JPH0786155B2 - タイヤトレッド用ゴム組成物 - Google Patents

タイヤトレッド用ゴム組成物

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JPH0786155B2
JPH0786155B2 JP61152613A JP15261386A JPH0786155B2 JP H0786155 B2 JPH0786155 B2 JP H0786155B2 JP 61152613 A JP61152613 A JP 61152613A JP 15261386 A JP15261386 A JP 15261386A JP H0786155 B2 JPH0786155 B2 JP H0786155B2
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rubber
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imidazole
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▲靖▼ 平田
均 近藤
一哉 畑山
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、タイヤ、特に優れたグリップ性能を有する空
気入りタイヤのトレッド用に好適なゴム組成物に関する
ものである。
(従来の技術) 最近、自動車の性能向上や道路の舗装化、高速道路網の
発達に伴ない、高運動性能を備えた空気入りタイヤの要
求が強まり、特にグリップ性能は重要な要求特性であ
り、加速性能やブレーキ性能に代表される。従ってこれ
らの特性が高いほど一層高速でかつ更に正確に安全に走
行することができる。
従来、高グリップ性能を得るためには、タイヤのトレッ
ドゴム組成物として高スチレン含有率のスチレン−ブタ
ジエン共重合ゴム(ガラス転移温度の高いゴム)を選択
するか、またはプロセスオイルおよびカーボンブラック
を高充填した配合系を選択し、ゴム組成物のtanδ値を
大きくする必要があった。
また温度上昇に伴なうグリップ性能低下を改良する方法
として特開昭59−187011号公報に、1,3−ブタジエン、
スチレン、あるいはイソプレンなでのモノマーとジフェ
ニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェートやジ
フェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェートな
どのジフェニルホスフェート基を含むアクリレートある
いはメタクリレート化合物を共重合して得られる共重合
ゴムを使用することが記載されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、高グリップ性能を得るため、スチレン−
ブタジエン共重合体のスチレン含有量を増加させた場
合、確かにグリップ性能は高くなるが、タイヤ走行によ
るゴムの温度上昇に伴なってtanδ値が低下し、グリッ
プ性能は急激に低下してしまうといった問題点があっ
た。また一方プロセスオイルやカーボンブラックの高充
填によりグリップ性能は向上するものの、高充填には限
界があり、これらを高充填すると破壊特性や耐摩耗性が
著しく低下するという問題点があった。また上述の温度
上昇に伴なうグリップ性能低下を改良する特開昭59−18
7011の方法は、天然ゴムには適用できないばかりではな
く、製造条件によってはポリマー、例えばスチレン−ブ
タジエン共重合ゴム、ポリブタジエンゴムの本来有すべ
き性質を損なうという問題点があった。
(問題点を解決するための手段) 本発明者等は、上記問題点を解決すべく、鋭意検討した
結果その解決方法を発見し、すでに特許出願(特願昭60
−163831)を行なっている。
本発明もその一連の検討成果でありゴム成分にイミダゾ
ール化合物を特定量配合することによりこの問題点を解
決し得ることを確認し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、天然ゴムおよび/または合成ゴム
から成るゴム成分100重量部に対し、 次の一般式、 または、 (式中、R1,R2,R3,R4およびR5は夫々水素原子,アルキ
ル基,シアノアルキル基,ベンジル基,アリル基,スル
ホニル基,カルボニル基,シリル基,ニトロ基,ハロゲ
ン原子,メルカプト基,−(CH2−O−(CH2mCN,
−(CH2nOH,−COOCnH2n+1および からなる群から選ばれた基であり、互いに同じものでも
異なっているものでもよく、Xはハロゲン原子,n及びm
は夫々1〜20の整数を示す)で表されるイミダゾール化
合物を0.1〜50重量部配合したことを特徴とするタイヤ
トレッド用ゴム組成物である。
本発明において、ゴム成分としては天然ゴムまたは合成
ゴムの単独あるいはこれらをブレンドして使用すること
ができる。また、この合成ゴムの例としては合成ポリイ
ソプレンゴム、ポリブタジエンゴムやスチレンブタジエ
ンゴム等があげられる。
次に本発明に於て使用するイミダゾール化合物を例示す
る。
即ち、前記(I)型のイミダゾール化合物としては、2
メチルイミダゾール(2MZ)、2−ウンデシルイミダゾ
ール(C11Z)、2−ヘプタデシルイミダゾール(C17
Z)、2−フェニルイミダゾール(2PZ)、2−エチル−
4−メチルイミダゾール(2E4MZ)、2−フェニル−4
−メチルイミダゾール(2P4MZ)、1−ベンジル−2−
メチルイミダゾール(1B2MZ)、1−シアノエチル−2
−メチルイミダゾール(2MZ−CN)、1−シアノエチル
