JP2023116960A - トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物、及びその製造方法 - Google Patents

トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物、及びその製造方法 Download PDF

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正樹 阿部
Masaki Abe
真布夕 植野
Mafuyu Ueno
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Otsuka Chemical Co Ltd
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Abstract

【課題】本発明の目的は、トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物において、NRとBRとのブレンド配合とする際に、優れた低発熱性を有するゴム組成物を提供する事である。【解決手段】ゴム成分、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、並びに、3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを含む、トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物、及びその製造方法に関する。
トラック又はバス用タイヤ(TBR)では、乗用車用タイヤに比べて、長距離運転に耐える事を目的として、強度及び耐久性に優れた天然ゴム(NR)を用いている。また、TBRには、更に、低燃費性の向上が求められている。
近年、TBRに、より耐久性を付与する事を目的として、NRに一定量のブタジエンゴム(BR)をブレンドする配合が知られている。NRとBRとのブレンド系でも、耐摩耗性を維持しつつ、低燃費性を向上させるゴム組成物の開発が望まれている。
特許文献1は、NR及び合成ゴムから成る群から選ばれた少なくとも一種のゴムからなるゴム成分に対して、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等のヒドラジド化合物を含有することを特徴とするゴム組成物を開示している。
特許文献2は、本出願人の技術であり、ゴム成分に、ヒドラゾン化合物とテトラジン化合物とを併用するゴム組成物を開示している。
国際公開WO98/44040 特開2021-185212
本発明は、上記事情に鑑み、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成する事を課題とする。
本発明の目的は、トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物において、NRとBRとのブレンド配合とする際に、優れた低発熱性を有するゴム組成物を提供する事である。
本発明の目的は、併せて、従来技術と比べて、耐摩耗性を悪化させないゴム組成物を提供する事である。
本発明者等は、上記目的を達成する為に、鋭意研究を重ねた結果、NRとBRとをブレンド配合したゴム成分を含むゴム組成物に、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と3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンとを組み合わせて含有させる事に依って、従来の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のみを用いた技術に比べ、より優れた低発熱性を実現出来るゴム組成物を得る事が出来た。
本発明者は、係る知見に基づきさらに研究を重ね、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明のゴム組成物は、次の通り、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と3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンとを組み合わせて含有する事を特徴とする。
項1.
トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物であって、
ゴム成分、
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、並びに、
3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジン
を含み、
前記ゴム成分は、天然ゴム、及びブタジエンゴムを含み、
前記ゴム成分100質量部中、前記天然ゴムと前記ブタジエンゴムとの合計含有量は、80質量部以上であり、
前記天然ゴムと前記ブタジエンゴムとの合計量100質量部中、前記天然ゴムの含有量は60質量%~90質量%であり、前記ブタジエンゴムの含有量は10質量%~40質量%である、
ゴム組成物。
項2.
前記ゴム成分100質量部に対して、
前記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を0.05質量部~5質量部含み、
前記3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを0.05質量部~0.3質量部含む、前記項1に記載のゴム組成物。
項3.
前記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100質量部に対して、
前記3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを1質量部以上30質量部未満含む、前記項1又は2に記載のゴム組成物。
項4.
前記ゴム成分100質量部に対して、
更に、カーボンブラックを35質量部~65質量部含む、請求項1~3の何れかに記載のゴム組成物。
項5.
前記ゴム成分100質量部に対して、
更に、シリカを15質量部未満含む、前記項1~4の何れかに記載のゴム組成物。
項6.
トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物の製造方法であって、
(1)ブタジエンゴムと3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンとを混合してマスターバッチを得る工程、及び
(2)前記工程(1)で得られたマスターバッチに、天然ゴムと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とを混合する工程
を含む製造方法。
本発明のゴム組成物は、優れた低発熱性を発揮する。
本発明のゴム組成物は、従来技術と比べて、耐摩耗性を維持している。
[1]トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分、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、並びに、3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを含む。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物では、前記ゴム成分は、天然ゴム、及びブタジエンゴムを含み、前記ゴム成分100質量部中、前記天然ゴムと前記ブタジエンゴムとの合計含有量は、80質量部以上であり、前記天然ゴムと前記ブタジエンゴムとの合計量100質量部中、前記天然ゴムの含有量は60質量%~90質量%であり、前記ブタジエンゴムの含有量は10質量%~40質量%である。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、優れた低発熱性を有する。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、従来技術と比べて、耐摩耗性を維持している。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、高い荷重の係るトラック、バス、航空機、又は産業用車両等のタイヤ用ゴム組成物として有用である。
[1-1]ゴム成分
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、ゴム成分を含み、
前記ゴム成分は、天然ゴム、及びブタジエンゴムを含み、
前記ゴム成分100質量部中、前記天然ゴムと前記ブタジエンゴムとの合計含有量は、80質量部以上であり、
前記天然ゴムと前記ブタジエンゴムとの合計量100質量部中、前記天然ゴムの含有量は60質量%~90質量%であり、前記ブタジエンゴムの含有量は10質量%~40質量%である。
天然ゴム(NR)としては、好ましくは、天然ゴムラテックス、技術的格付けゴム(TSR)、スモークドシート(RSS)、ガタパーチャ、杜仲由来天然ゴム、グアユール由来天然ゴム、ロシアンタンポポ由来天然ゴム等である。
天然ゴムとしては、これら天然ゴムを変性した、エポキシ化天然ゴム、メタクリル酸変性天然ゴム、スチレン変性天然ゴム等の変性天然ゴム等も、天然ゴムに含まれる。
ブタジエンゴム(BR)以外のゴム成分として、各種合成ジエン系ゴムを用いる事が出来る。合成ジエン系ゴムをとしては、好ましくは、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)、スチレン-イソプレン-スチレン三元ブロック共重合体(SIS)、スチレン-ブタジエン-スチレン三元ブロック共重合体(SBS)等、及びこれらの変性合成ジエン系ゴムが挙げられる。
BR以外のゴム成分として、耐摩耗性と加工性とを両立させる観点から、好ましくは、IR、SBR等のゴム成分を使用する。
変性合成ジエン系ゴムには、主鎖変性、片末端変性、両末端変性等の変性手法によるジエン系ゴムが包含される。ここで、変性合成ジエン系ゴムの変性官能基としては、エポキシ基、アミノ基、アルコキシシリル基、水酸基等の各種官能基が挙げられ、これら官能基は1種又は2種以上が変性合成ジエン系ゴムに含まれていても良い。
合成ジエン系ゴムの製造方法は、特に制限はなく、乳化重合、溶液重合、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げられる。また、合成ジエン系ゴムのガラス転移点に関しても、特に制限はない。
NR及びBR等の合成ジエン系ゴムの二重結合部のシス/トランス/ビニルの比率については、特に制限はなく、何れの比率においても好適に用いる事が出来る。また、BR等の合成ジエン系ゴムの数平均分子量及び分子量分布は、特に制限は無く、数平均分子量500~3,000,000、分子量分布1.5~15が好ましい。
NR及びBR等の合成ジエン系ゴム以外のゴム成分としては、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、及びウレタンゴムを用いる事が可能である。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物では、ゴム成分は、NR及びBR以外のゴム成分を含んでも良く、NRとBRとのブレンド配合に、例えば、更にIR、SBR等を併用して良い。
ゴム成分100質量部中、NRとBRとの合計含有量は、80質量部以上であり、好ましくは、90質量部以上であり、ゴム成分がNR及びBRのみから成る態様であっても良い。
NRとBRとの合計量100質量部中、NRの含有量は60質量%~90質量%であり、好ましくは、60質量%~80質量である。NRとBRとの合計量100質量部中、BRの含有量は10質量%~40質量%であり、好ましくは、20質量%~40質量である。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物では、ゴム成分の組成として、上記の構成を採用する事に依り、耐摩耗性と低発熱性とを両立させる事が出来る。
[1-2]ヒドラジド化合物及びテトラジン化合物
ヒドラジド化合物
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、以下の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を含む。
Figure 2023116960000001
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物では、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以外のヒドラジド化合物(その他のヒドラジド化合物)を1種以上含んでも良い。
