JP2019052235A - ゴム組成物 - Google Patents

ゴム組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2019052235A
JP2019052235A JP2017176910A JP2017176910A JP2019052235A JP 2019052235 A JP2019052235 A JP 2019052235A JP 2017176910 A JP2017176910 A JP 2017176910A JP 2017176910 A JP2017176910 A JP 2017176910A JP 2019052235 A JP2019052235 A JP 2019052235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
optionally substituted
substituent
rubber composition
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017176910A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7033374B2 (ja
Inventor
和真 松尾
Kazuma Matsuo
和真 松尾
奈津代 神本
Natsuyo Kamimoto
奈津代 神本
龍彦 安達
Tatsuhiko Adachi
龍彦 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2017176910A priority Critical patent/JP7033374B2/ja
Publication of JP2019052235A publication Critical patent/JP2019052235A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7033374B2 publication Critical patent/JP7033374B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】加硫ゴム組成物の低燃費性を大きく損なうことなく、その耐摩耗性を向上させること。【解決手段】ゴム成分および下記式(I)で示される化合物を混練して得られるゴム組成物(式中の基の定義は明細書に記載した通りである)。【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム組成物等に関する。
耐摩耗性はタイヤの重要な性能のひとつであり、これを向上させることが求められている。例えば、特許文献1には、タイヤ用ゴム組成物にジフェニルジスルフィドなどの有機硫黄化合物を配合させることによって、耐摩耗性等の耐破壊性および操縦安定性を向上させることが記載されている。
特開2014−009249号公報
本発明者らが検討した結果、特許文献1に記載されているジフェニルジスルフィドを使用しても、加硫ゴム組成物の耐摩耗性が充分に向上しないことを見出した(後述の比較例1参照)。
また、低燃費性も、上述した耐摩耗性と同様、タイヤの重要な性能である。しかし、低燃費性および耐摩耗性は基本的にトレードオフの関係にあり、一方を向上させると、他方が低下する。本発明はこのような事情に着目してなされたものであって、その目的は、加硫ゴム組成物の低燃費性を大きく損なうことなく、その耐摩耗性を向上させることにある。
上記目的を達成し得る本発明は、以下の通りである。
[1] ゴム成分、および式(I):
[式中、mおよびnは、それぞれ独立に、1〜4を表す。
およびRは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキル基、置換基を有していてもよいC6−18アリール基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキル基、カルボキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキルオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC6−18アリールオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキルオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキルオキシ基、置換基を有していてもよいC6−18アリールオキシ基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキルオキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC6−18アリール−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキル−カルボニルオキシ基、または置換基を有していてもよいアミノ基を表し、mが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。]
で示される化合物を混練して得られるゴム組成物。
[2] RおよびRが、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基、カルボキシ基、または置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ−カルボニル基であり、mが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、およびnが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい前記[1]に記載のゴム組成物。
[3] mおよびnが、1である前記[1]または[2]に記載のゴム組成物。
[4] ゴム成分が、ジエン系ゴムを含む前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載のゴム組成物。
[5] ゴム成分が、スチレン・ブタジエン共重合ゴムおよび/または天然ゴムを含む前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載のゴム組成物。
[6] さらにシリカを混練して得られる前記[1]〜[5]のいずれか一つに記載のゴム組成物。
[7] さらにカーボンブラックを混練して得られる前記[1]〜[6]のいずれか一つに記載のゴム組成物。
[8] さらに硫黄成分を混練して得られる前記[1]〜[7]のいずれか一つに記載のゴム組成物。
[9] 前記[8]に記載のゴム組成物を加硫することによって得られる加硫ゴム組成物。
[10] 前記[9]に記載の加硫ゴム組成物を含むタイヤ。
[11] 加硫ゴム組成物の耐摩耗性を向上させるための、式(I):
[式中、mおよびnは、それぞれ独立に、1〜4を表す。
およびRは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキル基、置換基を有していてもよいC6−18アリール基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキル基、カルボキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキルオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC6−18アリールオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキルオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキルオキシ基、置換基を有していてもよいC6−18アリールオキシ基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキルオキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC6−18アリール−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキル−カルボニルオキシ基、または置換基を有していてもよいアミノ基を表し、mが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。]
で示される化合物の使用。
[12] RおよびRが、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基、カルボキシ基または置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ−カルボニル基であり、mが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、およびnが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい前記[11]に記載の使用。
[13] mおよびnが、1である前記[11]または[12]に記載の使用。
[14] 式(II):
[式中、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基を表す。]
で示される化合物。
式(I)で示される化合物を用いる本発明によれば、加硫ゴム組成物の低燃費性を大きく損なうことなく、その耐摩耗性を向上させることができる。
以下、本発明を順に説明する。なお、以下では、「式(I)で示される化合物」を「化合物(I)」と略称することがある。他の式で示される化合物等も同様に略称することがある。
本発明は、以下のものを提供する:
(1)ゴム成分、化合物(I)および必要に応じて他の成分を混練して得られるゴム組成物、
(2)ゴム成分、化合物(I)、硫黄成分および必要に応じて他の成分を混練して得られるゴム組成物、
(3)前記(2)のゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴム組成物、
(4)前記(3)の加硫ゴム組成物を含むタイヤ、
(5)加硫ゴム組成物の耐摩耗性を向上させるための化合物(I)の使用、
(6)化合物(II)(化合物(I)の1種)。
なお、化合物(I)は、混練中にゴム成分および/または他の成分(例えば、シリカ、カーボンブラック)と反応し、これらと化合物を形成する可能性がある。しかし、形成され得る化合物は、固体であるゴム組成物中に含まれるため、その構造または特性によって直接特定することは、現在の技術では不可能であるか、またはおよそ実際的でない。そのため、本明細書および特許請求の範囲では、本発明のゴム組成物を、「ゴム成分および化合物(I)を混練して得られるゴム組成物」として特定する。なお、硫黄成分や、後述の他の成分を使用する場合も同様である。
<定義>
まず、本明細書中で用いられる各置換基等の定義について、順に説明する。
「Cx−y」とは、炭素数がx以上y以下(xおよびyは数を表す)を意味する。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基は、直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。アルキル基の炭素数は、例えば1〜18である。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−エチルプロピル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、1,1−ジメチルブチル基、2,2−ジメチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基が挙げられる。
アルキル基は置換基を有していてもよい。アルキル基を一部分として含む他の基(例えばアルコキシ基)も同様に置換基を有していてもよい。アルキル基(例えばC1−18アルキル基)および一部分としてアルキル基(例えばC1−18アルキル基)を含む他の基が有し得る置換基としては、例えば、以下のものが挙げられる:
(1)ハロゲン原子、
(2)シクロアルキル基(好ましくはC3−8シクロアルキル基)、
(3)アリール基(好ましくはC6−14アリール基)、
(4)アルコキシ基(好ましくはC1−6アルコキシ基)、
(5)シクロアルキルオキシ基(好ましくはC3−8シクロアルキルオキシ基)、
(6)アリールオキシ基(好ましくはC6−14アリールオキシ基)、
(7)アラルキルオキシ基(好ましくはC7−16アラルキルオキシ基)、
(8)置換基を有していてもよいアミノ基。
