JP7382314B2 - ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、ゴム組成物及びタイヤに関する。
昨今、自動車の低燃費化に対する要求が強くなっており、転がり抵抗の小さいタイヤが求められている。そのため、タイヤのトレッド等に使用するゴム組成物として、tanδが低く、低発熱性に優れたゴム組成物が望まれている。
従来の空気入りタイヤにおいては、低発熱性を実現することを目的として、ゴム組成物中のカーボンブラックの粒子径を大きくしたり、カーボンブラックの配合量を減少させる等の対策が考えられるが、同時にトレッドゴムの耐摩耗性の低下や、ゴムの耐カット性や耐チッピング性等の耐破壊性を低下させるという問題があった。
そのため、耐摩耗性等の他の物性を低下させることなく、低発熱性を改善できる技術の開発が望まれていた。
それらの技術の一つとして、例えば特許文献1には、ゴム成分とカーボンブラックとの化学的相互作用を向上させることを目的として、天然ゴムを含むエラストマーに、カーボンブラック及び特定のヒドラジド化合物を配合したゴム組成物が開示されている。
特表2014-501827号公報
しかしながら、特許文献1に開示された技術については、低発熱性の改善効果が十分ではなく、自動車の低燃費化に対する要求に応えるべく、低発熱性のさらなる改善が必要であった。加えて、特許文献1の技術によって、低発熱性の改善を図った場合には、ゴム組成物中にポリマーゲルが生成し、加工性の悪化(粘度の増大)も考えられたことから、加工性についてもさらなる改善が望まれていた。
そのため、本発明の目的は、低発熱性、耐摩耗性及び加工性に優れたゴム組成物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、低発熱性、耐摩耗性及び生産性に優れたタイヤを提供することにある。
本発明者らは、ゴム成分及び充填材を含むゴム組成物について、上記課題を解決するべく鋭意研究を行った。そして、ゴム組成物中に、特定構造を有するヒドラジド化合物やヒドラゾン化合物を含有させることによって、ゴム成分とカーボンブラックとの相互作用を高めることができる結果、より優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現できることに着目した。そして、上述したポリマーゲルの生成に起因した加工性の悪化の問題については、ゴム組成物中に、さらに金属の種類が異なる複数の脂肪酸金属塩を含有させることによって、加工性の向上を可能にし、優れた低発熱性及び耐摩耗性と、優れた加工性とを両立できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴムを含有するゴム成分と、充填材と、下記式(I)及び(II)で表される化合物のうちの少なくとも一種と、それぞれ金属の種類が異なる複数の脂肪酸金属塩と、を含むことを特徴とする。
Figure 0007382314000001
(式中、Aは、極性基を有することのあるアリール基であり、極性基が2以上の場合、該極性基は同じであっても、異なっていてもよい。R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、アシル基、アミド基、アルキル基、シクロアルキル基及びアリール基からなる群から選択される少なくとも一種の置換基であり、さらに、該置換基は、O、S及びN原子のうちの一種以上を含んでいてもよい。)
Figure 0007382314000002
(式中、Bは、アリール基であり、Xは、ヒドロキシル基及びアミノ基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基であり、R3及びR4は、水素原子、炭素数が1~18のアルキル基、シクロアルキル基及び芳香族基からなる群より選択される少なくとも一種であり、nは0又は1以上の整数である。)
上記構成を具えることによって、優れた低発熱性、耐摩耗性及び加工性を実現できる。
また、本発明のゴム組成物については、前記式(I)で表される化合物中のAが、1つ以上の極性基を有するアリール基であることが好ましく、2つ以上の極性基を有するアリール基であることがより好ましい。また、本発明のゴム組成物については、前記式(I)で表される化合物中のAが有する極性基の少なくとも1つが、ヒドロキシル基、アミノ基又はニトロ基であることが好ましく、当該極性基の少なくとも1つがヒドロキシル基であることがより好ましく、当該極性基の少なくとも2つがヒドロキシル基であることが特に好ましい。より優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現できるためである。
さらに、本発明のゴム組成物については、前記式(I)で表される化合物中のAが、フェニル基又はナフチル基であることが好ましい。より優れた低発熱性を実現でき、実用性の点でも優れるためである。
また、本発明のゴム組成物については、前記式(I)で表される化合物中のR1及びR2が、いずれも水素原子であることが好ましい。より優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現できるためである。
さらにまた、本発明のゴム組成物については、前記式(I)及び(II)で表される化合物の融点が、いずれも80℃以上、250℃未満であることが好ましい。より優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現できるためである。
また、本発明のゴム組成物については、前記式(I)及び(II)で表される化合物の合計含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して、0.05~30質量部であることが好ましい。より優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現でき、加工性の悪化も有効に抑制できるためである。
さらに、本発明のゴム組成物については、前記式(I)で表される化合物が、2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド、2,3-ジヒドロキシベンゾヒドラジド、2,4-ジヒドロキシベンゾヒドラジド及び2,5-ジヒドロキシベンゾヒドラジドからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。より優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現できるためである。
さらにまた、本発明のゴム組成物については、前記式(II)で表される化合物が、2,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド、 4-アミノ-3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド、2,6-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド 、及び、3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジドからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましい。より優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現できるためである。
また、本発明のゴム組成物については、前記脂肪酸金属塩の少なくとも1つが、脂肪酸亜鉛であることが好ましく、前記脂肪酸金属塩における前記脂肪酸亜鉛の含有率が、50質量%以上であることがより好ましい。より優れた加工性を実現できるためである。
さらに、本発明のゴム組成物については、前記脂肪酸金属塩の含有量が、前記ゴム成分100質量部に対して0.1~5質量部であることが好ましい。強度や耐摩耗性の低下を抑制しつつ、より優れた加工性を実現できるためである。
さらにまた、本発明のゴム組成物については、前記式(I)及び(II)で表される化合物のうちの少なくとも一種が、2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド及び3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジドを、少なくとも含むことが好ましい。より優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現できるためである。
本発明のタイヤは、上述のゴム組成物を用いてなることを特徴とする。
