスルホナート、S−[6−(ベンジリデンアミノ)ヘキシル]エタンチオスルホナート、S−[7−(ベンジリデンアミノ)ヘプチル]エタンチオスルホナート、S−[8−(ベンジリデンアミノ)オクチル]エタンチオスルホナート、S−[10−(ベンジリデンアミノ)デシル]エタンチオスルホナート、S−[12−(ベンジリデンアミノ)ドデシル]エタンチオスルホナート、S−[(ベンジリデンアミノ)メチル]プロパンチオスルホナート、S−[2−(ベンジリデンアミノ)エチル]プロパンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]プロパンチオスルホナート、S−[4−(ベンジリデンアミノ)ブチル]プロパンチオスルホナート、S−[5−(ベンジリデンアミノ)ペンチル]プロパンチオスルホナート、S−[6−(ベンジリデンアミノ)ヘキシル]プロパンチオスルホナート、S−[7−(ベンジリデンアミノ)ヘプチル]プロパンチオスルホナート、S−[8−(ベンジリデンアミノ)オクチル]プロパンチオスルホナート、S−[10−(ベンジリデンアミノ)デシル]プロパンチオスルホナート、S−[12−(ベンジリデンアミノ)ドデシル]プロパンチオスルホナート、S−[(ベンジリデンアミノ)メチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[2−(ベンジリデンアミノ)エチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]2−プロパンチオスルホナート、S−[4−(ベンジリデンアミノ)ブチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[5−(ベンジリデンアミノ)ペンチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[6−(ベンジリデンアミノ)ヘキシル]2−プロパンチオスルホナート、S−[7−(ベンジリデンアミノ)ヘプチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[8−(ベンジリデンアミノ)オクチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[10−(ベンジリデンアミノ)デシル]2−プロパンチオスルホナート、S−[12−(ベンジリデンアミノ)ドデシル]2−プロパンチオスルホナート、
S−[(ベンジリデンアミノ)メチル]ブタンチオスルホナート、S−[2−(ベンジリデンアミノ)エチル]ブタンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]ブタンチオスルホナート、S−[4−(ベンジリデンアミノ)ブチル]ブタンチオスルホナート、S−[5−(ベンジリデンアミノ)ペンチル]ブタンチオスルホナート、S−[6−(ベンジリデンアミノ)ヘキシル]ブタンチオスルホナート、S−[7−(ベンジリデンアミノ)ヘプチル]ブタンチオスルホナート、S−[8−(ベンジリデンアミノ)オクチル]ブタンチオスルホナート、S−[10−(ベンジリデンアミノ)デシル]ブタンチオスルホナート、S−[12−(ベンジリデンアミノ)ドデシル]ブタンチオスルホナート、S−[(ベンジリデンアミノ)メチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[2−(ベンジリデンアミノ)エチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]ヘキサンチオスルホナート、S−[4−(ベンジリデンアミノ)ブチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[5−(ベンジリデンアミノ)ペンチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[6−(ベンジリデンアミノ)ヘキシル]ヘキサンチオスルホナート、S−[7−(ベンジリデンアミノ)ヘプチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[8−(ベンジリデンアミノ)オクチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[10−(ベンジリデンアミノ)デシル]ヘキサンチオスルホナート、S−[12−(ベンジリデンアミノ)ドデシル]ヘキサンチオスルホナート、S−[(ベンジリデンアミノ)メチル]オクタンチオスルホナート、S−[2−(ベンジリデンアミノ)エチル]オクタンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]オクタンチオスルホナート、S−[4−(ベンジリデンアミノ)ブチル]オクタンチオスルホナート、S−[5−(ベンジリデンアミノ)ペンチル]オクタンチオスルホナート、S−[6−(ベンジリデンアミノ)ヘキシル]オクタンチオスルホナート、S−[7−(ベンジリデンアミノ)ヘプチル]オクタンチオスルホナート、S−[8−(ベンジリデンアミノ)オクチル]オクタンチオスルホナート、S−[10−(ベンジリデンアミノ)デシル]オクタンチオスルホナート、S−[12−(ベンジリデンアミノ)ドデシル]オクタンチオスルホナート、S−[(ベンジリデンアミノ)メチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[2−(ベンジリデンアミノ)エチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]ベンゼンチオスルホナート、S−[4−(ベンジリデンアミノ)ブチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[5−(ベンジリデンアミノ)ペンチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[6−(ベンジリデンアミノ)ヘキシル]ベンゼンチオスルホナート、S−[7−(ベンジリデンアミノ)ヘプチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[8−(ベンジリデンアミノ)オクチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[10−(ベンジリデンアミノ)デシル]ベンゼンチオスルホナート、S−[12−(ベンジリデンアミノ)ドデシル]ベンゼンチオスルホナート、
S−[(ベンジリデンアミノ)メチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[2−(ベンジリデンアミノ)エチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[4−(ベンジリデンアミノ)ブチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[5−(ベンジリデンアミノ)ペンチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[6−(ベンジリデンアミノ)ヘキシル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[7−(ベンジリデンアミノ)ヘプチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[8−(ベンジリデンアミノ)オクチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[10−(ベンジリデンアミノ)デシル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[12−(ベンジリデンアミノ)ドデシル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[(ベンジリデンアミノ)メチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[2−(ベンジリデンアミノ)エチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[4−(ベンジリデンアミノ)ブチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[5−(ベンジリデンアミノ)ペンチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[6−(ベンジリデンアミノ)ヘキシル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[7−(ベンジリデンアミノ)ヘプチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[8−(ベンジリデンアミノ)オクチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[10−(ベンジリデンアミノ)デシル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[12−(ベンジリデンアミノ)ドデシル]フェニルメタンチオスルホナート、