シクロアルキル基の炭素数は、例えば3〜10である。シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、ビシクロ[3.2.1]オクチル基、アダマンチル基が挙げられる。
アリール基の炭素数は、例えば6〜18である。アリール基としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基が挙げられる。
アラルキル基の炭素数は、例えば7〜20である。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、フェニルプロピル基が挙げられる。
シクロアルキル基、アリール基およびアラルキル基は、いずれも置換基を有していてもよい。シクロアルキル基等を一部分として含む他の基(例えばシクロアルキルオキシ基等)も同様に置換基を有していてもよい。シクロアルキル基(例えばC3−10シクロアルキル基)、アリール基(例えばC6−18アリール基)およびアラルキル基(例えばC7−20アラルキル基)、並びにこれらの基を一部分として含む他の基が有し得る置換基としては、例えば、以下のものが挙げられる:
(1)ハロゲン原子、
(2)アルキル基(好ましくはC1−6アルキル基)、
(3)シクロアルキル基(好ましくはC3−8シクロアルキル基)、
(4)アリール基(好ましくはC6−14アリール基)、
(5)アラルキル基(好ましくはC7−16アラルキル基)、
(6)アルコキシ基(好ましくはC1−6アルコキシ基)、
(7)シクロアルキルオキシ基(好ましくはC3−8シクロアルキルオキシ基)、
(8)アリールオキシ基(好ましくはC6−14アリールオキシ基)、
(9)アラルキルオキシ基(好ましくはC7−16アラルキルオキシ基)、
(10)置換基を有していてもよいアミノ基。
アルコキシ基(即ち、アルキルオキシ基)の一部であるアルキル基の説明は、上述の通りである。後述する基の一部であるアルキル基の説明も同様である。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基が挙げられる。
シクロアルキルオキシ基の一部であるシクロアルキル基の説明は、上述の通りである。後述する基の一部であるシクロアルキル基の説明も同様である。シクロアルキルオキシ基としては、例えば、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基が挙げられる。
アリールオキシ基の一部であるアリール基の説明は、上述の通りである。後述する基の一部であるアリール基の説明も同様である。アリールオキシ基としては、例えば、フェニルオキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基が挙げられる。
アラルキルオキシ基の一部であるアラルキル基の説明は、上述の通りである。後述する基の一部であるアラルキル基の説明も同様である。アラルキルオキシ基としては、例えば、ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基、ナフチルメチルオキシ基、フェニルプロピルオキシ基が挙げられる。
アルキル−カルボニルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、プロパノイルオキシ基、ブタノイルオキシ基、2−メチルプロパノイルオキシ基、ペンタノイルオキシ基、3−メチルブタノイルオキシ基、2−メチルブタノイルオキシ基、2,2−ジメチルプロパノイルオキシ基、ヘキサノイルオキシ基、ヘプタノイルオキシ基が挙げられる。なお、「C1−18アルキル−カルボニルオキシ基」との記載は、この基の一部であるアルキル基の炭素数が1〜18であることを表す。他の記載も同様の意味である。
シクロアルキル−カルボニルオキシ基としては、例えば、シクロプロピル−カルボニルオキシ基、シクロブチル−カルボニルオキシ基、シクロペンチル−カルボニルオキシ基、シクロヘキシル−カルボニルオキシ基、シクロヘプチル−カルボニルオキシ基、シクロオクチル−カルボニルオキシ基が挙げられる。
アリール−カルボニルオキシ基としては、例えば、ベンゾイルオキシ基、1−ナフトイルオキシ基、2−ナフトイルオキシ基が挙げられる。
アラルキル−カルボニルオキシ基としては、例えば、フェニルアセチルオキシ基、フェニルプロピオニルオキシ基が挙げられる。
アルコキシ−カルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、sec−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基が挙げられる。
シクロアルキルオキシ−カルボニル基としては、例えば、シクロプロピルオキシカルボニル基、シクロブチルオキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、シクロヘプチルオキシカルボニル基、シクロオクチルオキシカルボニル基が挙げられる。
アリールオキシ−カルボニル基としては、例えば、フェニルオキシカルボニル基、1−ナフチルオキシカルボニル基、2−ナフチルオキシカルボニル基が挙げられる。
アラルキルオキシ−カルボニル基としては、例えば、ベンジルオキシカルボニル基、フェネチルオキシカルボニル基、ナフチルメチルオキシカルボニル基、フェニルプロピルオキシカルボニル基が挙げられる。
置換基を有していてもよいカルバモイル基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、および置換基を有していてもよいアラルキル基から選ばれる1または2個の置換基を有していてもよいカルバモイル基が挙げられる。
置換基を有していてもよいカルバモイル基の好適な例としては、以下のものが挙げられる:
(1)カルバモイル基、
(2)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアルキル)カルバモイル基(例、メチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、N−エチル−N−メチルカルバモイル基)、
(3)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいシクロアルキル)カルバモイル基(例、シクロプロピルカルバモイル基、シクロヘキシルカルバモイル基)、
(4)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアリール)カルバモイル基(例、フェニルカルバモイル基)、
(5)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアラルキル)カルバモイル基(例、ベンジルカルバモイル基、フェネチルカルバモイル基)。
ここで、「モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアルキル)カルバモイル基」とは、モノ(置換基を有していてもよいアルキル)カルバモイル基またはジ(置換基を有していてもよいアルキル)カルバモイル基を表す。他も同様である。また、「モノ(置換基を有していてもよいアルキル)カルバモイル基」とは、置換基を有していてもよいアルキル基を1個の置換基として有するカルバモイル基を表す。他も同様である。
置換基を有していてもよいアミノ基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアルキル−カルボニル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル−カルボニル基、置換基を有していてもよいアリール−カルボニル基、および置換基を有していてもよいアラルキル−カルボニル基から選ばれる1または2個の置換基を有していてもよいアミノ基が挙げられる。
置換基を有していてもよいアミノ基の好適な例としては、以下のものが挙げられる:
(1)アミノ基、
(2)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアルキル)アミノ基(例、メチルアミノ基、トリフルオロメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジブチルアミノ基)、
(3)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいシクロアルキル)アミノ基(例、シクロプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基)、
(4)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアリール)アミノ基(例、フェニルアミノ基)、
(5)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアラルキル)アミノ基(例、ベンジルアミノ基、ジベンジルアミノ基)、
(6)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアルキル−カルボニル)アミノ基(例、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基)、
(7)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいシクロアルキル−カルボニル)アミノ基(例、シクロプロピルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基)、
(8)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアリール−カルボニル)アミノ基(例、ベンゾイルアミノ基)、
(9)モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアラルキル−カルボニル)アミノ基(例、ベンジルカルボニルアミノ基)。
ここで、「モノ−またはジ−(置換基を有していてもよいアルキル)アミノ基」とは、モノ(置換基を有していてもよいアルキル)アミノ基またはジ(置換基を有していてもよいアルキル)アミノ基を表す。他も同様である。また、「モノ(置換基を有していてもよいアルキル)アミノ基」とは、置換基を有していてもよいアルキル基を1個の置換基として有するアミノ基を表す。他も同様である。
<式(I)で示される化合物>
本発明は、式(I):
で示される化合物を使用することを特徴の一つとする。化合物(I)は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。
式(I)中のmおよびnは、それぞれ独立に1〜4を表す。なお、mが2以上である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2以上である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。複数のRは、同じものであることが好ましい。また、複数のRは、同じものであることが好ましい。
mおよびnは、それぞれ独立に、好ましくは1〜3、より好ましくは1または2、さらに好ましくは1である。
式(I)中のRおよびRは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキル基、置換基を有していてもよいC6−18アリール基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキル基、カルボキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキルオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC6−18アリールオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキルオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキルオキシ基、置換基を有していてもよいC6−18アリールオキシ基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキルオキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC6−18アリール−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキル−カルボニルオキシ基、または置換基を有していてもよいアミノ基を表す。RおよびRは、同じものであることが好ましい。