ウンデシルイミダゾール(C11Z−CN)、1−シアノエチ
ル−2−フェニルイミダゾール(2PZ−CN)、1−シア
ノエチル−2エチル−4メチルイミダゾール(2E4MZ−C
N)、2,4−ジアミノ−6{2′メチルイミダゾリル
(1′)}エチル−S−トリアジン(2MZ−AZ1NE)、2,
4−ジアミノ−6{2′ウンデシルイミダゾリル−
(1′)}エチル−S−トリアジン(C11Z−AZ1NE)、
2,4−ジアミノ−6{2′エチル−4メチルイミダゾリ
ル−(1′)}エチル−S−トリアジン(2E4MZ−AZ1N
E)、1−(Pトルエンスルホニル)イミダゾール(PT
Z)、2,4,5−トリプロモイミダゾール(TBZ)、4メチ
ルイミダゾール(4MZ)、N−トリメチルシリルイミダ
ゾール(TSZ)、2−メルカプト−1−メチルイミダゾ
ール(1M2MrZ)、p−(イミダゾール−1−yl)フエノ
ール(4ZP)、N−アセチルイミダゾール(1AZ)、ウロ
カニン酸(U−Acid)、イミダゾール4,5ジカルボン酸
(ZD−Acid)、1−(2,4,6−トリメチルベンゼンスル
ホニル)イミダゾール、2−メチル−5−ニトロ−1−
イミダゾールエタノール(2M5N1EZ)、2−ニトロイミ
ダゾール、4−フェニルイミダゾール、1,1′−カルボ
ニルジイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、
2,2′−ジチオビス(4−ダーシャルブチル−1−イソ
プロピルイミダゾール)、エチル−4−メチル−5−イ
ミダゾールカルボキシレート、ヒスチジン、2−フェニ
ル−4,5−ジオキシメチルイミダゾール(2PHZ)、2−
フェニル−4−メチル−5−オキシメチルイミダゾール
(2P4MHZ)、 イミダゾールリジウムデリバティブ、4′−(イミダゾ
ール−1−yl)−アゼトフェノン、1−メチルイミダゾ
ール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾー
ル、1,1′−チオカルボニルジイミダゾール、1−(2,
4,6−トリイソプロピルベンゼンスルフォニル)イミダ
ゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、1−ビニ
ルイミダゾール、Nω−アセチルヒスタミン、Nα−ア
セチル−L−ヒスチジンモノヒドレート、L−カルノジ
ン、N−トランス−シンナモイルイミダゾール、2,4−
ジメチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、
4,5−ジフェニル−2−イミダゾールチオール、2−エ
チルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾー
ル、N,N′−ビス〔3−(4,5−ジヒドロ−1H−イミダゾ
ール−2−yl)−フェニル〕ウリアジプロパノート、2,
2′−ビス(4,5−ジメチルイミダゾール)、1−ベンジ
ルイミダゾールなどがある。
次に前記(II)型のイミダゾール化合物としては、1−
シアノエチル−2−メチルイミダゾール−トリメリテイ
ト(2MZ−CNS)、1−シアノエチル−2−フェニルイミ
ダゾール−トリメリテイト(2PZ−CNS)、1−シアノエ
チル−2ウンデシルイミダゾール−トリメリテイト(C1
1Z−CNS)、1−シアノエチル−2エチル−4メチルイ
ミダゾール−トリメリテイト(2E4MZ−CNS),1,2−ジウ
ンデシルイミダゾール(2C11Z),1−ステアリル−2−
ウンデシルイミダゾール(C18C11Z)などが挙げられ
る。
更に、前記(III)型のイミダゾール化合物としては、
1−ドデシル−2−メチル−3ベンジルイミダゾリウム
−クロライド(SFZ)、1,3ジベンジル−2−メチルイミ
ダゾリウム−クロライド(FFZ)、4−(ヒドロキシメ
チル)イミダゾールハイドロクロライド、4−イミダゾ
ールアセティックアシッドハイドロクロライド、2−メ
チルチオ−2−イミダゾリンハイドロクロライド、2−
(1−ナフチルメチル−2−イミダゾリンハイドロクロ
ライド、トラゾリンハイドロクロライド、プロピル−dl
−1−(1−フェニルエチル)イミダゾール−5−カル
ボキシレート・ハイドロクロライドなどがあげられる。
本発明においてこれら化合物の配合量をゴム成分100重
量部に対して0.1〜50重量部と規定したのは、その配合
量が0.1重量部未満では本発明の目的とする所望の効果
を得ることが出来ない。また一方50重量部を越えると、
その増量に見合った効果が得られないばかりでなく、加
硫後の諸物性に悪影響を及ぼし、好ましくない結果をも
たらすからである。
なお、本発明においては上述のイミダゾール化合物のほ
かにゴム工業界で通常使用されている配合剤、例えば充
填剤、軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤、加硫促進助剤
や加硫剤等を必要に応じて通常の配合量の範囲内で配合
することができる。
(作用) 本発明において使用されるイミダゾール化合物は、ゴム
分子とゴム分子、ゴム分子と充填剤粒子(特にカーボン
ブラック粒子)や充填剤粒子を充填剤粒子間等の相互作
用を大きくする効果があり、これにより高温においても
大きなtanδ値を有するゴム組成物を得ることができ
る。
(実施例) 次に本発明を実施例および比較例により説明する。
実施例1〜32,比較例1 スチレン−ブタジエンゴム100重量部に対しアロマオイ
ル37.5重量部、ISAFカーボンブラック65重量部と亜鉛華
3重量部を配合したゴム組成物に、種々のイミダゾール
化合物の0.01モル相当量とともに1,3−ジフェニルグア