S−[(4−メトキシベンジリデンアミノ)メチル]メタンチオスルホナート、S−[2−(4−メトキシベンジリデンアミノ)エチル]メタンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]メタンチオスルホナート、S−[4−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ブチル]メタンチオスルホナート、S−[5−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ペンチル]メタンチオスルホナート、S−[6−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘキシル]メタンチオスルホナート、S−[7−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘプチル]メタンチオスルホナート、S−[8−(4−メトキシベンジリデンアミノ)オクチル]メタンチオスルホナート、S−[10−(4−メトキシベンジリデンアミノ)デシル]メタンチオスルホナート、S−[12−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ドデシル]メタンチオスルホナート、S−[(4−メトキシベンジリデンアミノ)メチル]エタンチオスルホナート、S−[2−(4−メトキシベンジリデンアミノ)エチル]エタンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート、S−[4−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ブチル]エタンチオスルホナート、S−[5−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ペンチル]エタンチオスルホナート、S−[6−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘキシル]エタンチオスルホナート、S−[7−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘプチル]エタンチオスルホナート、S−[8−(4−メトキシベンジリデンアミノ)オクチル]エタンチオスルホナート、S−[10−(4−メトキシベンジリデンアミノ)デシル]エタンチオスルホナート、S−[12−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ドデシル]エタンチオスルホナート、S−[(4−メトキシベンジリデンアミノ)メチル]プロパンチオスルホナート、S−[2−(4−メトキシベンジリデンアミノ)エチル]プロパンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]プロパンチオスルホナート、S−[4−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ブチル]プロパンチオスルホナート、S−[5−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ペンチル]プロパンチオスルホナート、S−[6−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘキシル]プロパンチオスルホナート、S−[7−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘプチル]プロパンチオスルホナート、S−[8−(4−メトキシベンジリデンアミノ)オクチル]プロパンチオスルホナート、S−[10−(4−メトキシベンジリデンアミノ)デシル]プロパンチオスルホナート、S−[12−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ドデシル]プロパンチオスルホナート、S−[(4−メトキシベンジリデンアミノ)メチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[2−(4−メトキシベンジリデンアミノ)エチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]2−プロパンチオスルホナート、S−[4−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ブチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[5−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ペンチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[6−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘキシル]2−プロパンチオスルホナート、S−[7−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘプチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[8−(4−メトキシベンジリデンアミノ)オクチル]2−プロパンチオスルホナート、S−[10−(4−メトキシベンジリデンアミノ)デシル]2−プロパンチオスルホナート、S−[12−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ドデシル]2−プロパンチオスルホナート、
S−[(4−メトキシベンジリデンアミノ)メチル]ブタンチオスルホナート、S−[2−(4−メトキシベンジリデンアミノ)エチル]ブタンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]ブタンチオスルホナート、S−[4−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ブチル]ブタンチオスルホナート、S−[5−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ペンチル]ブタンチオスルホナート、S−[6−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘキシル]ブタンチオスルホナート、S−[7−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘプチル]ブタンチオスルホナート、S−[8−(4−メトキシベンジリデンアミノ)オクチル]ブタンチオスルホナート、S−[10−(4−メトキシベンジリデンアミノ)デシル]ブタンチオスルホナート、S−[12−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ドデシル]ブタンチオスルホナート、S−[(4−メトキシベンジリデンアミノ)メチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[2−(4−メトキシベンジリデンアミノ)エチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]ヘキサンチオスルホナート、S−[4−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ブチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[5−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ペンチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[6−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘキシル]ヘキサンチオスルホナート、S−[7−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘプチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[8−(4−メトキシベンジリデンアミノ)オクチル]ヘキサンチオスルホナート、S−[10−(4−メトキシベンジリデンアミノ)デシル]ヘキサンチオスルホナート、S−[12−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ドデシル]ヘキサンチオスルホナート、S−[(4−メトキシベンジリデンアミノ)メチル]オクタンチオスルホナート、S−[2−(4−メトキシベンジリデンアミノ)エチル]オクタンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]オクタンチオスルホナート、S−[4−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ブチル]オクタンチオスルホナート、S−[5−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ペンチル]オクタンチオスルホナート、S−[6−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘキシル]オクタンチオスルホナート、S−[7−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘプチル]オクタンチオスルホナート、S−[8−(4−メトキシベンジリデンアミノ)オクチル]オクタンチオスルホナート、S−[10−(4−メトキシベンジリデンアミノ)デシル]オクタンチオスルホナート、S−[12−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ドデシル]オクタンチオスルホナート、S−[(4−メトキシベンジリデンアミノ)メチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[2−(4−メトキシベンジリデンアミノ)エチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]ベンゼンチオスルホナート、S−[4−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ブチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[5−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ペンチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[6−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘキシル]ベンゼンチオスルホナート、S−[7−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘプチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[8−(4−メトキシベンジリデンアミノ)オクチル]ベンゼンチオスルホナート、S−[10−(4−メトキシベンジリデンアミノ)デシル]ベンゼンチオスルホナート、S−[12−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ドデシル]ベンゼンチオスルホナート、