式(I)中のRおよびRは、それぞれ独立に、好ましくは置換基を有していてもよいC1−18アルキル基、カルボキシ基、または置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ−カルボニル基であり、より好ましくはC1−18アルキル基、カルボキシ基、またはC1−18アルコキシ−カルボニル基であり、さらに好ましくはC1−6アルキル基、カルボキシ基、またはC7−18アルコキシ−カルボニル基である。RおよびRは、同じものであることが好ましい。
化合物(I)の中でも、低燃費性および耐摩耗性の観点から、下記式(Ia)で示される化合物が好ましい。
式(Ia)中、RおよびRは前記と同義であり、pおよびqは、それぞれ独立に0〜3を表し、pが1〜3である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、qが1〜3である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
pおよびqは、それぞれ独立に、好ましくは0〜2、より好ましくは0または1、さらに好ましくは0である。なお、pが1以上である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、qが1以上である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。複数のRは、同じものであることが好ましい。また、複数のRは、同じものであることが好ましい。
化合物(Ia)の中でも、ゴムとの親和性の調整のし易さの観点から、下記式(II)で示される化合物が好ましい。
式(II)中、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基を表す。RおよびRは、同じものであることが好ましい。
およびRは、それぞれ独立に、好ましくはC1−18アルキル基であり、より好ましくはC7−18アルキル基である。RおよびRは、同じものであることが好ましい。
化合物(I)の量(2種以上の化合物(I)を使用する場合は、その合計量)は、低燃費性および耐摩耗性の観点から、ゴム成分100重量部あたり、0.02〜10重量部、好ましくは0.02〜5重量部、より好ましくは0.1〜4重量部、さらに好ましくは0.1〜3重量部である。
化合物(I)は、公知の方法に従って製造することができる。化合物(I)は、例えば、以下に示すような工程(1)および工程(1’)、並びに工程(2)を経て製造することができる(下記式中の基の定義は前記の通りである)。
工程(1)および工程(1’)は、化合物(a−1)および化合物(b−1)の硫化である。硫化は、Lawesson試薬、五硫化リン等の硫化剤を使用して行うことができる。硫化剤の使用量は、化合物(a−1)および化合物(b−1)のそれぞれ1モルに対して、好ましくは0.5〜10モル、より好ましくは0.5〜5モルである。
硫化は、通常、溶媒中で行われる。この溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メチルエチルエーテル等のエーテル系溶媒、水、メタノール、エタノール等のプロトン性溶媒が挙げられる。溶媒は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。
硫化の反応温度は、好ましくは0〜200℃、より好ましくは0〜150℃であり、その時間は、好ましくは0.1〜24時間、より好ましくは0.1〜15時間である。
硫化後、公知の手段(ろ過、抽出、濃縮等)によって、化合物(a−2)および化合物(b−2)を得ることができる。得られた化合物を、公知の手段によって精製してもよい。
工程(2)は、化合物(a−2)および化合物(b−2)の酸化およびジスルフィド結合の形成である。この酸化は、フェリシアン化カリウム、過酸化水素、酸素、ヨウ素、臭素、ヨードベンゼンジアセテート、過ヨウ素酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム等の酸化剤を使用して行うことができる。酸化剤は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。酸化剤の使用量(2種以上の酸化剤を使用する場合は、その合計量)は、化合物(a−2)および化合物(b−2)の合計1モルに対して、好ましくは1〜10モル、より好ましくは1〜3モルである。また、この酸化は、水酸化ナトリウム水溶液中で行うことが好ましい。
工程(2)の反応(即ち、酸化およびジスルフィド結合の形成)の温度は、好ましくは0〜100℃、より好ましくは0〜50℃であり、その時間は、好ましくは0.01〜24時間、より好ましくは0.1〜10時間である。
工程(2)の反応後、公知の手段(ろ過、抽出、濃縮等)によって、化合物(I)を得ることができる。得られた化合物(I)を、公知の手段によって精製してもよい。
また、化合物(I)の中でも、化合物(II)は、例えば、以下に示すような工程(3)によって製造することができる(下記式中の基の定義は前記の通りである)。
工程(3)は、化合物(Ia−1)(式(Ia)中のRおよびRがカルボキシ基であり、pおよびqが0である化合物、即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸)のエステル化である。カルボキシ基のエステル化は周知であり、当業者であれば条件を適宜設定して容易に行うことができる。このエステル化は、例えば、ヨウ化アルキル等のアルキル化剤を使用して行うことができる。ヨウ化アルキルの使用量は、化合物(Ia−1)1モルに対して、好ましくは2〜10モル、より好ましくは2〜5モルである。
ヨウ化アルキルを使用する反応は、通常、溶媒中で行われる。この溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,Nジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン等のアミド溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒が挙げられる。溶媒は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。この反応系は、均一系および不均一系のいずれでもよく、好ましくは均一系である。なお、この反応系が不均一系である場合(即ち、分散液中で反応が行われる場合)、前記溶媒は分散媒を意味する。
ヨウ化アルキルを使用する反応の温度は、好ましくは0〜100℃、より好ましくは0〜60℃であり、その時間は、好ましくは0.1〜48時間、より好ましくは0.1〜36時間である。
工程(3)の反応後、公知の手段(ろ過、抽出、濃縮等)によって、化合物(II)を得ることができる。得られた化合物(II)を、公知の手段によって精製してもよい。
<ゴム成分>
ゴム成分としては、例えば、スチレン・ブタジエン共重合ゴム(SBR)、天然ゴム(NR)(変性天然ゴム、例えば、エポキシ化天然ゴム、脱蛋白天然ゴムを含む)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、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)等が挙げられる。ゴム成分は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
SBRとしては、例えば、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が挙げられる。
溶液重合SBRとしては、変性剤で変性して得られる、分子末端に窒素、スズおよびケイ素の少なくとも一つの元素を有する、変性溶液重合SBRが挙げられる。変性剤としては、例えば、ラクタム化合物、アミド化合物、尿素化合物、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、アミノシラン化合物、スズ化合物とアルコキシ基を有するシラン化合物との併用変性剤、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との併用変性剤等が挙げられる。これらの変性剤は、単独で用いてもよいし、複数を用いてもよい。変性溶液重合SBRとしては、具体的には、日本ゼオン社製「Nipol(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、および旭化成社製「E10」および「E15」等のシラン変性溶液重合SBR等が挙げられる。
また、乳化重合SBRおよび溶液重合SBRに、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も使用することができる。
天然ゴムとしては、例えば、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(例えば、クンプーラン ガスリー社製ENR25やENR50)が挙げられる。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。その他の変性天然ゴムとしては、例えば、天然ゴムに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挙げられる。
ゴム成分は、好ましくはジエン系ゴムを含む。ここで、ジエン系ゴムとは、共役二重結合を持つジエンモノマーを原料としたゴムを意味する。ジエン系ゴムとしては、例えば、スチレン・ブタジエン共重合ゴム(SBR)、天然ゴム(NR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)等が挙げられる。
ジエン系ゴムを使用する場合、ゴム成分中のジエン系ゴムの量(即ち、ゴム成分100重量%あたりのジエン系ゴムの量)は、好ましくは50〜100重量%、より好ましくは70〜100重量%、さらに好ましくは80〜100重量%、最も好ましくは100重量%である。即ち、ゴム成分がジエン系ゴムからなることが最も好ましい。
ジエン系ゴムの中でも、SBRおよび天然ゴムが好ましい。即ち、ゴム成分は、より好ましくはSBRおよび/または天然ゴムを含む。
SBRおよび/または天然ゴムを使用する場合、ゴム成分中のこれらの量(SBRおよび天然ゴムの両方を使用する場合は、これらの合計量)は、好ましくは50〜100重量%、より好ましくは70〜100重量%、さらに好ましくは80〜100重量%、最も好ましくは100重量%である。即ち、ゴム成分がSBRおよび/または天然ゴムからなることが最も好ましい。
<充填剤>
本発明では、充填剤としてシリカを使用してもよい。
シリカのBET比表面積は、好ましくは20〜400m/g、より好ましくは20〜350m/g、さらに好ましくは20〜300m/gである。このBET比表面積は、多点窒素吸着法(BET法)によって測定することができる。
シリカとしては、例えば、(i)pHが6〜8であるシリカ、(ii)ナトリウムを0.2〜1.5重量%含むシリカ、(iii)真円度が1〜1.3の真球状シリカ、(iv)シリコーンオイル(例、ジメチルシリコーンオイル)、エトキシシリル基を含有する有機ケイ素化合物、アルコール(例、エタノール、ポリエチレングリコール)等で表面処理したシリカ、(v)二種類以上の異なった表面積を有するシリカの混合物等が挙げられる。これらは、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
シリカの市販品としては、例えば、東ソー・シリカ社製「Nipsil(登録商標)AQ」、「Nipsil(登録商標)AQ−N」、デグサ社製「ウルトラジル(登録商標)VN3」、「ウルトラジル(登録商標)VN3−G」、「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」が挙げられる。
シリカを使用する場合、その量は、低燃費性および耐摩耗性の観点から、ゴム成分100重量部あたり、好ましくは10〜120重量部、より好ましくは30〜120重量部、さらに好ましくは50〜100重量部である。
本発明では、充填剤としてカーボンブラックを使用してもよい。
カーボンブラックのBET比表面積は、好ましくは10〜130m/g、より好ましくは20〜130m/g、さらに好ましくは40〜130m/gである。このBET比表面積は、多点窒素吸着法(BET法)によって測定することができる。
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る。カーボンブラックは、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。カーボンブラックとしては、HAF(High Abrasion Furnace)、SAF(Super Abrasion Furnace)、ISAF(Intermediate SAF)、ISAF−HM(Intermediate SAF−High Modulus)、FEF(Fast Extrusion Furnace)、MAF(Medium Abrasion Furnace)、GPF(General Purpose Furnace)、SRF(Semi−Reinforcing Furnace)が好ましい。