上記構成を具えることによって、優れた低発熱性、耐摩耗性及び生産性を実現できる。
本発明によれば、低発熱性、耐摩耗性及び加工性に優れたゴム組成物を提供することができる。また、本発明によれば、低発熱性、耐摩耗性及び生産性に優れたタイヤを提供することができる。
以下に、本発明の実施形態を具体的に例示説明する。
<ゴム組成物>
本発明のゴム組成物は、ゴム成分と、充填材と、下記式(I)及び(II)で表される化合物のうちの少なくとも一種と、それぞれ金属の種類が異なる複数の脂肪酸金属塩とを含むゴム組成物である。
Figure 0007382314000003
(式中、Aは、極性基を有することのあるアリール基であり、極性基が2以上の場合、該極性基は同じであっても、異なっていてもよい。R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、アシル基、アミド基、アルキル基、シクロアルキル基及びアリール基からなる群から選択される少なくとも一種の置換基であり、さらに、該置換基は、O、S及びN原子のうちの一種以上を含んでいてもよい。)
Figure 0007382314000004
(式中、Bは、アリール基であり、Xは、ヒドロキシル基及びアミノ基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基であり、R3及びR4は、水素原子、炭素数が1~18のアルキル基、シクロアルキル基及び芳香族基からなる群より選択される少なくとも一種であり、nは0又は1以上の整数である。)
(ゴム成分)
本発明のゴム組成物に含まれるゴム成分については、ジエン系ゴムを含有する。ジエン系ゴムを含有することで、ゴム組成物の耐摩耗性の向上を図ることができる。
前記ジエン系ゴムについては、例えば、天然ゴムや、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)等の合成ジエン系ゴムが挙げられるが、これらの中でも、少なくとも天然ゴムを含むことが好ましい。より優れた低発熱性を実現できるからであり、耐摩耗性についてもより向上が望める。
なお、前記ジエン系ゴムについては、1種単独で含有してもよいし、2種以上のブレンドとして含有してもよい。
また、前記ゴム成分については、上述したジエン系ゴム以外にも、発明の効果を損なわない範囲で、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、エチレンプロピレンゴム(EPM)、ブチルゴム(IIR)等の非ジエン系合成ゴムを含むことも可能である。
なお、前記ゴム成分におけるジエン系ゴムの含有量については、特に限定はされないが、優れた低発熱性及び耐摩耗性を維持するという点からは、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。
(充填材)
本発明のゴム組成物は、上述したゴム成分に加えて、充填材を含む。
充填材を、前記ゴム成分及び後述する式(I)及び(II)で表される化合物とともに含むことで、充填材の分散性が高まり、強度や耐摩耗性等の性能を高いレベルで維持しつつ、充填材を含む場合であっても優れた低発熱性を実現できる。
ここで、前記充填材の含有量は、特に限定されるものではないが、前記ゴム成分100質量部に対して10~160質量部であることが好ましく、30~100質量部であることがより好ましい。充填材の量について適正化を図ることで、より優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現できるためであり、含有量が10質量部以上の場合には、十分な耐摩耗性が得られ、含有量が160質量部以下の場合には、低発熱性の悪化を抑えることができる。
また、前記充填材の種類については特に限定はされない。例えば、カーボンブラックや、シリカ、その他の無機充填材を含むことができる。その中でも、前記充填材は、カーボンブラックを含むことが好ましい。より優れた低発熱性を実現できるからであり、耐摩耗性についても向上が望める。
ここで、前記カーボンブラックとしては、GPF、FEF、SRF、HAF、ISAF、IISAF、SAFグレード等のカーボンブラックが挙げられる。
なお、前記カーボンブラックの含有量は、より優れた耐摩耗性を得る観点から、前記ゴム成分100質量部に対して、10質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、50質量部以上であることがさらに好ましい。前記カーボンブラックの含有量を、前記ゴム成分100質量部に対して10質量部以上とすることで、ゴム組成物の耐摩耗性をより向上できるためである。また、前記カーボンブラックの含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、160質量部以下であることが好ましく、90質量部以下であることがより好ましく、70質量部以下であることがさらに好ましい。前記カーボンブラックの含有量を、前記ゴム成分100質量部に対して160質量部以下とすることで、耐摩耗性を高いレベルで維持しつつ、低発熱性や加工性についてより改善できるためである。
なお、前記充填材としてのシリカについては、特に限定はされず、例えば、湿式シリカ、乾式シリカ及びコロイダルシリカ等を用いることができる。
また、前記その他の無機充填材としては、例えば下記式(A)で表される無機化合物を用いることも可能である。
nM・xSiOY・zH2O ・・・ (A)
(式中、Mは、Al、Mg、Ti、Ca及びZrからなる群から選ばれる金属、これらの金属の酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、並びに、これらの金属の炭酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種であり;n、x、y及びzは、それぞれ1~5の整数、0~10の整数、2~5の整数、及び0~10の整数である。)
上記式(A)の無機化合物としては、γ-アルミナ、α-アルミナ等のアルミナ(Al23);ベーマイト、ダイアスポア等のアルミナ一水和物(Al23・H2O);ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム[Al(OH)3];炭酸アルミニウム[Al2(CO33]、水酸化マグネシウム[Mg(OH)2]、酸化マグネシウム(MgO)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、タルク(3MgO・4SiO2・H2O)、アタパルジャイト(5MgO・8SiO2・9H2O)、チタン白(TiO2)、チタン黒(TiO2n-1)、酸化カルシウム(CaO)、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]、酸化アルミニウムマグネシウム(MgO・Al23)、クレー(Al23・2SiO2)、カオリン(Al23・2SiO2・2H2O)、パイロフィライト(Al23・4SiO2・H2O)、ベントナイト(Al23・4SiO2・2H2O)、ケイ酸アルミニウム(Al2SiO5、Al4・3SiO4・5H2O等)、ケイ酸マグネシウム(Mg2SiO4、MgSiO3等)、ケイ酸カルシウム(Ca2SiO4等)、ケイ酸アルミニウムカルシウム(Al23・CaO・2SiO2等)、ケイ酸マグネシウムカルシウム(CaMgSiO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、水酸化ジルコニウム[ZrO(OH)2・nH2O]、炭酸ジルコニウム[Zr(CO3)2]、各種ゼオライトのような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挙げることができる。
(式(I)、(II)で表される化合物)
そして、本発明のゴム組成物は、上述したゴム成分及び充填材に加えて、以下に示す式(I)及び(II)で表される化合物のうちの少なくとも一種(以下、省略して「式(I)及び(II)で表される化合物」ということがある。)を含む。
Figure 0007382314000005
(式中、Aは、極性基を有することのあるアリール基であり、極性基が2以上の場合、該極性基は同じであっても、異なっていてもよい。R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、アシル基、アミド基、アルキル基、シクロアルキル基及びアリール基からなる群から選択される少なくとも一種の置換基であり、さらに、該置換基は、O、S及びN原子のうちの一種以上を含んでいてもよい。)
Figure 0007382314000006