S−[(4−メトキシベンジリデンアミノ)メチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[2−(4−メトキシベンジリデンアミノ)エチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[4−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ブチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[5−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ペンチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[6−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘキシル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[7−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘプチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[8−(4−メトキシベンジリデンアミノ)オクチル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[10−(4−メトキシベンジリデンアミノ)デシル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[12−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ドデシル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[(4−メトキシベンジリデンアミノ)メチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[2−(4−メトキシベンジリデンアミノ)エチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[4−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ブチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[5−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ペンチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[6−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘキシル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[7−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ヘプチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[8−(4−メトキシベンジリデンアミノ)オクチル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[10−(4−メトキシベンジリデンアミノ)デシル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[12−(4−メトキシベンジリデンアミノ)ドデシル]フェニルメタンチオスルホナート等が挙げられる。
中でも、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]メタンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]プロパンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]2−プロパンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]ブタンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]ヘキサンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]オクタンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]ベンゼンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]フェニルメタンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]メタンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]プロパンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]2−プロパンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]ブタンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]ヘキサンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]オクタンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]ベンゼンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]4−メチルベンゼンチオスルホナート、S−[3−(4−メトキシベンジリデンアミノ)プロピル]フェニルメタンチオスルホナートが好ましく、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナートがより好ましい。
化合物(I)は、例えば下記の式に示される方法により製造できる。
Figure 2012207148
(式中、R、R、R及びRは上記と同じ意味を表す。Aは酸を表し、Xは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Mはアルカリ金属原子を表す。)
本発明のゴム組成物は、化合物(I)とゴム成分と充填剤とを混練して得られる。それらとともに、硫黄成分を混練することが好ましく、さらに加硫促進剤や酸化亜鉛を混練することがより好ましい。
ゴム成分としては、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、脱蛋白天然ゴムおよびその他の変性天然ゴムのほか、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン・ブタジエン共重合ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル・ブタジエン共重合ゴム(NBR)、イソプレン・イソブチレン共重合ゴム(IIR)、エチレン・プロピレン−ジエン共重合ゴム(EPDM)、ハロゲン化ブチルゴム(HR)等の各種の合成ゴムが例示されるが、天然ゴム、スチレン・ブタジエン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム等の高不飽和性ゴムが好ましく用いられる。特に好ましくは天然ゴムである。また、天然ゴムとスチレン・ブタジエン共重合ゴムの併用、天然ゴムとポリブタジエンゴムの併用等、数種のゴム成分を組み合わせることも有効である。
天然ゴムの例としては、RSS#1、RSS#3、TSR20、SIR20等のグレードの天然ゴムを挙げることができる。エポキシ化天然ゴムとしては、エポキシ化度10〜60モル%のものが好ましく、例えばクンプーラン ガスリー社製ENR25やENR50が例示できる。脱蛋白天然ゴムとしては、総窒素含有率が0.3重量%以下である脱蛋白天然ゴムが好ましい。変性天然ゴムとしては天然ゴムにあらかじめ4−ビニルピリジン、N,N,−ジアルキルアミノエチルアクリレート(例えばN,N,−ジエチルアミノエチルアクリレート)、2−ヒドロキシアクリレート等を反応させた極性基を含有する変性天然ゴムが好ましく用いられる。
SBRの例としては、日本ゴム協会編「ゴム工業便覧<第四版>」の210〜211頁に記載されている乳化重合SBRおよび溶液重合SBRを挙げることができる。とりわけトレッド用ゴム組成物としては溶液重合SBRが好ましく用いられ、更には日本ゼオン社製「ニッポール(登録商標)NS116」等の4,4’−ビス−(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノンを用いて分子末端を変性した溶液重合SBR、JSR社製「SL574」等のハロゲン化スズ化合物を用いて分子末端を変性した溶液重合SBR、旭化成社製「E10」、「E15」等シラン変性溶液重合SBRの市販品や、ラクタム化合物、アミド化合物、尿素系化合物、N,N−ジアルキルアクリルアミド化合物、イソシアネート化合物、イミド化合物、アルコキシ基を有するシラン化合物(トリアルコキシシラン化合物等)、アミノシラン化合物のいずれかを単独で用いて、または、スズ化合物とアルコキシ基を有するシラン化合物や、アルキルアクリルアミド化合物とアルコキシ基を有するシラン化合物等、前記記載の異なった複数の化合物を2種以上用いて、それぞれ分子末端を変性して得られる分子末端に窒素、スズ、ケイ素のいずれか、またはそれら複数の元素を有する溶液重合SBRが、特に好ましく用いられる。また、乳化重合SBRおよび溶液重合SBRに重合後プロセスオイルやアロマオイル等のオイルを添加した油展SBRは、トレッド用ゴム組成物等として好ましく用いることができる。