カーボンブラックを使用する場合、その量は、補強性の観点から、ゴム成分100重量部あたり、好ましくは1〜100重量部、より好ましくは1〜80重量部、さらに好ましくは1〜70重量部である。
本発明では、シリカおよびカーボンブラックとは異なる他の充填剤を使用してもよい。他の充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、瀝青炭粉砕物、タルク、クレー(特に、焼成クレー)、酸化チタンが挙げられる。
水酸化アルミニウムとしては、窒素吸着比表面積5〜250m/g、DOP給油量50〜100ml/100gの水酸化アルミニウムが例示される。
瀝青炭粉砕物の平均粒径は、好ましくは0.001mm以上であり、好ましくは0.1mm以下、より好ましくは0.05mm以下、さらに好ましくは0.01mm以下である。なお、瀝青炭粉砕物の平均粒径は、JIS Z 8815−1994に準拠して測定される粒度分布から算出された質量基準の平均粒径である。
瀝青炭粉砕物の比重は、1.6以下が好ましく、1.5以下がより好ましく、1.3以下がさらに好ましい。比重が1.6を超える瀝青炭粉砕物を使用すると、ゴム組成物全体の比重が増加し、タイヤの低燃費性向上が充分に図れないおそれがある。瀝青炭粉砕物の比重は、0.5以上が好ましく、1.0以上がより好ましい。比重が0.5未満である瀝青炭粉砕物を使用すると、混練時の加工性が悪化するおそれがある。
<硫黄成分>
硫黄成分としては、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄等が挙げられる。
硫黄成分の量は、ゴム成分100重量部あたり、好ましくは0.1〜5重量部、より好ましくは0.1〜3重量部、さらに好ましくは0.1〜2重量部である。
<他の成分>
本発明では、上述の化合物(I)、ゴム成分、充填剤および硫黄成分とは異なる他の成分を使用してもよい。他の成分としては、ゴム分野で公知のものを使用することができ、例えば、シリカと結合可能な化合物、加硫促進剤、加硫促進助剤、樹脂、粘弾性改善剤、老化防止剤、オイル、ワックス、しゃく解剤、リターダー、オキシエチレンユニットを有する化合物、触媒(ナフテン酸コバルト等)が挙げられる。他の成分は、いずれも、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
シリカと結合可能な化合物の例としては、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(例えば、デグサ社製「Si−69」)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(例えば、デグサ社製「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、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン(別名:「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」、例えば、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、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、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、ビニルトリス(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−イソシアナトプロピルトリメトキシシランおよび3−イソシアナトプロピルトリエトキシシランが挙げられる。これらの中で、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド(例えば、デグサ社製「Si−69」)、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(例えば、デグサ社製「Si−75」)、3−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン(例えば、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、好ましい。
シリカと結合可能な化合物を使用する場合、その量は、シリカ100重量部あたり、好ましくは2〜10重量部である。
シリカと結合可能な化合物に加えて、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;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多価アルコール;N−アルキルアミン;アミノ酸;分子末端がカルボキシ変性またはアミン変性された液状ポリブタジエン等を使用してもよい。
加硫促進剤としては、例えば、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412〜415頁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。
加硫促進剤の具体例としては、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)、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。
加硫促進剤を使用する場合、硫黄成分と加硫促進剤との重量比(硫黄成分/加硫促進剤)は、特に制限されないが、好ましくは1/10〜10/1、より好ましくは1/5〜5/1である。である。なお、2種以上の加硫促進剤(例えば、CBSおよびDPG)を使用する場合、前記重量比は、硫黄成分の量と、2種以上の加硫促進剤の合計量とを用いて算出する。
加硫促進助剤としては、例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸、シトラコンイミド化合物、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物、有機チオスルフェート化合物および式(III):
16−S−S−R17−S−S−R18 (III)
(式中、R17は、C2−10アルカンジイル基を示し、R16およびR18は、それぞれ独立に、窒素原子を含む1価の有機基を示す。)
で示される化合物が挙げられる。
なお、本発明において酸化亜鉛は、加硫促進助剤の概念に包含され、上述の充填剤の概念には包含されない。
酸化亜鉛を使用する場合、その量は、ゴム成分100重量部あたり、好ましくは0.01〜20重量部、より好ましくは0.1〜15重量部、さらに好ましくは0.1〜10重量部である。
ステアリン酸を使用する場合、その量は、ゴム成分100重量部あたり、好ましくは0.01〜15重量部、より好ましくは0.1〜10重量部、さらに好ましくは0.1〜5重量部である。
シトラコンイミド化合物としては、熱的に安定であり、ゴム成分中への分散性に優れるという理由から、ビスシトラコンイミド類が好ましい。具体的には、1,2−ビスシトラコンイミドメチルベンゼン、1,3−ビスシトラコンイミドメチルベンゼン、1,4−ビスシトラコンイミドメチルベンゼン、1,6−ビスシトラコンイミドメチルベンゼン、2,3−ビスシトラコンイミドメチルトルエン、2,4−ビスシトラコンイミドメチルトルエン、2,5−ビスシトラコンイミドメチルトルエン、2,6−ビスシトラコンイミドメチルトルエン、1,2−ビスシトラコンイミドエチルベンゼン、1,3−ビスシトラコンイミドエチルベンゼン、1,4−ビスシトラコンイミドエチルベンゼン、1,6−ビスシトラコンイミドエチルベンゼン、2,3−ビスシトラコンイミドエチルトルエン、2,4−ビスシトラコンイミドエチルトルエン、2,5−ビスシトラコンイミドエチルトルエン、2,6−ビスシトラコンイミドエチルトルエンなどが挙げられる。
シトラコンイミド化合物のなかでも、熱的に特に安定であり、ゴム成分中への分散性に特に優れ、高硬度(Hs)の加硫ゴム組成物を得ることができる(リバージョン制御)という理由から、下記式で表される1,3−ビスシトラコンイミドメチルベンゼンが好ましい。
加硫促進助剤として、高硬度(Hs)の加硫ゴム組成物を得ることができるという理由から、式(IV):
[式中、nは0〜10の整数であり、Xは2〜4の整数であり、R19はC5−12アルキル基である。]
で表されるアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を使用することが好ましい。
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物(IV)のゴム成分中への分散性が良いという理由から、nは、好ましくは1〜9の整数である。
Xが4を超えると、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物(IV)が熱的に不安定となる傾向があり、Xが1であるとアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物(IV)中の硫黄含有率(硫黄の重量)が少ない。高硬度を効率よく発現させることができる(リバージョン抑制)という理由から、Xは2であることが好ましい。
19は、C5−12アルキル基である。ゴム成分中へのアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物(IV)の分散性が良いという理由から、R19は、好ましくはC6−9アルキル基である。
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物(IV)の具体例として、nが0〜10であり、Xが2であり、R19がオクチル基であり、硫黄含有率が24重量%である田岡化学工業社製のタッキロールV200が挙げられる。
加硫促進助剤として、高硬度(Hs)の加硫ゴム組成物が得られる(リバージョン抑制)という理由から、式(V):
HOS−S−(CH−S−SOH (V)
[式中、sは3〜10の整数である。]
で表される有機チオスルフェート化合物の塩(以下「有機チオスルフェート化合物塩(V)」と記載することがある。)を使用することが好ましい。結晶水を含有する有機チオスルフェート化合物塩(V)を使用してもよい。有機チオスルフェート化合物塩(V)としては、例えば、リチウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、亜鉛塩、ニッケル塩、コバルト塩等が挙げられ、カリウム塩、ナトリウム塩が好ましい。
sは、3〜10の整数であり、好ましくは3〜6の整数である。sが2以下では、充分な耐熱疲労性が得られない傾向があり、sが11以上では、有機チオスルフェート化合物塩(V)による耐熱疲労性の改善効果が充分に得られない場合がある。
有機チオスルフェート化合物塩(V)としては、常温常圧下で安定であるという観点から、そのナトリウム塩1水和物、ナトリウム塩2水和物が好ましく、コストの観点からチオ硫酸ナトリウムから得られる有機チオスルフェート化合物塩(V)がより好ましく、下記式で表される1,6−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・2水和物がさらに好ましい。
ゴム成分中へ良く分散すること、およびアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物(IV)と併用した場合にアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物(IV)の−S−架橋の中間に挿入されて、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物(IV)とのハイブリッド架橋を形成することが可能であるという理由から、式(III):
16−S−S−R17−S−S−R18 (III)
(式中、R17はC2−10アルカンジイル基を示し、R16およびR18は、それぞれ独立に、窒素原子を含む1価の有機基を示す。)
で示される化合物を、加硫促進助剤として使用することが好ましい。
17は、C2−10アルカンジイル基、好ましくはC4−8アルカンジイル基であり、より好ましくは直鎖状のC4−8アルカンジイル基である。R17は、直鎖状であることが好ましい。R17の炭素数が1以下では、熱的な安定性が悪い場合がある。また、R17の炭素数が11以上では、加硫促進助剤を介したポリマー間の距離が長くなり、加硫促進助剤を添加する効果が得られない場合がある。