その他のヒドラジド化合物としては、好ましくは、3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド、N'-(1-メチルエチリデン)サリチル酸ヒドラジド、N'-(1-メチルプロピリデン)サリチル酸ヒドラジド、N'-(1,3-ジメチルブチリデン)サリチル酸ヒドラジド、N'-(2-フリルメチレン)サリチル酸ヒドラジド、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、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、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、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'-(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-メチルプロピリデン)-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である。
テトラジン化合物
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、以下の3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを含む。
Figure 2023116960000002
3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンは、その塩の形態であっても良い。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物では、3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジン又はその塩以外のテトラジン化合物又はその塩(その他のテトラジン化合物又はその塩)を1種以上含んでも良い。
その他のテトラジン化合物としては、好ましくは、1,2,4,5-テトラジン、3,6-ビス(3-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジン、3,6-ビス(4-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジン、3,6-ジフェニル-1,2,4,5-テトラジン、3,6-ジベンジル-1,2,4,5-テトラジン、3,6-ビス(2-フラニル)-1,2,4,5-テトラジン、3-メチル-6-(3-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジン、3,6-ビス(3,5-ジメチル-1-ピラゾリル)-1,2,4,5-テトラジン、3,6-ビス(2-チエニル)-1,2,4,5-テトラジン、3-メチル-6-(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジン、3,6-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,2,4,5-テトラジン、3,6-ビス(3-ヒドロキシフェニル)-1,2,4,5-テトラジン、3,6-ビス(2-ピリミジニル)-1,2,4,5-テトラジン、3,6-ビス(2-ピラジル)-1,2,4,5-テトラジン等である。
テトラジン化合物の「塩」としては、特に限定はなく、あらゆる種類の塩が含まれる。この様な塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩等の無機酸塩;酢酸塩、メタンスルホン酸塩等の有機酸塩;ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩;ジメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム等の第4級アンモニウム塩等が挙げられる。
ヒドラジド化合物及びテトラジン化合物の配合量
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物では、好ましくは、ゴム成分100質量部に対して、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を0.05質量部~5質量部含み、3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを0.05質量部~0.3質量部含む。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物では、ゴム成分100質量部に対して、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を、より好ましくは、0.1質量部~2.0質量部含み、3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを、より好ましくは、0.15質量部~0.25質量部含む。
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の含有量を、0.05質量部~5質量部とする事に依り、ゴム組成物の加工性は良く、ゴム組成物をタイヤとして用いる場合に、優れた転がり抵抗性能を発揮する。
3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンの含有量を0.05質量部~0.3質量部とする事に依り、ゴム組成物の加工性は良く、ゴム組成物をタイヤとして用いる場合に、優れた転がり抵抗性能を発揮する。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物では、好ましくは、
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100質量部に対して、
3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを1質量部以上30質量部未満含む。
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100質量部に対して、3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを1質量部以上30質量部未満含む事に依り、ゴム組成物をタイヤとして用いる場合に、優れた低発熱性を相乗的に得ることが出来る。
[1-3]シリカ
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物では、シリカの配合量は、好ましくは、ゴム成分100質量部に対して、15質量部未満である。シリカの配合量を、15質量部未満とすることで、低発熱性と耐摩耗性とを両立させることが出来る。
シリカとしては、市販のあらゆるものが使用出来る。中でも、湿式シリカ、乾式シリカ、又はコロイダルシリカを使用する事が好ましく、湿式シリカを使用する事がより好ましい。これらのシリカは、ゴム成分との親和性を向上させる為に、シリカの表面が有機処理されていても良い。
シリカのBET比表面積としては、特に制限は無く、例えば、40m/g~350m/gの範囲が挙げられる。BET比表面積がこの範囲であるシリカは、ゴム補強性及びゴム成分中への分散性を両立出来るという利点が有る。該BET比表面積は、ISO5794/1に準拠して測定される。