BRの例としては、シス1,4結合が90%以上の高シスBRやシス結合が35%前後の低シスBR等の溶液重合BRが例示され、高ビニル含量の低シスBRは好ましく用いられる。更には日本ゼオン製「Nipol(登録商標)BR 1250H」等スズ変性BRや、4,4‘−ビス−(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン、ハロゲン化スズ化合物、ラクタム化合物、アミド化合物、尿素系化合物、N,N−ジアルキルアクリルアミド化合物、イソシアネート化合物、イミド化合物、アルコキシ基を有するシラン化合物(トリアルコキシシラン化合物等)、アミノシラン化合物のいずれかを単独で用いて、または、スズ化合物とアルコキシ基を有するシラン化合物や、アルキルアクリルアミド化合物とアルコキシ基を有するシラン化合物等、前記記載の異なった複数の化合物を2種以上用いて、それぞれ分子末端を変性して得られる分子末端に窒素、スズ、ケイ素のいずれか、またはそれら複数の元素を有する溶液重合BRが、特に好ましく用いられる。これらBRは、トレッド用ゴム組成物やサイドウォール用ゴム組成物として好ましく用いることができ、通常はSBRおよび/または天然ゴムとのブレンドで使用される。ブレンド比率は、トレッド用ゴム組成物においては、総ゴム重量に対して、SBRおよび/または天然ゴムが60〜100重量%、BRは0〜40重量%が好ましく、サイドウォール用ゴム組成物においては、総ゴム重量に対して、SBRおよび/または天然ゴムが10〜70重量%、BRは90〜30重量%が好ましく、更には総ゴム重量に対し、天然ゴム40〜60重量%、BR60〜40重量%のブレンドが特に好ましい。この場合、変性SBRと非変性SBRとのブレンドや、変性BRと非変性BRとのブレンドも好ましい。
充填剤としては、ゴム分野で通常使用されているカーボンブラック、シリカ、タルク、クレイ、水酸化アルミニウム、酸化チタン等が例示されるが、カーボンブラック及びシリカが好ましく用いられ、更にはカーボンブラックが特に好ましく使用される。カーボンブラックとしては、例えば、日本ゴム協会編「ゴム工業便覧<第四版>」の494頁に記載されるものが挙げられ、HAF(High Abrasion Furnace)、SAF(Super Abrasion Furnace)、ISAF(Intermediate SAF)、FEF(Fast Extrusion Furnace)、MAF、GPF(General Purpose Furnace)、SRF(Semi-Reinforcing Furnace)等のカーボンブラックが好ましい。タイヤトレッド用ゴム組成物にはCTAB表面積40〜250m2/g、窒素吸着比表面積20〜200m2/g、粒子径10〜50nmのカーボンブラックが好ましく用いられ、CTAB表面積70〜180m2/gであるカーボンブラックが更に好ましく、その例としてはASTMの規格において、N110、N220、N234、N299、N326、N330、N330T、N339、N343、N351等である。またカーボンブラックの表面にシリカを0.1〜50重量%付着させた表面処理カーボンブラックも好ましい。更には、カーボンブラックとシリカの併用等、数種の充填剤を組み合わせることも有効であり、タイヤトレッド用ゴム組成物においてはカーボンブラック単独あるはカーボンブラックとシリカの両方を用いることが好ましい。カーカス、サイドウォール用ゴム組成物においてはCTAB表面積20〜60m2/g、粒子径40〜100nmのカーボンブラックが好ましく用いられ、その例としてはASTMの規格において、N330、N339、N343、N351,N550、N568、N582、N630、N642、N660、N662、N754、N762等である。かかる充填剤の使用量は特に限定されるものではないが、ゴム成分100重量部あたり5〜100重量部の範囲が好ましい。特に好ましくはカーボンブラックのみを充填剤として使用する場合には30〜80重量部であり、トレッド部材用途においてシリカと併用して用いる場合には5〜50重量部である。
シリカとしては、CTAB比表面積50〜180m/gや、窒素吸着比表面積50〜300m2/gのシリカが例示され、東ソー・シリカ(株)社製「AQ」、「AQ−N」、デグッサ社製「ウルトラジル(登録商標)VN3」、「ウルトラジル(登録商標)360」、「ウルトラジル(登録商標)7000」、ローディア社製「ゼオシル(登録商標)115GR」、「ゼオシル(登録商標)1115MP」、「ゼオシル(登録商標)1205MP」、「ゼオシル(登録商標)Z85MP」、日本シリカ社製「ニップシール(登録商標)AQ」等の市販品が好ましく用いられる。また、pHが6〜8であるシリカやナトリウムを0.2〜1.5重量%含むシリカ、真円度が1〜1.3の真球状シリカ、ジメチルシリコーンオイル等のシリコーンオイルやエトキシシリル基を含有する有機ケイ素化合物、エタノールやポリエチレングリコール等のアルコールで表面処理したシリカ、二種類以上の異なった窒素吸着比表面面積を有するシリカを配合することも好ましく用いられる。
かかる充填剤の使用量は特に限定されるものではないが、乗用車用トレッド用ゴム組成物にはシリカが好ましく用いられ、ゴム成分100重量部あたり10〜120重量部の範囲が好ましい。またシリカを配合する場合、カーボンブラックを5〜50重量部配合することが好ましく、シリカ/カーボンブラックの配合比率は0.7/1〜1/0.1が特に好ましい。また通常充填剤としてシリカを用いる場合にはビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(デグッサ社製「Si−69」)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(デグッサ社製「Si−75」)、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)ジスルフィド、オクタンチオ酸S−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]エステル(ジェネラルエレクトロニックシリコンズ社製「NXTシラン」)、オクタンチオ酸S−[3−{(2−メチル−1,3−プロパンジアルコキシ)エトキシシリル}プロピル]エステル及びオクタンチオ酸S−[3−{(2−メチル−1,3−プロパンジアルコキシ)メチルシリル}プロピル]エステルフェニルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(メトキシエトキシ)シラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)トリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリエトキシシラン、3−イソシアナートプロピルトリメトキシシランおよび3−イソシアナートプロピルトリエトキシシランからなる群から選択される1種以上のシランカップリング剤等、シリカと結合可能なケイ素等の元素またはアルコシキシラン等の官能基を有する化合物を添加することが好ましく、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(デグッサ社製「Si−69」)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(デグッサ社製「Si−75」)、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン(ジェネラルエレクトロニックシリコンズ社製「NXTシラン」)が特に好ましい。これらの化合物の添加時期は特に限定されないが、シリカと同時期にゴムに配合することが好ましく、配合量はシリカに対して、好ましくは2〜10重量%、更に好ましくは7〜9重量%である。配合する場合の配合温度は80〜200℃が好ましく、更に好ましくは110〜180℃の範囲である。更には充填剤としてシリカを用いる場合には、シリカ、シリカと結合可能なケイ素等の元素またはアルコシキシラン等の官能基を有する化合物に加えて、エタノール、ブタノール、オクタノール等の1価アルコールやエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ペンタエリスリトール、ポリエーテルポリオール等の2価以上のアルコール、N−アルキルアミン、アミノ酸、分子末端がカルボキシル変性またはアミン変性された液状ポリブタジエン、等を配合することも好ましい。
水酸化アルミニウムとしては、窒素吸着比表面積5〜250m2/g、DOP給油量50〜100ml/100gの水酸化アルミニウムが例示される。
硫黄成分としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、及び高分散性硫黄等が挙げられる。通常は粉末硫黄が好ましく、ベルト用部材等の硫黄量が多いタイヤ部材に用いる場合には不溶性硫黄が好ましい。
加硫促進剤の例としては、ゴム工業便覧<第四版>(平成6年1月20日社団法人 日本ゴム協会発行)の412〜413ページに記載されているチアゾール系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤が挙げられる。
具体的には、例えば、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(CBS)、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(BBS)、N,N−ジシクロへキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DCBS)、2−メルカプトベンゾチアゾール(MBT)、ジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)、ジフェニルグアニジン(DPG)が挙げられる。充填剤としてカーボンブラックを用いる場合には、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(CBS)、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(BBS)、N,N−ジシクロへキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DCBS)、またはジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)とジフェニルグアニジン(DPG)とを併用することが好ましく、充填剤としてシリカとカーボンブラックとを併用する場合には、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(CBS)、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(BBS)、N,N−ジシクロへキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DCBS)、ジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)のいずれかとジフェニルグアニジン(DPG)とを併用することが好ましい。