ニジン、2−メルカプトベンゾチアゾールおよび硫黄を
変量して配合し、夫々がほぼ等しいモジュラスになるよ
うに加硫した。得られた各加硫物につき、レオメトリッ
クス社製粘弾性測定試験を用いて、動的歪1%の条件下
で、80℃におけるtanδを測定した。得られた結果を次
の第1表に示す。
ここで実施例1〜27及び34は(I)型のイミダゾール化
合物、実施例28〜31は(II)型のイミダゾール化合物、
実施例32は(III)型のイミダゾール化合物の場合を示
す。
なお、イミダゾール化合物を配合しない場合についても
同様に評価して第1表に比較例1として併せて表示し
た。
第1表の結果から、実施例で示した本発明のゴム組成物
は、いずれも比較例1のゴム組成物に比べて、高温領域
におけるtanδの値が大きくなっていることが解る。
実施例33〜38,比較例2 スチレン含有率35%のスチレン・ブタジエンゴム100重
量部に対しISAFカーボンブラック80重量部、アロマオイ
ル100重量部、ステアリン酸1重量部、老化防止剤(IPP
D)1重量部、亜鉛華3重量部、促進剤DPG0.3重量部、
促進剤DM0.7重量部および硫黄1.5重量部を配合したゴム
組成物に、2P4MZ,2PZ−CN,4ZP,2PHZ−CN,またはU−Aci
dを夫々各5重量部配合したゴム組成物と、2P4MZとSFZ
を各3重量部づつ併用配合したゴム組成物を用いてトレ
ッド部を構成したサイズ205/515−13(前輪用)、225/5
15−13(後輪用)のタイヤを作製した。
これらタイヤにつき1周4.41kmからなるサー キットをできるだけ高速で走行し、10〜20周目のラップ
タイムを計測し、その時のベストタイムを求めた。ま
た、本発明における特定のイミダゾール化合物を配合し
ないで、上述の実施例と同様にして作製したタイヤ(比
較例2)の10〜20周目のベストラップタイムを求め、こ
れを100として指数化した結果を第2表に示す。
ここで、値が大なる程、ラップタイムが速く、高速走行
でのグリップ性能が優れていることを示している。
第2表の結果より、本発明の化合物配合系は、未配合系
に比べて、いづれもグリッププ性能が大きくなっている
ことが解る。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明のゴム組成物は、ゴム成分
に特定のイミダゾール化合物を特定量配合することによ
り、高温領域におけるtanδ値が大きくなる。そのため
このようなゴム組成物を特にタイヤのトレッドに使用し
た場合、走行によるタイヤ温度上昇に伴なうtanδ値の
低下を抑え、高速走行でのグリップ性能が改善されると
いう優れた効果が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−90339(JP,A) 特開 昭62−141044(JP,A) 米国特許3369004(US,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】天然ゴムおよび/または合成ゴムからなる
    ゴム100重量部に対して、次の一般式 または、 (式中、R1,R2,R3,R4およびR5は夫々水素原子,アルキ
    ル基,シアノアルキル基,ベンジル基,アリル基,スル
    ホニル基,カルボニル基,シリル基,ニトロ基,ハロゲ
    ン原子,メルカプト基,−(CH2−O−(CH2mCN,
    −(CH2nOH,−COOCnH2n+1および からなる群から選ばれた基であり、互いに同じものでも
    異なっているものでもよく、Xはハロゲン原子,n及びm
    は夫々1〜20の整数を示す)で表されるイミダゾール化
    合物を0.1〜50重量部配合したことを特徴とするタイヤ
    トレッド用ゴム組成物。
JP61152613A 1986-02-26 1986-07-01 タイヤトレッド用ゴム組成物 Expired - Lifetime JPH0786155B2 (ja)

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EP19870305773 EP0251760B1 (en) 1986-07-01 1987-06-30 Rubber composition
DE19873788903 DE3788903T2 (de) 1986-07-01 1987-06-30 Kautschukmischung.
US07/727,395 US5140055A (en) 1986-07-01 1991-07-05 Rubber composition

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JP61-39088 1986-02-26
JP3908886 1986-02-26

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JP4980614B2 (ja) * 2005-12-20 2012-07-18 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物
JPWO2021065615A1 (ja) * 2019-10-02 2021-04-08

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US3369004A (en) 1965-11-12 1968-02-13 Nalco Chemical Co Vulcanization process

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