(式中、Bは、アリール基であり、Xは、ヒドロキシル基及びアミノ基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基であり、R3及びR4は、水素原子、炭素数が1~18のアルキル基、シクロアルキル基及び芳香族基からなる群より選択される少なくとも一種であり、nは0又は1以上の整数である。)
前記式(I)で表される化合物については、Aで示されたアリール基がカーボンブラック等の充填材と高い親和性を有し、且つ、ヒドラジド骨格を有する部分がゴム成分と高い親和性を有するため、ゴム組成物中に配合されることで、ゴム成分と充填材との化学的相互作用を大きく向上させることができる。それによって、充填材同士の擦れ合いに起因したヒステリシスロスを低減できる結果、従来に比べて極めて優れた低発熱性を得ることができる。加えて、充填材の分散性向上によって、より優れた耐摩耗性についても実現できる。
ここで、前記式(I)で表される化合物中のAで示したアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基等の芳香族炭化水素基、ピリジル基、ベンゾイミダゾリル基等の含窒素複素環基が挙げられる。その中でも、前記アリール基は、フェニル基又はナフチル基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。優れた充填材との親和性を示すため、より優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現でき、芳香環の数を減らせるため、コスト的にも有利であり、実用性の点でも優れる。
また、前記式(I)で表される化合物中のAで示したアリール基が極性基を有する場合は、その極性基の数は、1つ以上であり、2つ以上であることがより好ましく、2~5つであることが更に好ましく、2又は3であることが特に好ましい。芳香環中に極性基を有することで、カーボンブラック等の充填材と高い親和性を得ることができるためである。
また、前記極性基の種類については、特に限定はされず、例えば、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、ヒドロキシル基、カルボキシ基、カルボニル基、エポキシ基、オキシカルボニル基、含窒素複素環基、含酸素複素環基、スズ含有基、アルコキシシリル基、アルキルアミノ基、ニトロ基等が挙げられる。それらの中でも、前記極性基は、少なくとも1つがヒドロキシル基、アミノ基又はニトロ基であることが好ましく、少なくとも1つがヒドロキシル基であることがより好ましく、少なくとも2つがヒドロキシル基であることが特に好ましい。さらに優れた充填材との親和性を示し、ゴム組成物の低発熱性及び耐摩耗性をより向上できるためである。
なお、前記アリール基中の前記極性基の位置については、特に限定はされないが、ヒドラジド骨格に対して、オルト位置にあることが好ましい。
また、前記式(I)で表される化合物においてAにつながるヒドラジド基については、R1及びR2が、それぞれ独立して、水素原子、アシル基、アミド基、アルキル基、シクロアルキル基及びアリール基からなる群から選択される少なくとも一種の置換基である。なお、これらの置換基は、O、S及びN原子のうちの一種以上を含むものであってもよい。
さらに、R1及びR2については、上述した置換基の中でも、水素原子又はアルキル基であることが好ましく、R1及びR2がいずれも水素原子であることがより好ましい。ゴム成分と高い親和性を有し、より優れた低発熱性、耐摩耗性が得られるためである。
ここで、上述した式(I)で表される化合物のいくつかの好適例を、以下に示す。これらの化合物を用いることで、ゴム組成物の低発熱性をより向上できる。なお、これらの化合物は、一種単独で用いることも、複数種を混合して用いることもできる。
2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000007
2,3-ジヒドロキシベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000008
2,4-ジヒドロキシベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000009
2,5-ジヒドロキシベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000010
4-アミノ-2-ヒドロキシベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000011
3,5-ジヒドロキシナフタレン-2-カルボヒドラジド
Figure 0007382314000012
4-アミノ-3-ヒドロキシナフタレン-2-カルボヒドラジド
Figure 0007382314000013
3-ヒドロキシ-4-ニトロナフタレン-2-カルボヒドラジド
Figure 0007382314000014
1,3-ジヒドロキシナフタレン-2-カルボヒドラジド
Figure 0007382314000015
2,4,6-トリヒドロキシベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000016
2,6-ジヒドロキシ-4-メチルベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000017
3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド
Figure 0007382314000018
なお、上述した化合物の中でも、前記式(I)で表される化合物が、3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド、2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド、2,3-ジヒドロキシベンゾヒドラジド、2,4-ジヒドロキシベンゾヒドラジド、及び、2,5-ジヒドロキシベンゾヒドラジドからなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましく、3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド、2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド、又は、2,3-ジヒドロキシベンゾヒドラジドであることがより好ましい。より優れた低発熱性及び耐摩耗性が得られるためである。
前記式(II)で表される化合物については、ゴムの低発熱性化を維持しながら粘度増加を抑制する作用を有するものであり、上述した式(I)で表される化合物のように、ヒドラゾン骨格を有する部分がゴム成分と高い親和性を有するため、ゴム組成物中に配合されることで、ゴム成分と充填材との化学的相互作用を大きく向上させることができる。それによって、充填材同士の擦れ合いに起因したヒステリシスロスを低減できる結果、極めて優れた低発熱性を得ることができる。加えて、充填材の分散性向上によって、より優れた耐摩耗性についても実現できる。
前記式(II)で表される化合物の、Bが、アリール基であり、Xは、ヒドロキシル基及びアミノ基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基である。Bで示されたアリール基が、カーボンブラック等の充填材と高い親和性を有することができる。
ここで、前記Bで示されるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基等の芳香族炭化水素基が挙げられる。また、前記Xで示される置換基としては、ヒドロキシル基、アミノ基等が挙げられる。
前記式(II)で表される化合物中のBで示したアリール基上の置換基Xの数(n)は、0又は1以上であり、1以上であることが好ましく、1~5であることがより好ましく、1~3であることがさらに好ましい。芳香環中に1つ以上の置換基を有することで、カーボンブラック等の充填材と高い親和性を得ることができるためである。
また、前記式(II)で表される化合物の、R3及びR4は、水素原子、炭素数が1~18のアルキル基、シクロアルキル基及び芳香族基(オルト、メタ又はパラ位置にて置換)から選択される少なくとも一種である。
ここで、上述した式(II)で表される化合物のいくつかの好適例を、以下に示す。これらの化合物を用いることで、ゴム組成物の低発熱性をより向上できる。なお、これらの化合物は、一種単独で用いることも、複数種を混合して用いることもできる。