硫黄と加硫促進剤との比率は特に制限されないが、重量比で硫黄/加硫促進剤=2/1〜1/2の範囲が好ましい。また天然ゴムを主とするゴム部材において耐熱性を向上させる方法である硫黄/加硫促進剤の比を1以下にするEV加硫は、耐熱性向上が特に必要な用途においては、本発明でも好ましく用いられる。
上記加硫ゴムが有する粘弾性特性の改善方法における第1工程において各成分を混練する手順としては、ゴム成分と充填剤とを混練し(以下、「手順1」と記載することもある。)、次いで、手順1で得られた組成物と硫黄成分とを混練する(以下、「手順2」と記載することもある。)という手順が挙げられる。
化合物(I)は、手順2で配合してもよいが、充填剤や酸化亜鉛とともに、手順1で配合することが好ましい。化合物(I)を手順1で配合する場合、手順1で得られる混練物及び手順2で得られる混練物のいずれも本発明のゴム組成物である。化合物(I)を手順2で配合する場合、手順2で得られる混練物が本発明のゴム組成物である。化合物(I)の使用量は、ゴム成分100重量部あたり0.1〜10重量部の範囲が好ましい。より好ましくは0.3〜3重量部の範囲である。手順1で配合する場合の配合温度は80〜200℃が好ましく、更に好ましくは110〜180℃の範囲である。手順2で配合する場合の配合温度は50〜100℃が好ましい。
化合物(I)は、予め担持剤と配合しておくことも可能である。かかる担持剤としては先に例示した充填剤および日本ゴム協会編「ゴム工業便覧<第四版>」の510〜513頁に記載されている「無機充てん剤、補強剤」が挙げられる。カーボンブラック、シリカ、焼成クレー、水酸化アルミニウムが好ましい。かかる担持剤の使用量は特に限定されるものではないが、化合物(I)100重量部あたり10〜1000重量部の範囲が好ましい。
従来よりゴム分野で用いられている粘弾性特性を改善させる剤を配合し混錬することも可能である。かかる剤としては、例えば、N,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6−ヘキサンジアミン(住友化学社製「スミファイン(登録商標)1162」)、特開昭63−23942号公報記載のジチオウラシル化合物、特開昭60−82406号公報記載の5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン(NQ−58)等のニトロソキノリン化合物、田岡化学製「タッキロール(登録商標)AP、V−200」、ペンウォールト社製「バルタック2、3、4、5、7、710」等の特開2009−138148号公報記載のアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、およびビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(デグッサ社製「Si−69」)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(デグッサ社製「Si−75」)、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)ジスルフィド、オクタンチオ酸S−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]エステル、オクタンチオ酸S−[3−{(2−メチル−1,3−プロパンジアルコキシ)エトキシシリル}プロピル]エステル及びオクタンチオ酸S−[3−{(2−メチル−1,3−プロパンジアルコキシ)メチルシリル}プロピル]エステルフェニルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(メトキシエトキシ)シラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)トリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリエトキシシラン、3−イソシアナートプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤、1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン(バイエル社製「KA9188」)、1,6−ヘキサメチレンジチオサルフェート2ナトリウム塩2水和物、1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン(フレキシス社製「パーカリンク900」)、1−ベンゾイル−2−フェニルヒドラジド、1−又は3−ヒドロキシ−N’−(1−メチルエチリデン)−2−ナフトエ酸ヒドラジド、特開2004−91505号公報記載の1−又は3−ヒドロキシ−N’−(1−メチルプロピリデン)−2−ナフトエン酸ヒドラジド、1−又は3−ヒドロキシ−N’−(1,3−ジメチルブチリデン)−2−ナフトエ酸ヒドラジド及び1−又は3−ヒドロキシ−N’−(2−フリルメチレン)−2−ナフトエ酸ヒドラジド等のカルボン酸ヒドラジド誘導体、特開2000−190704号公報記載の3−ヒドロキシ−N’−(1,3−ジメチルブチリデン)−2−ナフトエ酸ヒドラジド、3−ヒドロキシ−N’−(1,3−ジフェニルエチリデン)−2−ナフトエ酸ヒドラジド及び3−ヒドロキシ−N’−(1−メチルエチリデン)−2−ナフトエ酸ヒドラジド、特開2006−328310号公報記載のビスメルカプトオキサジアゾール化合物、特開2009−40898号公報記載のピリチオン塩化合物、特開2006−249361号公報記載の水酸化コバルト化合物が挙げられる。
中でも、N,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6−ヘキサンジアミン(住友化学社製「スミファイン(登録商標)1162」)、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン(NQ−58)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(デグッサ社製「Si−69」)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(デグッサ社製「Si−75」)、1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)−ヘキサン(バイエル社製「KA9188」)、ヘキサメチレンビスチオサルフェート2ナトリウム塩2水和物、1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン(フレキシス社製「パーカリンク900」)、田岡化学製「タッキロール(登録商標)AP、V−200」等のアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物が好ましい。
酸化亜鉛を配合するときは手順1で配合することが、加硫促進剤を配合するときは手順2で配合することが、それぞれ好ましい。
従来よりゴム分野で用いられている各種の配合剤を配合し、混練することも可能である。かかる配合剤としては、例えば、老化防止剤;オイル;ステアリン酸等の脂肪酸類;日鉄化学(株)のクマロン樹脂NG4(軟化点81〜100℃)、神戸油化学工業(株)のプロセスレジンAC5(軟化点75℃)等のクマロン・インデン樹脂;テルペン樹脂、テルペン・フェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂等のテルペン系樹脂;三菱瓦斯化学(株)「ニカノール(登録商標)A70」(軟化点70〜90℃)等のロジン誘導体;水素添加ロジン誘導体;ノボラック型アルキルフェノール系樹脂;レゾール型アルキルフェノール系樹脂;C5系石油樹脂;液状ポリブタジエン;が挙げられる。これら配合剤は、手順1及び手順2のいずれでも配合し得る。
上記のオイルとしては、プロセスオイル、植物油脂等が挙げられる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。
上記の老化防止剤としては、例えば日本ゴム協会編「ゴム工業便覧<第四版>」の436〜443頁に記載されるものが挙げられる。中でもN−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン(6PPD)、アニリンとアセトンの反応生成物(TMDQ)、ポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−)ジヒドロキノリン)(松原産業社製「アンチオキシダントFR」)、合成ワックス(パラフィンワックス等)、植物性ワックスが好ましく用いられる。
従来よりゴム分野で用いられているモルフォリンジスルフィド等の加硫剤を配合し、混練することも可能である。これらは手順2で配合することが好ましい。
また、しゃく解剤やリターダーを配合し、混練してもよく、さらには、一般の各種ゴム薬品や軟化剤等を必要に応じて配合し、混練してもよい。
リターダーとしては、無水フタル酸、安息香酸、サリチル酸、N−ニトロソジフェニルアミン、N−(シクロヘキシルチオ)−フタルイミド(CTP)、スルホンアミド誘導体、ジフェニルウレア、ビス(トリデシル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト等が例示され、N−(シクロヘキシルチオ)−フタルイミド(CTP)が好ましく用いられる。
リターダーは、手順1で配合し、混錬してもよいが、手順2で配合し、混錬することが好ましい。
かかるリターダーの使用量は特に限定されるものではないが、ゴム成分100重量部あたり0.01〜1重量部の範囲が好ましい。特に好ましくは0.05〜0.5重量部である。
手順1における温度条件は200℃以下が好ましい。より好ましくは120〜180℃である。手順2における温度条件は60〜120℃が好ましい。