16およびR18は、それぞれ独立に、窒素原子を含む1価の有機基である。窒素原子を含む1価の有機基としては、芳香環を少なくとも1つ含むものが好ましく、芳香環および=N−C(=S)−基を含むものがさらに好ましい。R16およびR18は、それぞれ同一でも、異なっていてもよいが、製造の容易さなどの理由から、同一であることが好ましい。
化合物(III)としては、例えば、1,2−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)エタン、1,3−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)プロパン、1,4−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ブタン、1,5−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ペンタン、1,6−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン、1,7−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘプタン、1,8−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)オクタン、1,9−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ノナン、1,10−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)デカンなどが挙げられる。なかでも、熱的に安定であり、ゴム成分中への分散性に優れるという理由から、1,6−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサンが好ましい。
化合物(III)の市販品としては、例えば、バイエル社製のVULCUREN TRIAL PRODUCT KA9188、VULCUREN VP KA9188(1,6−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン)が挙げられる。
ゴム組成物は、レゾルシノール等の有機化合物、レゾルシノール樹脂、変性レゾルシノール樹脂、クレゾール樹脂、変性クレゾール樹脂、フェノール樹脂および変性フェノール樹脂等の樹脂を含んでよい。レゾルシノールやこれらの樹脂を含むことにより、加硫ゴム組成物の破断時伸び、複素弾性率を向上させることができる。また、ゴム組成物をコードと接触するゴム製品の製造に使用する場合、レゾルシノールや樹脂を含むことにより、コードとの接着性を高めることができる。
レゾルシノールとしては、例えば、住友化学社製のレゾルシノール等が挙げられる。レゾルシノール樹脂としては、例えば、レゾルシノール・ホルムアルデヒド縮合物が挙げられる。変性レゾルシノール樹脂としては、例えば、レゾルシノール樹脂の繰り返し単位の一部をアルキル化したものが挙げられる。具体的には、インドスペック社製のペナコライト樹脂B−18−S、B−20、田岡化学工業社製のスミカノール620、ユニロイヤル社製のR−6、スケネクタディー化学社製のSRF1501、アッシュランド社製のArofene7209等が挙げられる。
クレゾール樹脂としては、例えば、クレゾール・ホルムアルデヒド縮合物が挙げられる。変性クレゾール樹脂としては、例えば、クレゾール樹脂の末端のメチル基をヒドロキシ基に変性したもの、クレゾール樹脂の繰り返し単位の一部をアルキル化したものが挙げられる。具体的には、田岡化学工業社製のスミカノール610、住友ベークライト社製のPR−X11061等が挙げられる。
フェノール樹脂としては、例えば、フェノール・ホルムアルデヒド縮合物が挙げられる。また、変性フェノール樹脂としては、フェノール樹脂をカシューオイル、トールオイル、アマニ油、各種動植物油、不飽和脂肪酸、ロジン、アルキルベンゼン樹脂、アニリン、メラミンなどを用いて変性した樹脂が挙げられる。
その他の樹脂としては、例えば、住友化学社製の「スミカノール507AP」等のメトキシ化メチロールメラミン樹脂;日鉄化学社製のクマロン樹脂NG4(軟化点81〜100℃)、神戸油化学工業社製の「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;三菱瓦斯化学社製の「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。
粘弾性改善剤としては、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(例えば、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、田岡化学工業社製「タッキロール(登録商標)AP」、「タッキロール(登録商標)V−200」、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、1,6−ビス(ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン(例えば、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(例えば、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−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、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−ヒドロキシ−N’−(1−メチルプロピリデン)−2−ナフトエ酸ヒドラジド、3−ヒドロキシ−N’−(1−メチルプロピリデン)−2−ナフトエ酸ヒドラジド、1−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−ジメチルブチリデン)−2−ナフトエ酸ヒドラジド、1−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、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、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。
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。老化防止剤としては、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(略称「6PPD」、例えば住友化学社製「アンチゲン(登録商標)6C」)、アニリンとアセトンの反応生成物(略称「TMDQ」)、ポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−)ジヒドロキノリン)(例えば、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。
老化防止剤を使用する場合、その量は、ゴム成分100重量部あたり、好ましくは0.01〜15重量部、より好ましくは0.1〜10重量部、さらに好ましくは0.1〜5重量部である。
オイルとしては、例えば、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、例えば、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、MES(軽度抽出溶媒和物)オイル、TDAE(処理留出物芳香族系抽出物)オイルが挙げられる。市販品としては、例えば、アロマチックオイル(コスモ石油社製「NC−140」)、プロセスオイル(出光興産社製「ダイアナプロセスPS32」)、TDAEオイル(H&R社製「VivaTec500」)が挙げられる。
オイルを使用する場合、その量は、ゴム成分100重量部あたり5〜70重量部が好ましく、20〜60重量部がより好ましい。
ワックスとしては、大内新興化学工業社製の「サンノック(登録商標)ワックス」、日本精蝋社製の「OZOACE−0355」等が挙げられる。
しゃく解剤としては、ゴム分野において通常用いられるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、日本ゴム協会編「ゴム工業便覧<第四版>」の446〜449頁に記載される、芳香族メルカプタン系しゃく解剤、芳香族ジスルフィド系しゃく解剤、芳香族メルカプタン金属塩系しゃく解剤が挙げられる。中でも、ジキシリルジスルフィド、o,o’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィド(大内新興化学工業社製「ノクタイザーSS」)が好ましい。しゃく解剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
しゃく解剤を使用する場合、その量は、ゴム成分100重量部あたり0.01〜1重量部が好ましく、0.05〜0.5重量部がより好ましい。
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。
リターダーを使用する場合、その量は、ゴム成分100重量部あたり0.01〜1重量部が好ましく、0.05〜0.5重量部がより好ましい。
本発明では、式:−O−(CH−CH−O)−H[式中、rは1以上の整数である。]で表される構造を有するオキシエチレンユニットを有する化合物を使用してもよい。ここで、上記式中、rは、2以上が好ましく、3以上がより好ましい。また、rは16以下が好ましく、14以下がより好ましい。rが17以上では、ゴム成分との相溶性および補強性が低下する傾向がある。
オキシエチレンユニットを有する化合物中のオキシエチレンユニットの位置は、主鎖でも、末端でも、側鎖でもよい。得られるタイヤ表面における静電気の蓄積防止効果の持続性および電気抵抗の低減の観点から、オキシエチレンユニットを有する化合物の中でも、少なくとも側鎖にオキシエチレンユニットを有する化合物が好ましい。
主鎖にオキシエチレンユニットを有する化合物としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、モノ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、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンスチレン化アルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアマイドなどが挙げられる。
少なくとも側鎖にオキシエチレンユニットを有する化合物を使用する場合、オキシエチレンユニットの個数は、主鎖を構成する炭素数100個当たり4個以上が好ましく、8個以上がより好ましい。オキシエチレンユニットの個数が3個以下では、電気抵抗が増大する傾向がある。また、オキシエチレンユニットの個数は12個以下が好ましく、10個以下がより好ましい。オキシエチレンユニットの個数が13個以上では、ゴム成分との相溶性および補強性が低下する傾向がある。
少なくとも側鎖にオキシエチレンユニットを有する化合物を使用する場合、その主鎖としては、主としてポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリスチレンから構成されるものが好ましい。
<ゴム組成物の製造>
本発明のゴム組成物は、化合物(I)と、ゴム成分と、必要に応じてこれら以外の成分(例えば、充填剤)とを混練することによって製造することができる。
前記成分に加えて、さらに硫黄成分を混練して得られる本発明のゴム組成物(以下「硫黄成分を含有する本発明のゴム組成物」と記載することがある。)は、まず、ゴム成分と充填剤とを混練する工程(以下「工程1」と略称することがある。)、次いで工程1で得られたゴム組成物と硫黄成分とを混練する工程(以下「工程2」と略称することがある。)を経て製造することが好ましい。さらに、工程1(即ち、ゴム成分と充填剤等との混練)の前に、ゴム成分を加工しやすくするため、ゴム成分を素練りする予備混練工程を設けてもよい。
硫黄成分を含有する本発明のゴム組成物の製造では、化合物(I)の全量を、予備混練工程、工程1または工程2のいずれかでゴム成分等と混練してもよく、化合物(I)をそれぞれ分割して、予備混練工程〜工程2の少なくとも二つの工程でゴム成分等と混練してもよい。また、化合物(I)を、上述の充填剤に予め担持してから、ゴム成分等と混練してもよい。