この観点から、好ましいシリカとしては、BET比表面積が80m/g~300m/gの範囲にあるシリカであり、より好ましくは、BET比表面積100m/g~270m/gであるシリカであり、特に好ましくは、BET比表面積110m/g~270m/gの範囲にあるシリカである。
この様なシリカの市販品としては、Quechen Silicon Chemical Co.,Ltd.製の商品名「HD165MP」(BET比表面積=165m/g)、「HD115MP」(BET比表面積=115m/g)、「HD200MP」(BET比表面積=200m/g)、「HD250MP」(BET比表面積=250m/g)、東ソー・シリカ株式会社製の商品名「ニップシールAQ」(BET比表面積=205m/g)、「ニップシールKQ」(BET比表面積=240m/g)、デグッサ社製の商品名「ウルトラジルVN3」(BET比表面積=175m/g)等が挙げられる。
[1-4]カーボンブラック
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、好ましくは、カーボンブラックを含む。
使用するカーボンブラックとしては、特に制限は無く、例えば、市販品のカーボンブラック、Carbon-Silica Dual phase filler等が挙げられる。ゴム成分にカーボンブラックを含有させる事に依り、ゴムの電気抵抗を下げて、帯電を抑止する効果、更にゴムの強度を向上させる効果を得る事が出来る。
具体的に、カーボンブラックとしては、例えば、高、中又は低ストラクチャーのSAF、ISAF、IISAF、N110、N134、N220、N234、N330、N339、N375、N550、HAF、FEF、GPF、SRFグレードのカーボンブラック等が挙げられる。中でも、好ましいカーボンブラックとしては、SAF、ISAF、IISAF、N134、N234、N330、N339、N375、HAF、又はFEFグレードのカーボンブラックを例示する事が出来る。
カーボンブラックのDBP吸収量としては、特に制限はなく、60cm/100g~200cm/100gであることが好ましく、70cm/100g~180cm/100g以上である事が好ましく、80cm/100g~160cm/100gである事が更に好ましい。
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA、JISK6217-2:2001に準拠して測定する)は、30m/g~200m/gである事が好ましく、40m/g~180m/gである事がより好ましく、50m/g~160m/gである事が更に好ましい。
ゴム成分100質量部に対して、カーボンブラックの配合量は、好ましくは、35質量部~65質量部であり、より好ましくは、40質量部~60質量部であり、更に好ましくは、45質量部~55質量部である。ゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対するカーボンブラックの配合量を30質量部~70質量部とする事で、ゴム組成物の加工性は良く、ゴム組成物をタイヤとして用いる場合に、着色が良好である。
[1-5]その他の配合剤
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物には、上記各成分に加えて、カップリング剤、カーボンブラック及びシリカ以外の無機充填剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、スコーチ防止剤、オゾン防止剤、発泡剤、加硫遅延剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を適宜配合する事が出来る。
カップリング剤
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、カップリング剤を含んでも良い。も好ましい。カップリング剤を添加することにより、ゴム組成物の補強性を高めたり、ゴム組成物の引裂き強度及び耐摩耗性を高めたりする事が出来る。より具体的には、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、ジルコネートカップリング剤を配合してもよい。
シランカップリング剤としては特に制限されず、市販品を好適に使用することが出来る。このようなシランカップリング剤として、例えばスルフィド系、ポリスルフィド系、チオエステル系、チオール系、オレフィン系、エポキシ系、アミノ系、アルキル系のシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤として、好ましくは、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドを使用する。
チタネートカップリング剤としては特に制限されず、市販品を好適に使用することが出来る。このようなチタネートカップリング剤として、例えばアルコキシド系、キレート系、アシレート系のチタネートカップリング剤が挙げられる。
アルミネートカップリング剤としては特に制限されず、市販品を好適に使用することが出来る。
ジルコネートカップリング剤としては特に制限されず、市販品を好適に使用することが出来る。このようなジルコネートカップリング剤として、例えばアルコキシド系、キレート系、アシレート系のジルコネートカップリング剤が挙げられる。
本発明においては、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、ジルコネートカップリング剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のゴム組成物のシランカップリング剤の配合量は、シリカ100質量部に対して、0.1質量部~20質量部とすることが好ましく、3質量部~15質量部とすることがより好ましい。0.1質量部以上であれば、ゴム組成物の引張強度向上の効果をより好適に発現することが出来、20質量部以下であれば、ゴム組成物のコストが低減し、経済性が向上するからである。
無機充填剤
無機充填剤としては、炭酸カルシウム(CaCO)、アルミナ(Al)、アルミナ水和物(Al・HO)、水酸化アルミニウム[Al(OH)]、炭酸アルミニウム[Al(CO]、水酸化マグネシウム[Mg(OH)]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO)、タルク(3MgO・4SiO・HO)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO・9HO)、チタン白(TiO)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al)、クレー(Al・2SiO)、カオリン(Al・2SiO・2HO)、パイロフィライト(Al・4SiO・HO)、ベントナイト(Al・4SiO・2HO)、ケイ酸アルミニウム(AlSiO、Al・3SiO・5HO等)、ケイ酸マグネシウム(MgSiO4、MgSiO等)、ケイ酸カルシウム(Ca・SiO等)ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al・CaO・2SiO等)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)・nHO]、炭酸ジルコニウム[Zr(CO]、アクリル酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛、各種ゼオライトのように電荷を補正する水素、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む結晶性アルミノケイ酸塩等を配合することが出来る。これら無機充填材は、いずれか1種又は2種以上を混合して使用することが出来る。