手順2で得られたゴム組成物(即ち、化合物(I)とゴム成分と充填剤と硫黄成分とを混練して得られるゴム組成物であり、以下「該ゴム組成物」と称することもある。)を熱処理することにより、本発明の加硫ゴムが得られる。かかる熱処理は、加硫ゴムが有する粘弾性特性の改善方法における第2工程の熱処理である。
熱処理における温度条件は120〜180℃が好ましい。熱処理は、通常、常圧又は加圧下で行われる。
本発明の加硫ゴムは、特定の状態に加工された該ゴム組成物を熱処理して得られる加硫ゴムを含む。
ここで、「特定の状態に加工された該ゴム組成物」とは、例えばタイヤの分野においては、「スチールコードに被覆された該ゴム組成物」「カーカス繊維コードに被覆された該ゴム組成物」「トレッド用部材の形状に加工された該ゴム組成物」等が挙げられる。また、それぞれ熱処理して得られるベルト、カーカス、インナーライナー、サイドウォール、トレッド(キャップトレッド又はアンダートレッド)等の各部材は、通常、その他の部材とともに、タイヤの分野で通常行われる方法により、さらにタイヤの形状に成型され、すなわち該ゴム組成物をタイヤに組み込んで、該ゴム組成物を含む生タイヤの状態で熱処理される。かかる熱処理は、通常、加圧下で行われる。
トラックやバス、ライトトラック、建設用大型タイヤに適したトレッド部材に好適なゴム配合のうち、ゴム成分としては、天然ゴム単独または天然ゴムを主成分としSBRおよび/またはBRとのブレンドが好ましい。また、充填剤としては、カーボンブラック単独またはシリカを主成分とするカーボンブラックとのブレンドが好ましく用いられる。更に、N,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6−ヘキサンジアミン(住友化学社製「スミファイン(登録商標)1162」)、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン(NQ−58)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(Si−69)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(Si−75)、1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)−ヘキサン(バイエル社製「KA9188」)、ヘキサメチレンビスチオサルフェート2ナトリウム塩2水和物、1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン(フレキシス社製「パーカリンク900」)、田岡化学製「タッキロール(登録商標)AP、V−200」等のアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、等の粘弾性改善剤を併用することが好ましい。
乗用車タイヤに適したトレッド部材に好適なゴム配合のうち、ゴム成分としては、ケイ素化合物で分子末端を変性した溶液重合SBR単独または前記末端変性の溶液重合SBRを主成分とし、非変性の溶液重合SBR、乳化重合SBR、天然ゴムおよびBRからなる群から選ばれる少なくとも1種のゴムとのブレンドが好ましい。また、充填剤としては、シリカを主成分とするカーボンブラックとのブレンドが好ましく用いられる。更に、N,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6−ヘキサンジアミン(住友化学社製「スミファイン(登録商標)1162」)、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン(NQ−58)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(Si−69)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(Si−75)、1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)−ヘキサン(バイエル社製「KA9188」)、ヘキサメチレンビスチオサルフェート2ナトリウム塩2水和物、1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン(フレキシス社製「パーカリンク900」)、田岡化学製「タッキロール(登録商標)AP、V−200」等のアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、等の粘弾性改善剤を併用することが好ましい。
サイドウォール部材に好適なゴム配合のうち、ゴム成分としては、BRを主成分とし、非変性の溶液重合SBR、乳化重合SBRおよび天然ゴムからなる群から選ばれる少なくとも1種のゴムとのブレンドが好ましい。また、充填剤としては、カーボンブラック単独またはカーボンブラックを主成分とするシリカとのブレンドが好ましく用いられる。更に、N,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6−ヘキサンジアミン(住友化学社製「スミファイン(登録商標)1162」)、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン(NQ−58)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(Si−69)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(Si−75)、1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)−ヘキサン(バイエル社製「KA9188」)、ヘキサメチレンビスチオサルフェート2ナトリウム塩2水和物、1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン(フレキシス社製「パーカリンク900」)、田岡化学製「タッキロール(登録商標)AP、V−200」等のアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、等の粘弾性改善剤を併用することが好ましい。
カーカス、ベルト部材に好適なゴム配合のうち、ゴム成分としては、天然ゴム単独または天然ゴムを主成分とするBRとのブレンドが好ましい。また、充填剤としては、カーボンブラック単独またはカーボンブラックを主成分とするシリカとのブレンドが好ましく用いられる。更に、N,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6−ヘキサンジアミン(住友化学社製「スミファイン(登録商標)1162」)、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン(NQ−58)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(Si−69)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(Si−75)、1,6−ビス(N,N’−ジベンジルチオカルバモイルジチオ)−ヘキサン(バイエル社製「KA9188」)、ヘキサメチレンビスチオサルフェート2ナトリウム塩2水和物、1,3−ビス(シトラコンイミドメチル)ベンゼン(フレキシス社製「パーカリンク900」)、田岡化学製「タッキロール(登録商標)AP、V−200」等のアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、等の粘弾性改善剤を併用することが好ましい。
かくして得られる加硫ゴムを用いて、通常の方法によって空気入りタイヤが製造される。すなわち、上記加硫処理前の段階のゴム組成物をトレッド用部材に押出し加工し、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形し、生タイヤが成形され、この生タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、タイヤが得られる。
このようにして得られるタイヤが装着された自動車の燃費は向上し、低燃費化が達成できる。
以下、実施例、試験例及び製造例等を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
製造例1:S−(3−アミノプロピル)エタンチオスルホナート臭化水素酸塩の製造
窒素雰囲気下、反応容器にエタンチオスルホン酸S−ナトリウム14.8g(99.9mmol)、ヨウ化カリウム52mg(0.31mmol)及びエタノール220mlを仕込んだ。そこへ3−ブロモプロピルアミン臭化水素酸塩21.9g(100.0mmol)を加え、10時間還流加熱し、冷却後に不溶物を濾別した。濾液を減圧濃縮して得られた淡黄色の油状物30.2gをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(6φ×15cm、クロロホルム/メタノール=3/1)に供して、粗製のS−(3−アミノプロピル)エタンチオスルホナート臭化水素酸塩を淡黄白色固体として26.3g得た。これにイソプロパノール150mLを加えて、還流加熱し、熱時濾過することにより不溶物を除去した。濾液を濃縮した残渣にイソプロパノール50mLを加えて加熱し、溶解後、冷却した。室温で一晩放置後、析出した結晶をろ取、乾燥してS−(3−アミノプロピル)エタンチオスルホナート臭化水素酸塩を淡黄白色粉末として19.6g得た。収率74.1%
実施例1:S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナートの製造
反応容器を窒素置換し、製造例1で得たS−(3−アミノプロピル)エタンチオスルホナート臭化水素酸塩9.10g(34.4mmol)、ベンズアルデヒド3.47g(32.7mmol)、硫酸ナトリウム24.43g(172mmol)及びトルエン100mlを仕込んだ後、得られた混合物を氷水で冷却し、そこにトリエチルアミン5.2ml(37.8mmol)を加えた。得られた混合物を室温で約2時間攪拌した後、40℃で3.5時間攪拌した。
冷却後、反応混合物を濾過処理して無機塩を除いた後、濾液を濃縮、更に50℃で3時間減圧乾燥させて、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナートを淡黄色液体として8.34g得た。収率94.0%