酸化亜鉛および/またはステアリン酸を配合するときは、工程1でそれらとゴム成分等とを混練することが好ましい。加硫促進剤を配合するときは、工程2でそれとゴム成分等とを混練することが好ましい。しゃく解剤を配合するときは、工程1でそれとゴム成分等とを混練することが好ましい。予備混練工程を設ける時は、予備混練工程でしゃく解剤の全量とゴム成分とを混練するか、またはしゃく解剤を分けて、予備混練工程および工程1の両方でそれの一部とゴム成分とを混練することが好ましい。リターダーを配合するときは、工程2でそれとゴム成分等とを混練することが好ましい。
工程1における混練には、例えば、バンバリーミキサーを含むインターナルミキサー、オープン型ニーダー、加圧式ニーダー、押出機、および射出成型機等を使用することができる。工程1における混練後のゴム組成物の排出温度は、200℃以下が好ましく、120〜180℃がより好ましい。
工程2における混練には、例えば、オープンロール、カレンダー等を使用することができる。工程2における混練温度(混練しているゴム組成物の温度)は、60〜120℃が好ましい。
<加硫ゴム組成物の製造>
硫黄成分を含有する本発明のゴム組成物を加硫することによって、加硫ゴム組成物を製造することができる。硫黄成分を含有する本発明のゴム組成物を特定の形状に加工してから加硫することによって、加硫ゴム組成物を製造してもよい。
加硫温度は、120〜180℃が好ましい。当業者であれば、ゴム組成物の組成に応じて、加硫時間を適宜設定することができる。加硫は、通常、常圧または加圧下で行われる。
<用途>
本発明のゴム組成物および加硫ゴム組成物は、様々な製品(例えば、タイヤ、タイヤ用部材、防振ゴム、コンベアベルト用ゴム、エンジンマウントゴム等)を製造するために有用である。そのような製品としては、タイヤおよびタイヤ用部材が好ましく、タイヤがより好ましい。タイヤ用部材としては、例えば、本発明の加硫ゴム組成物およびスチールコードを含むタイヤ用ベルト部材、本発明の加硫ゴム組成物およびカーカス繊維コードを含むタイヤ用カーカス部材、タイヤ用サイドウォール部材、タイヤ用インナーライナー部材、タイヤ用キャップトレッド部材またはタイヤ用アンダートレッド部材が挙げられる。
以下、実施例等を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例等によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
製造例1:化合物(Ia−2)の製造
窒素雰囲気下、室温にて5−メチル−2−ヒドロキシピリジン35.0g(0.32mol)にトルエン800mLを加えて懸濁させ、Lawesson試薬77.7g(0.192mol)を添加し、混合物を還流下にて14.0時間撹拌した。室温に戻してから析出物をろ取し、これに2N水酸化ナトリウム水溶液500mLとトルエン250mLを加えて、混合物を撹拌して、ろ取した析出物を完溶させた。分液ロートで水層とトルエン層を分け、トルエン層を廃棄した後、水層をジエチルエーテル200mLで洗浄し、洗浄した水層に酢酸(100mL)を添加して、混合物を撹拌した。析出した淡黄色固形物をろ取し、ろ物を水洗した後、乾燥して5−メチル−2−メルカプトピリジン29.1g(収率72.4%)を得た。
窒素雰囲気下、室温にて5−メチル−2−メルカプトピリジン15.8g(0.13mol)に、水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム5.8g(0.15mol)および水120mL)を滴下し、混合物を室温で1.0時撹拌した。次に、フェリシアン化カリウム水溶液(フェリシアン化カリウム4.8g(0.15mol)および水250mL)を滴下し、混合物を室温で終夜撹拌した。析出した白色固形物をろ取し、ろ物を水洗した後、乾燥し、化合物(Ia−2)(即ち、2,2’−ビス(5−メチルピリミジル)ジスルフィド)12.0g(収率77%)を白色固体として得た。
H−NMR(CDCl,270MHz) δppm:2.29(6H,s),7.41(2H,dd,J=8.4Hz,2.0Hz),7.53(2H,d,J=8.4Hz),8.29(2H,d,J=2.0Hz)
製造例2:化合物(II−1)の製造
化合物(Ia−1)(即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸)50g(0.16mol)にN,N−ジメチルホルムアミド800mLを加えて、50℃にて撹拌して溶液を調製した。得られた溶液に炭酸水素ナトリウム50.4g(0.60mol)と1−ヨードヘプタン135.7g(0.60mol)を加え、混合物を50℃のオイルバスで加熱しながら、約36時間攪拌した。次いで混合物を室温で終夜静置した後、反応液から析出した結晶をろ取した。得られた結晶にクロロホルム約1.2Lと水約1Lを加え、混合物を室温で約20分攪拌した後、分液し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた固体を、酢酸エチルに分散させた後、固体をろ取し、減圧乾燥して、化合物(II−1)(即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸ジヘプチルエステル)86g(収率82%)を白色固体として得た。
H−NMR(CDCl,300MHz) δppm:0.88(6H,t,J=6.8Hz),1.20−1.52(16H,m),1.75(4H,quin,J=7.2Hz),4.32(4H,t,J=6.8Hz),7.64(2H,d,J=8.4Hz),8.19(2H,dd,J=8.4Hz,2.1Hz),9.05(2H,d,J=2.1Hz)
製造例3:化合物(II−2)の製造
化合物(Ia−1)(即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸)50g(0.16mol)にN,N−ジメチルホルムアミド800mLを加えて、50℃にて撹拌して溶液を調製した。得られた溶液に炭酸水素ナトリウム50.4g(0.60mol)と1−ヨードドデカン177.7g(0.60mol)を加え、混合物を50℃のオイルバスで加熱しながら、約36時間攪拌した。次いで混合物を室温で終夜静置した後、反応液から析出した結晶をろ取した。得られた結晶にクロロホルム約1.2Lと水約1Lを加え、混合物を室温で約20分攪拌した後、分液し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた固体を、酢酸エチルに分散させた後、固体をろ取し、減圧乾燥して、化合物(II−2)(即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸ジドデシルエステル)37.0g(収率45%)を白色固体として得た。
H−NMR(CDCl,300MHz) δppm:0.88(6H,t,J=6.8Hz),1.20−1.52(16H,m),1.75(4H,quin,J=7.2Hz),4.32(4H,t,J=6.8Hz),7.64(2H,d,J=8.4Hz),8.19(2H,dd,J=8.4Hz,2.4Hz),9.05(2H,d,J=2.4Hz)
製造例4:化合物(II−3)の製造
化合物(Ia−1)(即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸)50g(0.16mol)にN,N−ジメチルホルムアミド900mLを加えて、50℃にて撹拌して溶液を調製した。得られた溶液に炭酸水素ナトリウム50.4g(0.60mol)と1−ヨードオクタデカン228.2g(0.60mol)を加え、混合物を50℃のオイルバスで加熱しながら、約36時間攪拌した。次いで混合物を室温で終夜静置した後、反応液から析出した結晶をろ取した。得られた結晶にクロロホルム約2Lと水約1Lを加え、混合物を室温で約20分攪拌した後、分液し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた固体にクロロホルム約700〜800mLを添加し、超音波を用いて、混合物を、室温で30分撹拌し、次いで氷水浴で冷却しながら約20分撹拌した後、結晶をろ取し、減圧乾燥して、化合物(II−3)(即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸ジオクタデシルエステル)31.8g(収率23%)を白色固体として得た。
H−NMR(CDCl,300MHz) δppm:0.89(6H,t,J=6.8Hz),1.20−1.50(60H,m),1.75(4H,quin,J=6.6Hz),4.32(4H,t,J=6.6Hz),7.64(2H,d,J=8.4Hz),8.18(2H,dd,J=8.4Hz,2.1Hz),9.05(2H,d,J=2.1Hz)
実施例1
<工程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(旭化成社製、商品名「SBRタフデン2000」)100重量部、シリカ(東ソー・シリカ社製、商品名「Nipsil(登録商標)AQ」)70重量部、カーボンブラックHAF(旭カーボン社製、商品名「旭#70」)5重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛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)、住友化学社製、商品名「アンチゲン(登録商標)6C」)1.5重量部、TDAEオイル(H&R社製、商品名「VivaTec500」)30重量部、およびシリカと結合可能な化合物(デグサ社製、商品名「Si−75」)7重量部および化合物(Ia−2)0.55重量部を混練し、ゴム組成物を得た。該工程では、ミキサー設定温度140℃およびミキサー回転数60rpmの条件で成分を5分間混練した。混練終了時のゴム組成物の温度は160〜170℃であった。
<工程2>
ロール設定温度50℃のオープンロール機で、工程1で得られたゴム組成物と、加硫促進剤(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)2.56重量部およびジフェニルグアニジン(DPG)1.71重量部)と、粉末硫黄(細井化学社製、商品名「微粉硫黄」)1.10重量部とを混練して、ゴム組成物を得た。
<加硫>
工程2で得られたゴム組成物を170℃で10分加熱することによって、加硫ゴム組成物を得た。かかる加硫ゴム組成物は、キャップトレッド用として好適である。
実施例2
<工程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(旭化成社製、商品名「SBRタフデン2000」)100重量部、シリカ(東ソー・シリカ社製、商品名「Nipsil(登録商標)AQ」)70重量部、カーボンブラックHAF(旭カーボン社製、商品名「旭#70」)5重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛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)、住友化学社製、商品名「アンチゲン(登録商標)6C」)1.5重量部、TDAEオイル(H&R社製、商品名「VivaTec500」)30重量部、およびシリカと結合可能な化合物(デグサ社製、商品名「Si−75」)7重量部および化合物(II−1)1.33重量部を混練し、ゴム組成物を得た。該工程では、ミキサー設定温度140℃およびミキサー回転数60rpmの条件で成分を5分間混練した。混練終了時のゴム組成物の温度は160〜170℃であった。
<工程2>
ロール設定温度50℃のオープンロール機で、工程1で得られたゴム組成物と、加硫促進剤(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)2.52重量部およびジフェニルグアニジン(DPG)1.68重量部)と、粉末硫黄(細井化学社製、商品名「微粉硫黄」)1.08重量部とを混練して、ゴム組成物を得た。
<加硫>
工程2で得られたゴム組成物を170℃で10分加熱することによって、加硫ゴム組成物を得た。かかる加硫ゴム組成物は、キャップトレッド用として好適である。
実施例3
<工程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(旭化成社製、商品名「SBRタフデン2000」)100重量部、シリカ(東ソー・シリカ社製、商品名「Nipsil(登録商標)AQ」)70重量部、カーボンブラックHAF(旭カーボン社製、商品名「旭#70」)5重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛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)、住友化学社製、商品名「アンチゲン(登録商標)6C」)1.5重量部、TDAEオイル(H&R社製、商品名「VivaTec500」)30重量部、およびシリカと結合可能な化合物(デグサ社製、商品名「Si−75」)7重量部および化合物(II−2)1.44重量部を混練し、ゴム組成物を得た。該工程では、ミキサー設定温度140℃およびミキサー回転数60rpmの条件で成分を5分間混練した。混練終了時のゴム組成物の温度は160〜170℃であった。
