JPH10195239A - ゴム組成物 - Google Patents
ゴム組成物Info
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- JPH10195239A JPH10195239A JP9005717A JP571797A JPH10195239A JP H10195239 A JPH10195239 A JP H10195239A JP 9005717 A JP9005717 A JP 9005717A JP 571797 A JP571797 A JP 571797A JP H10195239 A JPH10195239 A JP H10195239A
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- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/45—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring
- C08K5/46—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring with oxygen or nitrogen in the ring
- C08K5/47—Thiazoles
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Abstract
供する。 【解決手段】 天然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる
群より選ばれる少なくとも一種のゴム原料100重量部
に対して、下記一般式(I)、(II)及び(III)で表さ
れるアルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾール
化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物
を0.2〜10重量部含む。 一般式(I) 【化1】 一般式(II) 【化2】 一般式(III) 【化3】 (式中、R1 はアルキル基等を表し、R2 は水素原子又
はアミノ基を表し、R3及びR4 は水素原子又はアルキ
ル基等を表し、R5 及びR6 はアルキル基等を表し、X
はZn原子、Cu原子又はアミノ基を表し、R9 はアル
キル基又はシクロヘキシル基を表し、R7 及びR8 はR
5 と同義である。)
Description
詳しくは高いレベルで熱老化後の破壊特性を保持する、
タイヤトレッド等に用いるゴム組成物に関する。
らなるゴム組成物にとって、熱老化中の空気中の酸素に
よる破壊物性の低下現象はある程度避けられない問題で
あり、これに対して種々の老化防止剤がこれまで開発さ
れてきている。その中で、従来から加硫促進剤として用
いられている2−メルカプト−ベンゾチアゾール化合物
が老化防止剤としての効果があることもよく知られてい
る。
及びタイヤの偏平化が進むとともに走行中のタイヤ温度
が上昇し、以前にも増して熱老化中の物性変化が大きく
なってきている。これに対して一般老化防止剤を増加す
ることが考えられるが、ブルームなどの問題があるた
め、これ以上の老化防止剤の増量は困難である。
合物、例えば2−メルカプトベンゾチアゾリルジスルフ
ィドを増量すると当然ではあるが、加硫促進剤であるの
でモジュラスが上昇し、十分な破壊特性を得ることがで
きず、特に破壊伸びが著しく低下する。
チアゾール、4−メチル−2−メルカプトベンゾチアゾ
リルジスルフィド、4−エチル−2−メルカプトベンゾ
チアゾール、4−エチル−2−メルカプトベンゾチアゾ
リルジスルフィドは特開昭56−139542号、特公
平3−2183号に開示されているように熱老化後、タ
イヤ走行後の硬化を抑制する効果があるので老化後の破
壊伸びを向上させることが期待される。実際にこれらの
2−メルカプトベンゾチアゾール化合物はSBR主体配
合では期待通りに熱老化後の破壊伸びを向上させること
が可能である。しかしながらゴム100重量部中、天然
ゴム又はポリイソプレンゴムが50重量部以上含まれる
配合では、これらの2−メルカプトベンゾチアゾール化
合物は熱老化後の破壊強力を著しく低下させるため十分
目的を達成できない。また、これらの4−アルキル−2
−メルカプトベンゾチアゾール化合物はSBR主体配合
で熱老化後にモジュラス硬化を抑制し、破壊伸びは向上
させるものの破壊強力を向上させることはできない。
に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、従来技術に
対して、さらに高いレベルで熱老化後の破壊特性を保持
するゴム組成物を提供することにある。
として用いられるメルカプトベンゾチアゾール化合物は
以前より老化防止剤としての役割があることは知られて
いる。本発明者は、この老化防止剤としての効果に着目
し、G.Scottらの提唱するメカニズムに立ち返
り、より高い老化防止効果が得られるように検討を重ね
た結果、下記の手段によって、課題が解決できることを
見出し、本発明を完成するに至った。
天然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる群より選ばれる
少なくとも一種のゴム原料100重量部に対して、下記
一般式(I)、(II)及び(III)で表されるアルコキシ
基含有2−メルカプトベンゾチアゾール化合物からなる
群より選ばれる少なくとも一種の化合物を0.2〜10
重量部含むことを特徴とする。
基、アルケニル基又はシクロアルキル基を表し、R2 は
水素原子又は−N(R3 )R4 で表されるアミノ基を表
し、R3及びR4 はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数
2〜4のアルキル基又はシクロヘキシル基を表す(ただ
し、R3 及びR4 が同時に水素原子である場合を除