H−NMR(300.13MHz,CDCl3)δppm:8.32(1H,s),7.74−7.69(2H,m),7.44−7.38(3H,m),3.73(2H,t,J=6.0Hz),3.37−3.25(4H,m),2.22−2.13(2H,m),1.36(3H,t,J=7.5Hz)
実施例2:ゴム組成物の製造
<手順1>
バンバリーミキサー(東洋精機製600mlラボプラストミル)を用いて、天然ゴム(RSS#1)100重量部、HAF(旭カーボン社製、商品名「旭#70」)45重量部、ステアリン酸3重量部、酸化亜鉛5重量部、老化防止剤(N−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン:商品名「アンチゲン(登録商標)6C」住友化学株式会社製)1重量部および上記実施例1で得たS−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート1重量部を混練配合し、ゴム組成物を得た。本手順1は、各種薬品及び充填剤投入後5分間、50rpmのミキサーの回転数で混練することにより実施し、その時のゴム温度は160〜170℃であった。
<手順2>
オープンロール機で60〜80℃の温度にて、手順1により得られたゴム組成物と、加硫促進剤(N−シクロへキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド)1重量部および硫黄2重量部とを混練配合し、ゴム組成物を得た。
実施例3:加硫ゴムの製造
実施例2の手順2で得たゴム組成物を145℃で加硫処理し、加硫ゴムを得た。
参考例1
実施例3において、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナートを用いない以外は、実施例2と同様にしてゴム組成物を得た。
参考例2
参考例1の手順2で得たゴム組成物を145℃で加硫処理し、加硫ゴムを得た。
試験例1
以下のとおり、反発弾性率及び粘弾性特性を測定した。
(1)反発弾性率
レジリエンスは、リュプケタイプの試験機を用いて測定した。
(2)粘弾性特性
株式会社上島製作所製の粘弾性アナライザを用いて測定した。
条件:温度−5℃〜80℃(昇温速度:2℃/分)
初期歪10%、動的歪2.5%、周波数10Hz
参考例2で得た加硫ゴムを対照とした場合、実施例3で得た加硫ゴムは、レジリエンスが9%向上し、粘弾性特性(60℃でのtanδ)が30%低下し、いずれの試験においても各種物性の改善が確認された。
実施例4
実施例2の手順2で得たゴム組成物で、黄銅メッキ処理が施されたスチールコードを被覆することにより、ベルトが得られる。得られるベルトを用いて、通常の製造方法に従い、生タイヤを成形し、得られた生タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、加硫タイヤが得られる。
実施例5
実施例2の手順2で得たゴム組成物を押し出し加工し、トレッド用部材を得る。得られたトレッド用部材を用いて、通常の製造方法に従い、生タイヤを成形し、得られた生タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、加硫タイヤが得られる。
実施例6
実施例2の手順2で得たゴム組成物を押し出し加工して、カーカス形状に応じた形状のゴム組成物を調製し、ポリエステル製のカーカス繊維コードの上下に貼り付けることにより、カーカスが得られる。得られたカーカスを用いて、通常の製造方法に従い、生タイヤを成形し、得られた生タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、加硫タイヤが得られる。
実施例7
実施例2の手順2において、更にN−(シクロヘキシルチオ)−フタルイミド(CTP)0.2重量部を混錬配合する以外は、実施例3と同様にしてゴム組成物が得られる。
実施例8
実施例7の手順2で得たゴム組成物を145℃で加硫処理し、加硫ゴムを得る。
実施例9:ゴム組成物の製造
<手順1>
バンバリーミキサー(東洋精機製600mlラボプラストミル)を用いて、スチレン・ブタジエン共重合ゴムSBR#1502(住友化学社製)100重量部、ISAF−HM(旭カーボン社製、商品名「旭#80」)45重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛3重量部、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート1重量部、老化防止剤(N−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン(6PPD):商品名「アンチゲン(登録商標)6C」住友化学株式会社製)1重量部およびワックス(日本精蝋製「OZOACE−0355」)2重量部を混練配合し、ゴム組成物を得る。該工程は、各種薬品及び充填剤投入後5分間、50rpmのミキサーの回転数で混練することにより実施し、その時のゴム温度は160〜175℃である。
<手順2>
オープンロール機で60〜80℃の温度にて、手順1により得られたゴム組成物と、加硫促進剤N−シクロへキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CBS)3重量部および硫黄2重量部とを混練配合し、ゴム組成物を得る。
実施例10:加硫ゴムの製造
実施例9の手順2で得られるゴム組成物を145℃で熱処理することにより加硫ゴムが得られる。かかる加硫ゴムは、キャップトレッド用として好適である。
実施例11:ゴム組成物の製造
<手順1>
バンバリーミキサー(東洋精機製600mlラボプラストミル)を用いて、スチレン・ブタジエン共重合ゴムSBR#1502(住友化学社製)100重量部、ISAF−HM(旭カーボン社製、商品名「旭#80」)35重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛3重量部、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート1重量部、老化防止剤(N−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン(6PPD):商品名「アンチゲン(登録商標)6C」住友化学株式会社製)1重量部およびワックス(日本精蝋製「OZOACE−0355」)2重量部を混練配合し、ゴム組成物を得る。該工程は、各種薬品及び充填剤投入後5分間、50rpmのミキサーの回転数で混練することにより実施し、その時のゴム温度は160〜175℃である。
<手順2>
オープンロール機で60〜80℃の温度にて、手順1により得られたゴム組成物と、加硫促進剤N−シクロへキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CBS)2重量部、加硫促進剤ジフェニルグアニジン(DPG)0.5重量部、加硫促進剤ジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)0.8重量部および硫黄1重量部とを混練配合し、ゴム組成物を得る。
実施例12:加硫ゴムの製造アンダートレッド用
実施例11の手順2で得たゴム組成物を145℃で熱処理することにより加硫ゴムが得られる。かかる加硫ゴムは、アンダートレッド用として好適である。
実施例13:ゴム組成物の製造
<手順1>
バンバリーミキサー(東洋精機製600mlラボプラストミル)を用いて、天然ゴム(RSS#1)100重量部、HAF(旭カーボン社製、商品名「旭#70」)45重量部、ステアリン酸3重量部、酸化亜鉛5重量部、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート1重量部、含水シリカ(東ソー・シリカ(株)社製「Nipsil(登録商標)AQ」10重量部、老化防止剤FR(松原産業社製「アンチオキシダントFR」)2重量部、レゾルシン2重量部およびナフテン酸コバルト2重量部を混練配合し、ゴム組成物を得る。該工程は、各種薬品及び充填剤投入後5分間、50rpmのミキサーの回転数で混練することにより実施し、その時のゴム温度は160〜175℃である。
<手順2>
オープンロール機で60〜80℃の温度にて、手順1により得られたゴム組成物と、加硫促進剤N,N−ジシクロへキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(DCBS)1重量部、硫黄6重量部およびメトキシ化メチロールメラミン樹脂(住友化学社製「スミカノール507AP」)3重量部とを混練配合し、ゴム組成物を得る。
実施例14:加硫ゴムの製造
実施例13の手順2で得られるゴム組成物を145℃で熱処理することにより加硫ゴムが得られる。かかる加硫ゴムは、ベルト用として好適である。
実施例15:ゴム組成物の製造
<手順1>
バンバリーミキサー(東洋精機製600mlラボプラストミル)を用いて、ハロゲン化ブチルゴム(エクソンモービル社製「Br−IIR2255」)100重量部、GPF 60重量部、ステアリン酸1重量部、酸化亜鉛3重量部、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート1重量部およびパラフィンオイル(出光興産社製「ダイアナプロセスオイル」)10重量部を混練配合し、ゴム組成物を得る。該工程は、各種薬品及び充填剤投入後5分間、50rpmのミキサーの回転数で混練することにより実施し、その時のゴム温度は160〜175℃である。
<手順2>
オープンロール機で60〜80℃の温度にて、手順1により得られたゴム組成物と、老化防止剤(アニリンとアセトンの縮合物(TMDQ))1重量部、加硫促進剤ジベンゾチアジルジスルフィド(MBTS)1重量部および硫黄2重量部とを混練配合し、ゴム組成物を得る。
実施例16:加硫ゴムの製造
実施例15の手順2で得られるゴム組成物を145℃で熱処理することにより加硫ゴムが得られる。かかる加硫ゴムは、インナーライナー用として好適である。
実施例17:ゴム組成物の製造
<手順1>