2,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000019
4-アミノ-3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド
Figure 0007382314000020
2,6-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000021
2,6-ジヒドロキシ-4-メチル-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000022
1,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド
Figure 0007382314000023
2,4,6-トリヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド
Figure 0007382314000024
3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド
Figure 0007382314000025
上述した化合物の中でも、合成の容易性や、低発熱性をより改善できる点からは、前記式(II)で表される化合物が、3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド、2,6-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド、2,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド、及び、4-アミノ-3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジドからなる群より選択される少なくとも1つを用いることが好ましい。
なお、2,6-ジヒドロキシ-4-メチル-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド、1,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド、及び、2,4,6-トリヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジドは、文献等に開示がされていない新規の化合物である。
また、前記式(I)及び(II)で表される化合物の融点については、いずれも80℃以上、250℃未満であることが好ましく、80~230℃であることがより好ましい。前記式(I)及び(II)で表される化合物の融点を低くすることで、ジエン系ゴムの各分子との親和性が高くなり、より優れた低発熱性を得ることができ、耐摩耗性についても向上が望めるからである。
なお、本発明のゴム組成物における前記式(I)及び(II)で表される化合物の合計含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、0.05~30質量部であることが好ましく、0.05~10質量部であることがより好ましく、0.05~5質量部であることが特に好ましい。前記含有量を前記ゴム成分100質量部に対して0.05質量部以上とすることで、より優れた低発熱性及び耐摩耗性が得られ、30質量部以下とすることで、加工性の悪化も防ぐことができるためである。
本発明のゴム組成物では、前記式(I)及び(II)で表される化合物については、これらの少なくとも一種を含むことを要するが、より優れた低発熱性及び耐摩耗性が得られる観点からは、前記式(I)及び(II)で表される化合物の両方を含むことが好ましい。
なお、前記式(I)及び(II)で表される化合物については、どの化合物を含む場合も、優れた低発熱性及び耐摩耗性が得られるため、要求される性能に応じて適宜選択することができるが、低発熱性及び耐摩耗性をより高める観点からは、少なくとも前記式(I)で表される化合物を含むことが好ましい。
さらに、本発明のゴム組成物では、より優れた低発熱性及び耐摩耗性が得られる観点からは、前記式(I)で表される化合物の2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド、及び、前記式(II)で表される化合物の3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジドを少なくとも含むことが好ましい。
上述した化合物は、いずれも、ゴム成分とカーボンブラックとの相互作用を高める効果を有するため、相乗効果によって、さらに優れた低発熱性及び耐摩耗性を実現できる。
(脂肪酸金属塩)
本発明のゴム組成物は、上述した、ゴム成分、充填材及び式(I)及び(II)で表される化合物に加えて、それぞれ金属の種類が異なる複数の脂肪酸金属塩をさらに含む。
前記式(I)及び(II)で表される化合物を含むことによって、ゴム成分と充填材との化学的相互作用を大きく向上させることは可能となったが、それに伴ってポリマーゲルが発生し、加工性が悪化することが考えられた。そのため、本発明では、ゴム組成物中に、加工助剤としてそれぞれ金属の種類が異なる複数の脂肪酸金属塩をさらに含むことによって、低発熱性及び耐摩耗性については優れたレベルで維持しつつ、加工性についても向上させることが可能となる。さらに、本発明では、脂肪酸金属塩として、それぞれ金属の種類が異なる複数の脂肪酸金属塩を含有しているため、加工性や低発熱性の一方だけが向上し、他方が悪化するのを抑制することができるため、加工性と低発熱性とを高いレベルで両立することができる。
ここで、前記脂肪酸金属塩の種類については、それぞれ金属の種類が異なる限り、特に限定はされず、公知の脂肪酸金属塩を適宜選択して用いることができる。
前記脂肪酸金属塩の脂肪酸については、良好な加工性を得る点からは、炭素数が3~30、好ましくは6~20の、飽和又は不飽和の脂肪酸を用いることが好ましい。例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、カルボン酸等が挙げられる。
なお、本発明で用いられる脂肪酸金属塩の脂肪酸は、同一種でもよいし、二種以上であってもよい。
また、前記脂肪酸金属塩の金属についても、特に限定はされない。前記金属としては、例えば、Na、K、Ca、Mg、Al及びZnからなる群より選択される少なくとも二種を用いることが好ましく、そのうちの少なくとも一種はZnを用いる(脂肪酸亜鉛を用いる)ことがより好ましい。より優れた加工性が得られるためである。
なお、前記脂肪酸金属塩の含有量(合計含有量)については、前記ゴム成分100質量部に対して、0.1~5質量部であることが好ましく、0.5~3質量部であることがより好ましい。前記脂肪酸金属塩の含有量を、ゴム成分100質量部に対して0.1質量部以上とすることで、加工性向上効果をより確実に得ることができ、前記脂肪酸金属塩の含有量を、ゴム成分100質量部に対して5質量部以下とすることで、強度や耐摩耗性の低下を抑制できる。
さらに、前記脂肪酸金属塩として、脂肪酸亜鉛を含む場合には、前記脂肪酸金属塩における前記脂肪酸亜鉛の含有率が、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。加工性向上効果をより確実に得ることができるためである。また、前記脂肪酸金属塩における前記脂肪酸亜鉛の含有率は、低発熱性を悪化させないために、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましい。
(その他の成分)
本発明のゴム組成物は、前記ゴム成分、前記充填材、前記式(I)及び(II)で表される化合物及び前記それぞれ金属の種類が異なる複数の脂肪酸金属塩の他に、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、老化防止剤、軟化剤、シランカップリング剤、亜鉛華、加硫促進剤、加硫剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して含むことができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。
なお、本発明のゴム組成物の製造方法は、特に限定はされない。例えば、ジエン系ゴムを含有するゴム成分と、充填材と、式(I)及び(II)で表される化合物と、それぞれ金属の種類が異なる複数の脂肪酸金属塩と、任意で用いられるその他の成分とを、公知の方法で、配合し、混錬することで得ることができる。
<タイヤ>
本発明のタイヤは、上述した本発明のゴム組成物を用いてなることを特徴とする。低発熱性、耐摩耗性及び加工性に優れた本発明のゴム組成物をタイヤ材料として含むことによって、優れた低発熱性、耐摩耗性及び生産性を実現できる。
前記ゴム組成物を適用する部位については、特に限定されないが、タイヤの中でもトレッドに用いることが好ましい。本発明のゴム組成物をトレッドに用いたタイヤは、低発熱性及び耐摩耗性に優れる。
なお、本発明のタイヤは、上述した本発明のゴム組成物をタイヤ部材のいずれかに用いる以外、特に制限は無く、常法に従って製造することができる。なお、該タイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
(化合物a~i)
化合物a~iを製造した。化合物a~iの種類、融点、1H-NMR測定(条件:300MHz、DMSO-d6、δppm)の結果について以下に示す。
・化合物a:2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド
2,6-ジヒドロキシ安息香酸メチル5.29g、100%ヒドラジン一水和物3.30gを1-ブタノール32mLに添加し、117℃で15時間攪拌した。反応液を冷却後、析出している固体をろ過し、イソプロピルアルコールで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、淡黄色固体2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド(式(I)で表される化合物に該当)を、2.85g(収率54%)得た。
Figure 0007382314000026
(融点:198℃、1H-NMR(300MHz,DMSO-d6,δppm):6.3(d,2H),7.1(t,1H),NH(3H)及びOH(2H)は不検出)