加硫剤
加硫剤としては、有機過酸化物又は硫黄系加硫剤を配合することが出来る。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,3-ビス(t-ブチルパーオキシプロピル)ベンゼン、ジ-t-ブチルパーオキシ-ジイソプロピルベンゼン、t-ブチルパーオキシベンゼン、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、1,1-ジ-t-ブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルシロキサン、n-ブチル-4,4-ジ-t-ブチルパーオキシバレレート等を配合することが出来る。これらの有機過酸化物の中では、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゼン、ジ-t-ブチルパーオキシ-ジイソプロピルベンゼンが好ましい。また、硫黄系加硫剤としては、例えば、硫黄、モルホリンジスルフィド等を配合することが出来る。これらの硫黄系加硫剤の中では、硫黄が好ましい。
加硫促進剤
加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド-アミン系またはアルデヒド-アンモニア系等を配合することが出来る。
加硫促進助剤としては、ステアリン酸、亜鉛華(酸化亜鉛)等を配合することが出来る。
老化防止剤
老化防止剤としては、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物、カルバミン酸金属塩、ワックス等を配合することが出来る。
軟化剤
軟化剤としては、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリン等の石油系軟化剤、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油等の脂肪油系軟化剤;トール油、サブ、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリン等のワックス類;リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸等の脂肪酸;等を配合することが出来る。軟化剤を配合することで、練加工性をより一層向上することが出来る。
可塑剤
可塑剤としては、DMP(フタル酸ジメチル)、DEP(フタル酸ジエチル)、DBP(フタル酸ジブチル)、DHP(フタル酸ジヘプチル)、DOP(フタル酸ジオクチル)、DINP(フタル酸ジイソノニル)、DIDP(フタル酸ジイソデシル)、BBP(フタル酸ブチルベンジル)、DLP(フタル酸ジラウリル)、DCHP(フタル酸ジシクロヘキシル)、無水ヒドロフタル酸エステル、DOZ(アゼライン酸ジ-2-エチルヘキシル)、DBS(セバシン酸ジブチル)、DOS(セバシン酸ジオクチル)、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル、DBM(マレイン酸ジブチル)、DOM(マレイン酸-2-エチルヘキシル)、DBF(フマル酸ジブチル)等を配合することが出来る。
スコーチ防止剤
スコーチ防止剤としては、無水フタル酸、サリチル酸、安息香酸等の有機酸;N-ニトロソジフェニルアミン等のニトロソ化合物、N-シクロヘキシルチオフタルイミド;等を配合することが出来る。
[2]トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物の製造方法
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物の製造方法は、好ましくは、(1)ブタジエンゴム(BR)と3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンとを混合してマスターバッチを得る工程、及び(2)前記工程(1)で得られたマスターバッチに、天然ゴム(NR)と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とを混合する工程を含む。
通常、NRにBRを併用することによって、ゴム組成物の耐摩耗性が向上する。NRに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等のヒドラジド化合物を適用すると、ゴム組成物は優れた低発熱性を発現するが、併せて、耐摩耗性を付与するためにBRを使用すると、その低発熱性の効果が損なわれる。
驚くべきことに、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と3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンとを併用すると、BRを配合しながらも、優れた低発熱性を発現し、かつ期待される耐摩耗性も得られる。
本発明のNRにBRをブレンド配合するゴム組成物では、先ず、3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンとBRとを十分に反応させ、次に、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とNRと併用する事により、より一層優れた低発熱性を発現し、かつ期待される耐摩耗性も得られる。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、ロール等の開放式混練機や、バンバリーミキサー等の密閉式混練機等の混練機を用いて上記の配合剤を混練する事に依って得られ、成形加工後に、例えば140~190℃で5~120分間加硫を行う事に依り、各種ゴム製品に適用する事も可能である。
[3]トラックタイヤ又はバスタイヤ
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、特に、タイヤ用途として、タイヤトレッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォール、ビード部等の各部材に用いる事が出来る。
本発明のタイヤは、低発熱性を有することによりタイヤの転がり抵抗が小さくなり、優れた低燃費性を有する。これに加えて、高い荷重に対する耐性にも優れる事から、トラック、バス、航空機又は産業用車両といった重荷重車両用のタイヤ(重荷重用タイヤ)として好適に使用することが可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