バンバリーミキサー(東洋精機製600mlラボプラストミル)を用いて、天然ゴム(RSS#3)40重量部、ポリブタジエンゴム(宇部興産社製「BR150B」)60部、FEF50重量部、ステアリン酸2.5重量部、酸化亜鉛3重量部、S−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート1重量部、老化防止剤(N−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン(6PPD):商品名「アンチゲン(登録商標)6C」住友化学株式会社製)2重量部、アロマチックオイル(コスモ石油社製「NC−140」)10重量部およびワックス(大内新興化学工業社製の「サンノック(登録商標)ワックス」)2重量部を混練配合し、ゴム組成物を得る。該工程は、各種薬品及び充填剤投入後5分間、50rpmのミキサーの回転数で混練することにより実施し、その時のゴム温度は160〜175℃である。
<手順2>
オープンロール機で60〜80℃の温度にて、手順1により得られたゴム組成物と、加硫促進剤N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(BBS)0.75重量部および硫黄1.5重量部とを混練配合し、ゴム組成物を得る。
実施例18:加硫ゴムの製造
実施例17の手順2で得られるゴム組成物を145℃で熱処理することにより加硫ゴムが得られる。かかる加硫ゴムは、サイドウォール用として好適である。
実施例19:ゴム組成物の製造
<手順1>
バンバリーミキサー(東洋精機製600mlラボプラストミル)を用いて、天然ゴム(TSR20)70重量部、スチレン・ブタジエン共重合ゴムSBR#1502(住友化学社製)30重量部、N339(三菱化学社製)60重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛5重量部、プロセスオイル(出光興産社製「ダイアナプロセスPS32」)7重量部およびS−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート1重量部を混練配合し、ゴム組成物を得る。該工程は、各種薬品及び充填剤投入後5分間、50rpmのミキサーの回転数で混練することにより実施し、その時のゴム温度は160〜175℃である。
<手順2>
オープンロール機で60〜80℃の温度にて、手順1により得られたゴム組成物と、加硫促進剤N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(BBS)1重量部、硫黄3重量部、老化防止剤(N−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン(6PPD):商品名「アンチゲン(登録商標)6C」住友化学株式会社製)1重量部および老化防止剤(アニリンとアセトンの縮合物(TMDQ))1重量部とを混練配合し、ゴム組成物を得る。
実施例20:加硫ゴムの製造
実施例19の手順2で得られるゴム組成物を145℃で熱処理することにより加硫ゴムが得られる。かかる加硫ゴムは、カーカス用として好適である。
実施例21:ゴム組成物の製造
<手順1>
バンバリーミキサー(東洋精機製600mlラボプラストミル)を用いて、スチレン・ブタジエン共重合ゴムSBR#1500(JSR社製)100重量部、シリカ(商品名:「ウルトラシル(登録商標)VN3−G」デグッサ社製)78.4重量部、カーボンブラック(商品名「N−339」三菱化学社製)6.4重量部、シランカップリング剤(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド:商品名「Si−69」デグッサ社製)6.4重量部、プロセスオイル(商品名「NC−140」コスモ石油社製)47.6重量部、老化防止剤(N−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン(6PPD):商品名「アンチゲン(登録商標)6C」住友化学株式会社製)1.5重量部、酸化亜鉛2重量部、ステアリン酸2重量部、およびS−[3−(ベンジリデンアミノ)プロピル]エタンチオスルホナート3重量部を混練配合し、ゴム組成物を得る。該工程は、70℃〜120℃の温度範囲で操作され、各種薬品及び充填剤投入後5分間、80rpmのミキサーの回転数で混練し、引き続き5分間、100rpmのミキサーの回転数で混練することにより実施する。
<手順2>
オープンロール機で30〜80℃の温度にて、手順1により得られるゴム組成物と、加硫促進剤N−シクロへキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CBS)1重量部、加硫促進剤ジフェニルグアニジン(DPG)1重量部、ワックス(商品名「サンノック(登録商標)N」大内新興化学工業社製)1.5重量部および硫黄1.4重量部とを混練配合し、ゴム組成物を得る。
実施例22:加硫ゴムの製造
実施例21の手順2で得られるゴム組成物を160℃で熱処理することにより加硫ゴムが得られる。かかる加硫ゴムは、キャップトレッド用として好適である。
実施例23:ゴム組成物の製造
実施例21において、スチレン・ブタジエン共重合ゴムSBR#1500(JSR社製)に替えて溶液重合SBR(「アサプレン(登録商標)」旭化成ケミカルズ株式会社製)を用いる以外は実施例21と同様にしてゴム組成物が得られる。
実施例24:加硫ゴムの製造
実施例23の手順2で得られるゴム組成物を160℃で熱処理することにより加硫ゴムが得られる。かかる加硫ゴムは、キャップトレッド用として好適である。
実施例25:ゴム組成物の製造
実施例21において、スチレン・ブタジエン共重合ゴムSBR#1500(JSR社製)に替えてSBR#1712(JSR社製)を用い、プロセスオイルの使用量を21重量部に変更し、酸化亜鉛を仕込むタイミングを手順2に変更する以外は実施例21と同様にしてゴム組成物が得られる。
実施例26:加硫ゴムの製造
実施例25の手順2で得られるゴム組成物を160℃で熱処理することにより加硫ゴムが得られる。かかる加硫ゴムは、キャップトレッド用として好適である。
本発明のチオスルホナート化合物をタイヤ用のゴム組成物に添加すると、それを加硫して得られる加硫ゴムが有する粘弾性特性を改善させることができる。また、該加硫ゴムは、上記したタイヤ用途のみならず、各種防振ゴムとしても使用できる。かかる防振ゴムとしては、例えば、エンジンマウント、ストラットマウント、ブッシュ、エグゾーストハンガー等の自動車用防振ゴム等が挙げられる。防振ゴムは、通常、上記1工程で得られた混練物を防振ゴムが有する形状に加工した後に、上記第2工程の熱処理に供することにより得られる。

Claims (15)

  1. 式(I)で示されるチオスルホナート化合物とゴム成分と充填剤とを混練して得られるゴム組成物。
    Figure 2012207148
    [式(I)中、Rは炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表し、R及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
  2. 式(I)におけるRが、炭素数1〜12のアルキル基である請求項1記載のゴム組成物。
  3. 式(I)におけるRがフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)であり、Rが水素原子である請求項1又は2記載のゴム組成物。
  4. ゴム成分が、天然ゴムである請求項1〜3のいずれか一項記載のゴム組成物。
  5. さらに、硫黄成分を混練して得られる請求項1〜4のいずれか一項記載のゴム組成物。
  6. 請求項5記載のゴム組成物を熱処理して得られる加硫ゴム。
  7. 請求項5記載のゴム組成物を加工して製造されてなる空気入りタイヤ。
  8. 請求項6記載の加硫ゴムで被覆されたスチールコードを含んでなるタイヤ用ベルト。
  9. 請求項6記載の加硫ゴムで被覆されたカーカス繊維コードを含んでなるタイヤ用カーカス。
  10. 請求項6記載の加硫ゴムを含んでなるタイヤ用サイドウォール、タイヤ用インナーライナー、タイヤ用キャップトレッド又はタイヤ用アンダートレッド。
  11. 請求項6記載の加硫ゴムを含んでなる空気入りタイヤ。
  12. 式(I)で示されるチオスルホナート化合物とゴム成分と充填剤と硫黄成分とを混練する第1工程と、前工程により得られた混練物を熱処理する第2工程とを有する加硫ゴムが有する粘弾性特性の改善方法。
    Figure 2012207148
    [式(I)中、Rは炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表し、R3及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
  13. 加硫ゴムが有する粘弾性特性を改善させるための式(I)で示されるチオスルホナート化合物の使用。
    Figure 2012207148
    [式(I)中、Rは炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表し、R3及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
  14. 式(I)で示されるチオスルホナート化合物を有効成分として含有する加硫ゴム粘弾性特性改善剤。
    Figure 2012207148
    [式(I)中、Rは炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表し、R3及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
  15. 式(I)で示されるチオスルホナート化合物。
    Figure 2012207148
    [式(I)中、Rは炭素数3〜12のアルカンジイル基を表し、Rは置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表し、R3及びRはそれぞれ同一または相異なって、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はフェニル基(該フェニル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン原子からなる群から選ばれる基で置換されていてもよい)を表すか、RとRとが一緒になって、それらが結合している炭素原子とともに環状構造を形成している。ただし、RとRとが共に水素原子であることはない。]
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