JP4708209B2 - ゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
特にオフロードのタイヤでは従来、耐摩耗性を向上させるために、トレッドゴム用組成物にSBR等の合成ゴム成分を使用し、カット性の向上や耐疲労性の向上を図ってきた。また、低ヒステリシスロス性及び低発熱性化を良くするため、変性スチレン−ブタジエン共重合体等の変性共役ジエン系重合体などを添加することも提案されている(例えば、特許文献1を参照)。しかし、変性共役ジエン系重合体の配合量が増えすぎると、耐摩耗性を十分に向上させることができず、また耐破壊特性が悪化する。
従って、SBR等の合成ゴム及びその変性ゴムを組み合わせて、ある程度の改善したうえで、更に作業性がよく、低発熱性に優れたゴム組成物が求められている。
即ち、本発明は、以下の手段或いは構成を特徴とするものである。
(5)上記脂肪酸金属塩が、Zn、Na、Mg、Ca、Co、Ni、Ba、Fe、Al、Cu及びMnから選ばれた少なくとも1種の金属塩である上記(4)記載のゴム組成物。
(6)上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載のゴム組成物をタイヤ部材に使用した空気入りタイヤ。
(7)上記空気入りタイヤが、重荷重用空気入りタイヤである上記(6)記載の空気入りタイヤ。
(8)上記重荷重用空気入りタイヤが、オフロードタイヤである上記(7)記載の空気入りタイヤ。
また、上記の化合物Dを加えると、ゴム成分中の二重結合部分(P)と化合物のQ部分が下記反応式(1)〜(3)の反応が生じる。
本発明のゴム組成物のゴム成分は、天然ゴム及びジエン系合成ゴムをから選ばれた少なくとも1種であり、ジエン系合成ゴムとしては、例えばポリイソプレン合成ゴム(IR),ポリブタジエンゴム(BR),スチレン−ブタジエンゴム(SBR),アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR),クロロプレンゴム(CR),ブチルゴム(IIR)などが挙げられる。このゴム成分の天然ゴムやジエン系合成ゴムは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。
上記化合物DはB部分を有していることから、A1〜A4はB部分を連結する連結鎖となり得る。但し、A1〜A3の場合、A1のみの場合、又はA1及びA4の場合は、少なくとも1つ以上がB部分と連結しており、B部分が複数存在していても良い。尚、A1〜A4はそれぞれ異なるものであっても良く、同一のものであっても良い。
上述したようにB部分は、上記反応式(4)〜(15)の結合反応が起こり、カーボンブラック及びシリカをゴム成分のポリマー中に均一に取り込むことができる。
また、他の化合物Dについても、他の開始物質及び中間物質を適宜選択することにより代表的な製造方法で製造することができる。
脂肪酸金属塩は単独でも、二種以上組み合わせて用いてもよい。
(実施例1〜7及び比較例1〜5)
各実施例及び比較例のゴム組成物を下記表1に示し、下記表1の配合表に従ってバンバリーミキサーを使用して架橋前のゴム組成物を調製した。3700R57のタイヤを作製し、トレッド部材に適用した。
*1)#1500;乳化重合SBR
*2)4OPPN;(4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−N−フェニルニトロン)
*3)4OPMN;(4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−N−メチルニトロン)
*4)脂肪酸金属塩;アクチプラストPP(ラインケミ社製)
*5)老化防止剤6PPD;N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン
*6)加硫促進剤DPG;1,3−ジフェニルグアニジン
*7)加硫促進剤CZ;N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド
*8)加硫促進剤MBTS;ジベンゾチアジルジスルフィド
<4OPPNの製造>
クロロホルム300mlに15.0gの4−ホルミル−ベンゾイルクロライド(1当量)を攪拌混合した溶液に、クロロホルム200mlに10.9gの2−アミノエタノール(2当量)を加えた溶液を−10℃下で滴下して加えた。この溶液を25℃に2時間おいた後、白色沈殿物が濾過により除かれた。濾液はロータリーエバポレータにより乾燥させ、17.4gの黄色液である4−ホルミル−N−(2−ヒドロキシエチル)−ベンザミドを得た。
濃硫酸50mlに4−ホルミル−N−(2−ヒドロキシエチル)−ベンザミド17.4gを攪拌しながら滴下し、混合物を100℃で1時間加熱した。この溶液に20%水酸化ナトリウム及びクロロホルムの各500mlを攪拌混合しながら滴下し、温度を15℃以下に維持した。生成層が分離され乾燥されて、6.3gの4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−ベンズアルデヒドを得た。
4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−ベンズアルデヒド6.3g(1当量)とN−フェニル−ヒドロキシアミン3.9g(1当量)との混合物を100mlのエタノール中で30分間還流して、50ml量に濃縮した。水50mlの同量を添加して、混合物を冷蔵庫に5℃にて一昼夜冷却した。濾過分離及び乾燥により白色結晶が得られ、6.7gの4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−N−フェニルニトロンを生成した。