以下、実施例に基づき、本発明の実施形態をより具体的に説明する。
本発明は、これらに限定されるものではない。
[1]ゴム組成物の製造
ゴム組成物の製造方法
工程(1)ブタジエンゴム(BR)と3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンとを、130℃で5分間、プラストミルで混合してマスターバッチ(MB)を得た。
工程(2)前記工程(1)で得られたマスターバッチ(MB)に、天然ゴム(NR)と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とを混合し、その他の成分も混合した。
下記表1に記載の各成分をその割合(質量部)で混合し、プラストミルで混合物の最高温度が160℃になるように回転数を調整しながら5分間混練した。
混合物の温度が80℃以下になるまで養生させた後、表1の工程Bに記載の各成分をその割合(質量部)で投入し、混合物の最高温度が110℃以下になるよう調整しながら混練して、各ゴム組成物を製造した。
[2]ゴム組成物の評価試験
各実施例及び比較例で作製したゴム組成物(試験組成物)について、低発熱性及び耐摩耗性を評価した。
低発熱性(tanδ指数)試験
各実施例及び比較例で作製したゴム組成物(試験組成物)を、150℃で25分間加硫して加硫ゴムを得た。
得られた加硫ゴムに対し、粘弾性測定装置(TAインストルメント社製)を用い、室温、動歪5%、周波数15Hzで、損失正接(tanδ)を測定した。
低発熱性指数=
{(各サンプルのtanδ)/(各比較例のtanδ)}
×100
各サンプルのゴム組成物のtanδは、各比較例の値を100とした時の指数で示し、その指数が小さい程、低発熱性に優れる事を示す。
耐摩耗性試験
各実施例及び比較例で作製したゴム組成物(試験組成物)の試験片を、ランボーン型試験を用いてJIS K6264に準拠して測定した。
試験片に対し、スリップ率は24%、室温で、各試験片の重量減少を測定した。各試験片の耐摩耗性は、各比較例の試験片の重量減少の値を各試験片の重量減少で割った値を100倍した値を指数として表した。その指数が大きい程、耐摩耗性に優れる事を示す。
耐摩耗性=
{(各比較例の試験片の重量減少)/(各実施例の試験片の重量減少)}
×100
結果を、表1~3に示す。
Figure 2023116960000003
Figure 2023116960000004
Figure 2023116960000005
ブタジエンゴム:宇部興産株式会社製、商品名「BR150B」
天然ゴム:GUANGKEN RUBBER社製、TSR-20
カーボンブラック:N234グレード
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(6-PPD)
加硫促進剤:N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CBS)
ヒドラジド化合物: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
テトラジン化合物:3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジン
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、NRとBRとをブレンド配合したゴム成分に、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と3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンとを組み合わせて含有させる事に依って、カーボンブラックを含むゴム組成物においても、従来の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のみを用いた技術に比べ、BRにおけるカーボンブラックの分散効果を高める事が出来た結果、より優れた低発熱性と耐摩耗性とを両立させたゴム組成物を得る事が出来る。
本発明のトラック又はバスタイヤ用ゴム組成物は、より一層優れた低発熱性を有し、重荷重用タイヤの材料として好適に活用する事が出来る。

Claims (6)

  1. トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物であって、
    ゴム成分、
    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、並びに、
    3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジン
    を含み、
    前記ゴム成分は、天然ゴム、及びブタジエンゴムを含み、
    前記ゴム成分100質量部中、前記天然ゴムと前記ブタジエンゴムとの合計含有量は、80質量部以上であり、
    前記天然ゴムと前記ブタジエンゴムとの合計量100質量部中、前記天然ゴムの含有量は60質量%~90質量%であり、前記ブタジエンゴムの含有量は10質量%~40質量%である、
    ゴム組成物。
  2. 前記ゴム成分100質量部に対して、
    前記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を0.05質量部~5質量部含み、
    前記3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを0.05質量部~0.3質量部含む、請求項1に記載のゴム組成物。
  3. 前記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100質量部に対して、
    前記3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンを1質量部以上30質量部未満含む、請求項1又は2に記載のゴム組成物。
  4. 前記ゴム成分100質量部に対して、
    更に、カーボンブラックを35質量部~65質量部含む、請求項1~3の何れかに記載のゴム組成物。
  5. 前記ゴム成分100質量部に対して、
    更に、シリカを15質量部未満含む、請求項1~4の何れかに記載のゴム組成物。
  6. トラック又はバスタイヤ用ゴム組成物の製造方法であって、
    (1)ブタジエンゴムと3,6-ビス(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンとを混合してマスターバッチを得る工程、及び
    (2)前記工程(1)で得られたマスターバッチに、天然ゴムと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とを混合する工程
    を含む製造方法。
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