<工程2>
ロール設定温度50℃のオープンロール機で、工程1で得られたゴム組成物と、加硫促進剤(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)2.52重量部およびジフェニルグアニジン(DPG))1.68重量部と、粉末硫黄(細井化学社製、商品名「微粉硫黄」)1.08重量部とを混練して、ゴム組成物を得た。
<加硫>
工程2で得られたゴム組成物を170℃で10分加熱することによって、加硫ゴム組成物を得た。かかる加硫ゴム組成物は、キャップトレッド用として好適である。
実施例4
<工程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(旭化成社製、商品名「SBRタフデン2000」)100重量部、シリカ(東ソー・シリカ社製、商品名「Nipsil(登録商標)AQ」)70重量部、カーボンブラックHAF(旭カーボン社製、商品名「旭#70」)5重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛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)、住友化学社製、商品名「アンチゲン(登録商標)6C」)1.5重量部、TDAEオイル(H&R社製、商品名「VivaTec500」)30重量部、およびシリカと結合可能な化合物(デグサ社製、商品名「Si−75」)7重量部および化合物(II−3)1.81重量部を混練し、ゴム組成物を得た。該工程では、ミキサー設定温度140℃およびミキサー回転数60rpmの条件で成分を5分間混練した。混練終了時のゴム組成物の温度は160〜170℃であった。
<工程2>
ロール設定温度50℃のオープンロール機で、工程1で得られたゴム組成物と、加硫促進剤(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)2.45重量部およびジフェニルグアニジン(DPG)1.64重量部)と、粉末硫黄(細井化学社製、商品名「微粉硫黄」)1.05重量部とを混練して、ゴム組成物を得た。
<加硫>
工程2で得られたゴム組成物を170℃で10分加熱することによって、加硫ゴム組成物を得た。かかる加硫ゴム組成物は、キャップトレッド用として好適である。
実施例5
<工程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(旭化成社製、商品名「SBRタフデン2000」)100重量部、シリカ(東ソー・シリカ社製、商品名「Nipsil(登録商標)AQ」)70重量部、カーボンブラックHAF(旭カーボン社製、商品名「旭#70」)5重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛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)、住友化学社製、商品名「アンチゲン(登録商標)6C」)1.5重量部、TDAEオイル(H&R社製、商品名「VivaTec500」)30重量部、およびシリカと結合可能な化合物(デグサ社製、商品名「Si−75」)7重量部および化合物(Ia−1)(即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸)0.69重量部を混練し、ゴム組成物を得た。該工程では、ミキサー設定温度140℃およびミキサー回転数60rpmの条件で成分を5分間混練した。混練終了時のゴム組成物の温度は160〜170℃であった。
<工程2>
ロール設定温度50℃のオープンロール機で、工程1で得られたゴム組成物と、加硫促進剤(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)2.45重量部およびジフェニルグアニジン(DPG)1.64重量部)と、粉末硫黄(細井化学社製、商品名「微粉硫黄」)1.05重量部とを混練して、ゴム組成物を得た。
<加硫>
工程2で得られたゴム組成物を170℃で10分加熱することによって、加硫ゴム組成物を得た。かかる加硫ゴム組成物は、キャップトレッド用として好適である
実施例6
<工程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(旭化成社製、商品名「SBRタフデン2000」)100重量部、シリカ(東ソー・シリカ社製、商品名「Nipsil(登録商標)AQ」)70重量部、カーボンブラックHAF(旭カーボン社製、商品名「旭#70」)5重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛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)、住友化学社製、商品名「アンチゲン(登録商標)6C」)1.5重量部、TDAEオイル(H&R社製、商品名「VivaTec500」)30重量部、およびシリカと結合可能な化合物(デグサ社製、商品名「Si−75」)7重量部を混練し、ゴム組成物を得た。該工程では、ミキサー設定温度140℃およびミキサー回転数60rpmの条件で成分を5分間混練した。混練終了時のゴム組成物の温度は160〜170℃であった。
<工程2>
ロール設定温度50℃のオープンロール機で、工程1で得られたゴム組成物と、加硫促進剤(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)2.56重量部およびジフェニルグアニジン(DPG)1.71重量部)と、化合物(Ia−1)(即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸)0.69重量部と、粉末硫黄(細井化学社製、商品名「微粉硫黄」)1.10重量部とを混練して、ゴム組成物を得た。
<加硫>
工程2で得られたゴム組成物を170℃で10分加熱することによって、加硫ゴム組成物を得た。かかる加硫ゴム組成物は、キャップトレッド用として好適である
参考例1
<工程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(旭化成社製、商品名「SBRタフデン2000」)100重量部、シリカ(東ソー・シリカ社製、商品名「Nipsil(登録商標)AQ」)70重量部、カーボンブラックHAF(旭カーボン社製、商品名「旭#70」)5重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛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)、住友化学社製、商品名「アンチゲン(登録商標)6C」)1.5重量部、TDAEオイル(H&R社製、商品名「VivaTec500」)30重量部、およびシリカと結合可能な化合物(デグサ社製、商品名「Si−75」)7重量部を混練し、ゴム組成物を得た。該工程では、ミキサー設定温度140℃およびミキサー回転数60rpmの条件で成分を5分間混練した。混練終了時のゴム組成物の温度は160〜170℃であった。
<工程2>
ロール設定温度50℃のオープンロール機で、工程1で得られたゴム組成物と、加硫促進剤(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)2.80重量部およびジフェニルグアニジン(DPG))1.87重量部と、粉末硫黄(細井化学社製、商品名「微粉硫黄」)1.15重量部とを混練配合し、ゴム組成物を得た。
<加硫>
工程2で得られたゴム組成物を170℃で10分加熱することによって、加硫ゴム組成物を得た。
比較例1
<工程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(旭化成社製、商品名「SBRタフデン2000」)100重量部、シリカ(東ソー・シリカ社製、商品名「Nipsil(登録商標)AQ」)70重量部、カーボンブラックHAF(旭カーボン社製、商品名「旭#70」)5重量部、ステアリン酸2重量部、酸化亜鉛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)、住友化学社製、商品名「アンチゲン(登録商標)6C」)1.5重量部、TDAEオイル(H&R社製、商品名「VivaTec500」)30重量部、およびシリカと結合可能な化合物(デグサ社製、商品名「Si−75」)7重量部、ジフェニルジスルフィド0.49重量部を混練し、ゴム組成物を得た。該工程では、ミキサー設定温度140℃およびミキサー回転数60rpmの条件で成分を5分間混練した。混練終了時のゴム組成物の温度は160〜170℃であった。
<工程2>
ロール設定温度50℃のオープンロール機で、工程1で得られたゴム組成物と、加硫促進剤(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)3.03重量部およびジフェニルグアニジン(DPG)2.03重量部)と、粉末硫黄(細井化学社製、商品名「微粉硫黄」)1.30重量部とを混練して、ゴム組成物を得た。
<加硫>
工程2で得られたゴム組成物を170℃で10分加熱することによって、加硫ゴム組成物を得た。
試験例1:低燃費性の評価
GABO EPLEXOR動的粘弾性装置を用いて、化合物(Ia−1)(即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸)、化合物(Ia−2)および化合物(II−1)〜化合物(II−3)のいずれかを使用する実施例1〜6で得られた加硫ゴム組成物、ジフェニルジスルフィドを使用する比較例1で得られた加硫ゴム組成物、およびこれら化合物を使用しない参考例1で得られた加硫ゴム組成物の粘弾性特性を測定し、それらの60℃および2.5%歪での損失係数(tanδ)を求めた。下式:
低燃費性の指数
=100×(参考例1のtanδ)/(実施例または比較例のtanδ)
により実施例および比較例の加硫ゴム組成物の低燃費性の指数を算出した。結果を表1に示す。この指数が大きいほど、低燃費性(転がり抵抗特性)が良好である。
試験例2:耐摩耗性の評価
DIN摩耗試験機 AB−6111(上島製作所製)を用い、JIS K6364:2010 「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐摩耗性の求め方−」に準拠して、化合物(Ia−1)(即ち、6,6’−ジチオジニコチン酸)、化合物(Ia−2)および化合物(II−1)〜化合物(II−3)のいずれかを使用する実施例1〜6で得られた加硫ゴム組成物、ジフェニルジスルフィドを使用する比較例1で得られた加硫ゴム組成物、およびこれら化合物を使用しない参考例1で得られた加硫ゴム組成物の容積損失量(単位:mg)を測定した。下式:
耐摩耗性の指数
=100×(参考例1の容積損失量)/(実施例または比較例の容積損失量)
により実施例および比較例の加硫ゴム組成物の耐摩耗性の指数を算出した。結果を表1に示す。この指数が大きいほど、耐摩耗性が良好である。
本発明のゴム組成物および加硫ゴム組成物は、様々な製品(例えば、タイヤ、タイヤ用部材、防振ゴム、コンベアベルト用ゴム、エンジンマウントゴム等)の製造に有用である。

Claims (14)

  1. ゴム成分、および式(I):

    [式中、mおよびnは、それぞれ独立に、1〜4を表す。
    およびRは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキル基、置換基を有していてもよいC6−18アリール基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキル基、カルボキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキルオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC6−18アリールオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキルオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキルオキシ基、置換基を有していてもよいC6−18アリールオキシ基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキルオキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC6−18アリール−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキル−カルボニルオキシ基、または置換基を有していてもよいアミノ基を表し、mが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。]