・化合物b:2,3-ジヒドロキシベンゾヒドラジド
2,3-ジヒドロキシ安息香酸メチル2.75g、100%ヒドラジン一水和物7.00gを水1.5mLに添加し、100℃で3時間攪拌した。反応液を濃縮後、析出している固体にイソプロピルアルコールを加えてろ過し、イソプロピルアルコールで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、淡黄色固体2,3-ジヒドロキシベンゾヒドラジド(式(I)で表される化合物に該当)を、2.00g(収率73%)得た。
Figure 0007382314000027
(融点:223℃、1H-NMR(300MHz,DMSO-d6,δppm):4.7(br-s,2H),6.7(m,1H), 6.9(m,1H),7.2(m,1H),10.1(br-s,1H),OH(2H)は不検出)

・化合物c:2,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド
2,3-ジヒドロキシベンゾヒドラジド1.20g、メチルイソブチルケトン3.00gをメタノール10.0mLに添加し、65℃で12時間攪拌した。反応液を濃縮し、析出した固体にジイソプロピルエーテルを加えてろ過し、更にジイソプロピルエーテルで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、淡黄色固体2,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド(式(II)で表される化合物に該当)1.61g(収率90%)を得た。
Figure 0007382314000028
(融点:138℃、1H-NMR(300MHz,DMSO-d6,δppm): 0.91(m,6H),2.0(m,4H), 2.2(m,2H),6.8(m,1H),7.0(m,1H),7.4(m,1H),9.6(m,1H),10.9(m,1H),11.2(m,1H))