クロロホルム300mlに4−ホルミル−ベンゾイルクロライド15.0g(89mmol)を攪拌混合した溶液に、クロロホルム200mlに2−アミノエタノール10.9g(178mmol)を加えた溶液を−10℃下で滴下して加えた。この溶液を25℃に2時間おいた後、白色沈殿物が濾過により除かれた。濾液はロータリーエバポレータにより乾燥させ、17g(88mmol)の黄色液である4−ホルミル−N−(2−ヒドロキシエチル)−ベンズアミドを得た。
濃硫酸50mlに4−ホルミル−N−(2−ヒドロキシエチル)−ベンザミド17g(88mmol)を攪拌しながら滴下し、混合物を100℃で1時間加熱した。この溶液に20%水酸化ナトリウム液及びクロロホルムのそれぞれ500mlを混合し攪拌しながら滴下し、温度を15℃以下に維持した。生成層が分離され乾燥されて、6.3g(36mmol)の4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕ベンズアルデヒド(収率41%)を得た。
4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−ベンズアルデヒド6.3g(1当量)とN−メチル−ヒドロキシアミン1.7g(36mmol)との混合物を100mlのエタノール中で30分間還流して、50ml量に濃縮した。水50mlの同量を添加して、混合物を冷蔵庫に5℃にて一昼夜冷却した。濾過分離及び乾燥により白色結晶が得られ、5.1gの4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−N−メチルニトロン(収率69%)を生成した。
<ムーニー粘度の測定>
SHIMAZU社製MOONYVISCOMETER SMV201を用いて、ゴム組成物試料を130℃で1分間加熱した後、ローターをスタートとさせ、4分後の値をML1+4として測定した。比較例1を対照値(コントロール)100として、各例を指数で表示した。指数の値が大きい程、粘度が低く、作業性がよいことを示す。
指数=(測定粘度/コントロールの粘度)×100
<低発熱性の評価>
10km/hの速度・ステップロード条件のドラムシステムを実施し、トレッドの一定の深さの位置の温度を測定し、比較例1を対照値(コントロール)100として、各例を指数で表示した。指数の値が大きい程、低発熱性に優れていることを示す。
Claims (6)
- 天然ゴム及び合成ゴムからなる群から選ばれた少なくとも1種のゴム成分100質量部に対して、ダイポーラー窒素を含む部分、及び酸素又は硫黄を含む5員の窒素含有複素環を含む部分を有する化合物Dを0.1〜30質量部と、同時に脂肪酸金属塩を0.5〜20質量部含むゴム組成物であって、上記化合物Dが4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−N−メチル−ニトロン、4−〔2−(4,5−ジヒドロチアゾリル)〕−フェニル−N−メチル−ニトロン、4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−N−フェニル−ニトロン、4−〔2−(4,5−ジヒドロチアゾリル)〕−フェニル−N−フェニル−ニトロン、フェニル−N−4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−ニトロン、フェニル−N−4−〔2−(4,5−ジヒドロチアゾリル)〕−フェニル−ニトロン、4−トリル−N−4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−ニトロン、4−トリル−N−4−〔2−(4,5−ジヒドロチアゾリル)〕−フェニル−ニトロン、4−メトキシフェニル−N−4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−ニトロン、4−メトキシフェニル−N−4−〔2−(4,5−ジヒドロチアゾリル)〕−フェニル−ニトロン、4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−ニトリルオキシド、4−〔2−(4,5−ジヒドロチアゾリル)〕−フェニル−ニトリルオキシド、4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−N−メチル−ニトリルイミン、4−〔2−(4,5−ジヒドロチアゾリル)〕−フェニル−N−メチル−ニトリルイミン、4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−N−フェニル−ニトリルイミン、4−〔2−(4,5−ジヒドロチアゾリル)〕−フェニル−N−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−N−4−〔2−(4,5−ジヒドロオキサゾリル)〕−フェニル−ニトリルイミン、フェニル−N−4−〔2−(4,5−ジヒドロチアゾリル)〕−フェニル−ニトリルイミンから選ばれる1以上であることを特徴とするゴム組成物。
- 脂肪酸金属塩が、炭素数3〜30の直鎖または分岐の飽和または不飽和の脂肪酸金属塩である請求項1に記載のゴム組成物。
- 脂肪酸金属塩が、Zn、Na、Mg、Ca、Co、Ni、Ba、Fe、Al、Cu及びMnから選ばれた少なくとも1種の金属塩である請求項2記載のゴム組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1つに記載のゴム組成物をタイヤ部材に使用した空気入りタイヤ。
- 空気入りタイヤが、重荷重用空気入りタイヤである請求項4記載の空気入りタイヤ。
- 重荷重用空気入りタイヤが、オフロードタイヤである請求項5記載の空気入りタイヤ。
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