    で示される化合物を混練して得られるゴム組成物。
  2. およびRが、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基、カルボキシ基、または置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ−カルボニル基であり、mが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、およびnが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい請求項1に記載のゴム組成物。
  3. mおよびnが、1である請求項1または2に記載のゴム組成物。
  4. ゴム成分が、ジエン系ゴムを含む請求項1〜3のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  5. ゴム成分が、スチレン・ブタジエン共重合ゴムおよび/または天然ゴムを含む請求項1〜3のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  6. さらにシリカを混練して得られる請求項1〜5のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  7. さらにカーボンブラックを混練して得られる請求項1〜6のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  8. さらに硫黄成分を混練して得られる請求項1〜7のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  9. 請求項8に記載のゴム組成物を加硫することによって得られる加硫ゴム組成物。
  10. 請求項9に記載の加硫ゴム組成物を含むタイヤ。
  11. 加硫ゴム組成物の耐摩耗性を向上させるための、式(I):

    [式中、mおよびnは、それぞれ独立に、1〜4を表す。
    およびRは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキル基、置換基を有していてもよいC6−18アリール基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキル基、カルボキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキルオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC6−18アリールオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキルオキシ−カルボニル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、ヒドロキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキルオキシ基、置換基を有していてもよいC6−18アリールオキシ基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキルオキシ基、置換基を有していてもよいC1−18アルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキル−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC6−18アリール−カルボニルオキシ基、置換基を有していてもよいC7−20アラルキル−カルボニルオキシ基、または置換基を有していてもよいアミノ基を表し、mが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。]
    で示される化合物の使用。
  12. およびRが、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基、カルボキシ基または置換基を有していてもよいC1−18アルコキシ−カルボニル基であり、mが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、およびnが2〜4である場合、複数のRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい請求項11に記載の使用。
  13. mおよびnが、1である請求項11または12に記載の使用。
  14. 式(II):

    [式中、RおよびRは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいC1−18アルキル基を表す。]
    で示される化合物。
JP2017176910A 2017-09-14 2017-09-14 ゴム組成物 Active JP7033374B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017176910A JP7033374B2 (ja) 2017-09-14 2017-09-14 ゴム組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017176910A JP7033374B2 (ja) 2017-09-14 2017-09-14 ゴム組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019052235A true JP2019052235A (ja) 2019-04-04
JP7033374B2 JP7033374B2 (ja) 2022-03-10

Family

ID=66013748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017176910A Active JP7033374B2 (ja) 2017-09-14 2017-09-14 ゴム組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7033374B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246527A1 (ja) * 2019-06-07 2020-12-10 住友化学株式会社 トリスルフィド化合物
KR102224750B1 (ko) * 2019-11-12 2021-03-08 넥센타이어 주식회사 타이어 트레드 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5090642A (ja) * 1973-12-14 1975-07-19
US4152439A (en) * 1978-01-12 1979-05-01 Davide R. Grassetti Stimulant and antidepressant agents
US4378364A (en) * 1970-05-05 1983-03-29 Grassetti Davide R Postoperative treatment of carcinoma patients
JPH0468042A (ja) * 1990-07-10 1992-03-03 Bridgestone Corp ゴム組成物
WO2001016227A1 (en) * 1999-08-31 2001-03-08 Flexsys B.V. Carbon black rubber coupling by mercaptopyridines
JP2005517681A (ja) * 2001-12-28 2005-06-16 バイエル・フアーマシユーチカルズ・コーポレーシヨン 5−ht2c受容体と関連する疾患における使用のための4−スルフィド/スルホキシド/スルホニル−1h−ピラゾリル誘導体化合物

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4378364A (en) * 1970-05-05 1983-03-29 Grassetti Davide R Postoperative treatment of carcinoma patients
JPS5090642A (ja) * 1973-12-14 1975-07-19
US4152439A (en) * 1978-01-12 1979-05-01 Davide R. Grassetti Stimulant and antidepressant agents
JPH0468042A (ja) * 1990-07-10 1992-03-03 Bridgestone Corp ゴム組成物
WO2001016227A1 (en) * 1999-08-31 2001-03-08 Flexsys B.V. Carbon black rubber coupling by mercaptopyridines
JP2005517681A (ja) * 2001-12-28 2005-06-16 バイエル・フアーマシユーチカルズ・コーポレーシヨン 5−ht2c受容体と関連する疾患における使用のための4−スルフィド/スルホキシド/スルホニル−1h−ピラゾリル誘導体化合物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246527A1 (ja) * 2019-06-07 2020-12-10 住友化学株式会社 トリスルフィド化合物
US11760864B2 (en) 2019-06-07 2023-09-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Trisulfide compound
KR102224750B1 (ko) * 2019-11-12 2021-03-08 넥센타이어 주식회사 타이어 트레드 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어

Also Published As

Publication number Publication date
JP7033374B2 (ja) 2022-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013209605A (ja) ゴム組成物
US11692088B2 (en) Rubber composition
JP7377850B2 (ja) 加硫ゴム組成物
JP7033374B2 (ja) ゴム組成物
EP3683263B1 (en) Rubber composition
WO2018012452A1 (ja) 添加剤組成物およびゴム組成物
JPWO2016186155A1 (ja) ゴム組成物の製造方法
JP5978043B2 (ja) ゴム組成物
JPWO2016175272A1 (ja) ゴム組成物
JP2017101132A (ja) ゴム組成物および加硫ゴム組成物
JP2012116813A (ja) チオ硫酸化合物又はその塩及びそれを含むゴム組成物
US11760864B2 (en) Trisulfide compound
WO2018012451A1 (ja) 添加剤組成物およびゴム組成物
TWI834817B (zh) 加硫橡膠組成物
JP2018080290A (ja) ゴム組成物
JP6013823B2 (ja) 化合物
JP2018204033A (ja) ゴム組成物の製造方法
JP2019119784A (ja) ゴム組成物の製造方法
JP2018080289A (ja) ゴム組成物
WO2019031538A1 (ja) ゴム組成物の製造方法
JP2013047329A (ja) ゴム組成物
JP2012207148A (ja) チオスルホナート化合物およびそれを含むゴム組成物
JP2012167223A (ja) ゴム組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200706

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220224

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7033374

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150