・化合物d:4-アミノ-3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド
4-アミノ-3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド39.7g、メチルイソブチルケトン36.6gをメタノール183mLに添加し、65℃で3時間攪拌した。反応液を冷却し、析出した固体をろ過し、イソプロピルアルコールで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、淡黄色固体4-アミノ-3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド(式(II)で表される化合物に該当)52.1g(収率95%)を得た。
Figure 0007382314000029
(融点:166℃、1H-NMR(300MHz,DMSO-d6,δppm): 0.93(m,6H),2.0(m,4H), 2.2(m,2H),7.3(m,2H),7.4(m,2H),7.8(m,2H),8.0(m,1H),11.1(m,1H),NH(2H)は不検出)

・化合物e:3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド
ディーンスターク型還流冷却器及び撹拌機を備えた反応器に、メチルイソブチルケトン400g及び3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド50.5g(0.25モル)を仕込んだ後、加温し、留出する水を除去しながら5時間加熱還流した。反応液を20℃まで冷却した後、析出した結晶をろ過し、減圧乾燥して微黄色結晶3-ヒドロキシ-N′-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド(式(II)で表される化合物に該当)を得た(67.6g、収率95%)。
Figure 0007382314000030
融点:146℃
1H-NMR(DMSO): 0.90(m,6H)、1.93(s,3H)、2.00(m,1H)、2.17(m,2H)、7.38(m,2H)、7.46(m,1H)、7.75(m,1H)、7.95(m,1H)、8.58(m,1H)、11.15(b,1H)、11.65(b,1H)

・化合物f:2,6-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド
2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド1.20g、メチルイソブチルケトン3.96gをメタノール10.0mLに添加し、65℃で18時間攪拌した。反応液を濃縮し、析出している固体をろ過後、ジイソプロピルエーテルで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、淡黄色固体2,6-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド(式(II)で表される化合物に該当)1.63g(収率91%)を得た。
Figure 0007382314000031
融点:174℃
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6,δppm): 0.92(m,6H),2.0(m,4H), 2.2(m,2H),7.2(t,1H),11.5(m,1H),12.8(m,2H))

・化合物g:2,6-ジヒドロキシ-4-メチル-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド
2,6-ジヒドロキシ-4-メチルベンゾヒドラジド2.00gにメチルイソブチルケトン8.00gを加え、室温で48時間撹拌した。反応液に酢酸エチルとヘキサンを加え、析出している固体をろ過後、ヘキサンで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、赤茶色固体2,6-ジヒドロキシ-4-メチル-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド(式(II)で表される化合物に該当)2.57g(収率89%)を得た。
Figure 0007382314000032
融点:168℃
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6,δppm): 0.9(m,6H),1.9(m,4H),2.2(m,5H),6.2(s,2H),11.4(m,1H),12.7(br-s,2H)

・化合物h:1,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド
1,3-ジヒドロキシナフタレン-2-カルボヒドラジド2.00gにメチルイソブチルケトン10.0gを加え、室温で12時間撹拌した後、メタノール20mLを加えて更に12時間撹拌した。析出した固体をろ過後、メタノールで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、淡黄色固体1,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド(式(II)で表される化合物に該当)2.29g(収率83%)を得た。
Figure 0007382314000033
融点:191℃
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6,δppm): 0.9(m,6H),2.0(m,4H),2.2(m,2H),6.7(br-s,1H),7.3(m,1H),7.5(m,1H),7.6(m,1H),8.1(m,1H),11.6(m,1H),12.0(br-s,1H),15.3(br-s,1H)

・化合物i:2,4,6-トリヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド
室温で、4-tert-ブチルジメチルシリロキシ-2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド6.00gにメチルイソブチルケトン40.0gを加え、室温で24時間撹拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、得られた固体をヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒で洗浄し、白色固体4-tert-ブチルジメチルシリロキシ-2,6-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド6.10g(収率80%)を得た。
室温で、4-tert-ブチルジメチルシリロキシ-2,6-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド2.00gに、N,N-ジメチルホルムアミド20mLを加え、フッ化カリウム610mgを加えて、反応懸濁液を2時間撹拌した。反応懸濁液に水100mL、飽和食塩水100mLを加え、氷冷して30分間撹拌した後、析出した固体をろ過し、水洗浄した。得られた固体を減圧乾燥し、淡黄色固体2,4,6-トリヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド(式(II)で表される化合物に該当)100mg(収率7.2%)を得た。
Figure 0007382314000034
融点:223℃
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6,δppm): 0.9(d,6H),1.8(s,3H),1.9(m,1H),2.1(d,2H),5.5(br-s, 2H),9.4(br-s,1H),13.5(br-s,2H)
<実施例1>
表1の成分組成に従って、ゴム組成物のサンプル1~44(サンプル1~32は本発明例であり、サンプル33~44は比較例である)を調製した。なお、各成分の配合量については、ゴム成分100質量部に対する質量部で示している。
<実施例2>
表1の成分組成に従って、ゴム組成物のサンプル45~77(サンプル45~71は本発明例であり、サンプル72~77は比較例である)を調製した。なお、各成分の配合量については、ゴム成分100質量部に対する質量部で示している。
<評価>
得られたゴム組成物のサンプルについて、以下の評価を行った。
(1)加工性評価(ムーニー粘度指数)
各サンプルのゴム組成物を、JIS K 6300-1:2001(ムーニー粘度、ムーニースコーチタイム)に準拠して、ムーニー粘度の測定を行った。
なお、測定したムーニー粘度については逆数をとり、表1では、サンプル33のムーニー粘度の逆数値を100としたときの指数値、表2では、サンプル72のムーニー粘度の逆数値を100としたときの指数値で表示した。得られた指数値については、大きい程、未加硫粘度が小さく、作業性が良好であることを示す。評価結果は表1及び2に示す。
(2)低発熱性(tanδ指数)
各サンプルのゴム組成物を、145℃で33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[レオメトリックス社製]を用い、温度50℃、歪み5%、周波数15Hzで損失正接(tanδ)を測定した。
なお、測定したtanδは逆数をとり、表1では、サンプル33のtanδの逆数値を100としたときの指数値、表2では、サンプル72のtanδの逆数値を100としたときの指数値で示した。得られた指数値については、大きい程、低発熱性に優れることを示す。評価結果は表1及び2に示す。
(3)耐摩耗性(摩耗指数)
各サンプルのゴム組成物を、145℃で33分間加硫して加硫ゴムを得た。得られた各加硫ゴムから円板状(直径16.2mm×厚さ6mm)に切り抜いた試験片を用い、JIS-K6264-2:2005に準じて、DIN摩耗試験を行い、室温でDIN摩耗試験を行った際の摩耗量(mm3)を測定した。
なお、各サンプルにおいて測定した摩耗量については、表1では、サンプル33の摩耗量の逆数を100とした場合の、表2では、サンプル72の摩耗量の逆数を100とした場合の、各サンプルの摩耗量の逆数を指数で示した。得られた指数値については、大きい程、摩耗量が少なく、耐摩耗性が良好であることを示す。評価結果は表1及び2に示す。
(4)評価値の合計
評価(1)~(3)によって得られた指数値の合計を算出した。算出結果を表1及び2に示す。

Figure 0007382314000035
Figure 0007382314000036
*1:RSS#1
*2:旭カーボン(株)製「♯80」
*5:三共油化工業株式会社製「A/O MIX」
*6: 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、大内新興化学工業(株)製「ノクラック6C」
*7:2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学工業(株)製「ノクラック224」
*8: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、三新化学工業(株)製「サンセラーCM」
*9:脂肪酸金属塩Aは「ステアリン酸ナトリウム」、脂肪酸金属塩Bは「ステアリン酸カリウム」、脂肪酸金属塩Cは「ステアリン酸カルシウム」、脂肪酸金属塩Dは「ステアリン酸マグネシウム」、脂肪酸金属塩Eは「ステアリン酸アルミニウム」、脂肪酸金属塩Fは「ステアリン酸亜鉛」、いずれも東京化成工業(株)製
*10:変性ブタジエンゴムについては、以下の重合方法によって得られたものを用いた。
乾燥し、窒素置換された内容積約900mLの耐圧ガラス容器に、シクロヘキサン283g、1,3-ブタジエンモノマー50g、2,2-ジテトラヒドロフリルプロパン0.0057mmol、およびヘキサメチレンイミン0.513mmolをそれぞれシクロヘキサン溶液として注入し、これに0.57mmolのn-ブチルリチウム(BuLi)を加えた後、攪拌装置を備えた50℃温水浴中で4.5時間重合を行った。重合転化率はほぼ100%であった。この重合系に四塩化錫0.100mmolをシクロヘキサン溶液として加え50℃において30分攪拌した。その後さらに、2,6-ジ-t-ブチルパラクレゾール(BHT)のイソプロパノール5%溶液0.5mLを加えて反応停止をおこない、さらに,常法に従い乾燥することにより変性ブタジエンゴムを得た。ブタジエン部のビニル結合量14%、カップリング効率は65%であった。
*11:3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド、東京化成工業(株)製
表1及び2の結果から、各本発明例のサンプルは、同じ種類の化合物(化合物a~f、及びj)を用いた各比較例のサンプルに比べてバランス良く各評価項目が優れており、加工性、低発熱性、耐摩耗性を、高いレベルで両立ができていることがわかる。
本発明によれば、低発熱性、耐摩耗性及び加工性に優れたゴム組成物を提供することができる。また、本発明によれば、低発熱性、耐摩耗性及び生産性に優れたタイヤを提供することができる。

Claims (13)

  1. ジエン系ゴムを含有するゴム成分と、
    充填材と、
    下記式(I)及び(II)で表される化合物のうちの少なくとも一種と、
    それぞれ金属の種類が異なる複数の脂肪酸金属塩と、を含み、
    (式中、Aは、極性基を有するアリール基であって、該極性基が、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、ヒドロキシル基、カルボキシ基、カルボニル基、エポキシ基、オキシカルボニル基、含窒素複素環基、含酸素複素環基、スズ含有基、アルコキシシリル基、アルキルアミノ基又はニトロ基であり、該極性基のうち、少なくとも一つがヒドロキシル基、アミノ基、又はニトロ基であるアリール基であり、極性基が2以上の場合、該極性基は同じであっても、異なっていてもよい。R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、アシル基、アミド基、アルキル基、シクロアルキル基及びアリール基からなる群から選択される少なくとも一種の置換基であり、さらに、該置換基は、O、S及びN原子のうちの一種以上を含んでいてもよい。)
    (式中、Bは、アリール基であり、Xは、ヒドロキシル基及びアミノ基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基であり、R及びRは、水素原子、炭素数が1~18のアルキル基、シクロアルキル基及び芳香族基からなる群より選択される少なくとも一種であり、nは0又は1以上の整数である。)
    前記式(I)及び(II)で表される化合物の合計含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して0.05~30質量部であり、
    前記脂肪酸金属塩の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して0.1~5質量部であり、
    前記脂肪酸金属塩の金属が、Na、K、Ca、Mg、Al及びZnからなる群より選択される少なくとも二種であり、そのうちの少なくとも一種がZnであることを特徴とする、ゴム組成物。
  2. 前記式(I)で表される化合物中のAが、2つ以上の極性基を有するアリール基であることを特徴とする、請求項に記載のゴム組成物。
  3. 前記式(I)で表される化合物中のAが有する極性基の少なくとも1つが、ヒドロキシル基であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のゴム組成物。
  4. 前記式(I)で表される化合物中のAが有する極性基の少なくとも2つが、ヒドロキシル基であることを特徴とする、請求項3に記載のゴム組成物。
  5. 前記式(I)で表される化合物中のAが、フェニル基又はナフチル基であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載のゴム組成物。
  6. 前記式(I)で表される化合物中のR及びRが、いずれも水素原子であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載のゴム組成物。
  7. 前記式(I)及び(II)表される化合物の融点が、いずれも80℃以上、250℃未満であることを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載のゴム組成物。
  8. 前記式(I)で表される化合物が、2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド、2,3-ジヒドロキシベンゾヒドラジド、2,4-ジヒドロキシベンゾヒドラジド及び2,5-ジヒドロキシベンゾヒドラジドからなる群より選択される少なくとも1つであることを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載のゴム組成物。
  9. 前記式(II)で表される化合物が、2,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド、4-アミノ-3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド、及び、3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジドからなる群より選択される少なくとも1つであることを特徴とする、請求項1~8のいずれか1項に記載のゴム組成物。
  10. 前記脂肪酸金属塩における脂肪酸亜鉛の含有率が、50質量%以上であることを特徴とする、請求項1~9のいずれか1項に記載のゴム組成物。
  11. 前記式(I)及び(II)で表される化合物のうちの少なくとも一種が、2,6-ジヒドロキシベンゾヒドラジド及び3-ヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジドを、少なくとも含むことを特徴とする、請求項1~7及び10のいずれか1項に記載のゴム組成物。
  12. ジエン系ゴムを含有するゴム成分及び充填材と共に用いられる、
    2,6-ジヒドロキシ-4-メチル-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジド、1,3-ジヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ナフタレン-2-カルボヒドラジド、及び、2,4,6-トリヒドロキシ-N’-(4-メチルペンタン-2-イリデン)ベンゾヒドラジドからなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物。
  13. 請求項1~11のいずれか1項に記載のゴム組成物を用いてなることを特徴とする、タイヤ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021125307A1 (ja) * 2019-12-20 2021-06-24 大塚化学株式会社 結晶及びその製造方法
CN114929665A (zh) * 2019-12-20 2022-08-19 大塚化学株式会社 晶体及其制造方法
WO2021172487A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02 大塚化学株式会社 ゴム組成物、タイヤ及びゴム用添加剤
JP7427488B2 (ja) 2020-03-24 2024-02-05 大塚化学株式会社 ゴム組成物及びタイヤ
CN115322454B (zh) * 2022-08-16 2024-02-09 安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司 一种全钢子午线轮胎胎侧用橡胶组合物及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013144761A (ja) 2012-01-16 2013-07-25 Bridgestone Corp ゴム組成物の製造方法
WO2018025966A1 (ja) 2016-08-04 2018-02-08 株式会社ブリヂストン ゴム組成物、タイヤ、添加剤及びヒドラジド化合物

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11292834A (ja) * 1998-04-02 1999-10-26 Otsuka Chem Co Ltd ヒドラゾン誘導体
JP2009108204A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Bridgestone Corp 変性天然ゴム及びその製造方法、並びにそれを用いたゴム組成物及びタイヤ
EP2248833B1 (en) * 2008-02-18 2014-03-26 Bridgestone Corporation Modified diene rubber, method for producing the same, rubber composition using the same, and tire
FR2969165B1 (fr) 2010-12-21 2014-06-06 Michelin Soc Tech Composition a base de caoutchouc naturel et de noir de carbone comprenant un hydrazide, un hydrazone ou une poly-amine
EP3549979A4 (en) * 2016-11-30 2020-07-22 Bridgestone Corporation RUBBER ADDITIVE, RUBBER COMPOSITION AND TIRE IN WHICH IT IS USED

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013144761A (ja) 2012-01-16 2013-07-25 Bridgestone Corp ゴム組成物の製造方法
WO2018025966A1 (ja) 2016-08-04 2018-02-08 株式会社ブリヂストン ゴム組成物、タイヤ、添加剤及びヒドラジド化合物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
藤川福二郎,八木代志子,内藤益一,津久間俊二,p-Aminosalicyloylhydrazon系化合物の合成並びに抗菌作用について,薬学雑誌,日本,1958年,Vol.78,No.5,p.559-561

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