く)。R5 及びR6 はそれぞれ独立に炭素数1〜8のア
ルキル基、アルケニル基又はシクロアルキル基を表す。
XはZn原子、Cu原子又は>N−R9 で表されるアミ
ノ基を表し、R9 は炭素数2〜4のアルキル基又はシク
ロヘキシル基を表す。R 7 及びR8 はR5 と同義であ
る。) (2)本発明のゴム組成物は、前(1)項において、前
(1)項に記載の一般式(I)、(II)及び(III)に含
まれるアルコキシ基の芳香族単環での位置が4位又は6
位であることを特徴とする。
において、前(1)項に記載の一般式(I)、(II)及
び(III)に含まれるアルコキシ基の芳香族単環での位置
が4位であることを特徴とする。
において、前記アルコキシ基がメトキシ基、エトキシ基
及びブトキシ基からなる群より選ばれる基であることを
特徴とする。
において、前記アルコキシ基がエトキシ基であることを
特徴とする。
において、前(1)項に記載の一般式(I)で表される
アルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾール化合
物がN−tert−ブチル−4−エトキシ−2−ベンゾ
チアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブチル−
6−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
又はN−シクロヘキシル−4−エトキシ−2−ベンゾチ
アゾリルスルフェンアミドであることを特徴とする。
において、前(1)項に記載の一般式(I)で表される
アルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾール化合
物がN−tert−ブチル−4−エトキシ−2−ベンゾ
チアゾリルスルフェンアミド又はN−シクロヘキシル−
4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
であることを特徴とする。
において、前(1)項に記載の一般式(II)で表される
アルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾール化合
物がジ−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルジスルフ
ィド、ジ−6−エトキシ−2−ベンゾチアジリルジスル
フィド又はジ−6−メトキシ−2−ベンゾチアジリルジ
スルフィドであることを特徴とする。
において、前(1)項に記載の一般式(II)で表される
アルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾール化合
物がジ−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルジスルフ
ィドであることを特徴とする。
項において、前(1)項に記載の一般式(III )で表さ
れるアルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾール
化合物がN,N−tert−ブチル−4−エトキシ−2
−ベンゾチアゾリルスルフェンイミドであることを特徴
とする。
項において、前記ゴム原料がゴム原料100重量部中
に、天然ゴム及び/又は合成ポリイソプレンゴムを50
重量部以上含むことを特徴とする。
然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる群より選ばれる少
なくとも一種である。すなわち、天然ゴム(NR)及び
多くのジエン系合成ゴムの中から、これを単独で用いて
もよいし、これらの二種以上のブレンドで使用してもよ
い。ジエン系合成ゴムとしては、例えばポリイソプレン
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)、ブチルゴム(IIR)、ク
ロロブチルゴム、ブロモブチルゴム、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)
等を挙げることができる。
えばNR単独、SBR単独、NR/SBRブレンド物、
NR/SBR/BRブレンド物等が効果の点から好適に
使用される。二種以上のブレンドをゴム原料として用い
る場合、ゴム原料100重量部中に、NR及び/又はI
Rを50重量部以上含むことが好ましい。
シ基含有2−メルカプトベンゾチアゾール化合物は前記
一般式(I)、(II)又は(III)で表され、単独又は二
種以上の混合物で用いられる。
アルケニル基又はシクロアルキル基を表し、R2 は水素
原子又は−N(R3 )R4 で表されるアミノ基を表し、
R3及びR4 はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数2〜
4のアルキル基又はシクロヘキシル基を表す(ただし、
R3 及びR4 が同時に水素原子である場合を除く)。R
5 及びR6 はそれぞれ独立に炭素数1〜8のアルキル
基、アルケニル基又はシクロアルキル基を表す。XはZ
n原子、Cu原子又は>N−R9 で表されるアミノ基を
表し、R9 は炭素数2〜4のアルキル基又はシクロヘキ
シル基を表す。R 7 及びR8 はR5 と同義である。
−OR1 、−OR5 、−OR6 、−OR7 及び−OR8
の各基はそれぞれ独立にメトキシ基、エトキシ基又はブ
トキシ基であることが効果の点から好ましく、さらにエ
トキシ基がより好ましい。
2−メルカプトベンゾチアゾール化合物としては、例え
ば、4−メトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾール、
5−メトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾール、6−
メトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾール、7−メト
キシ−2−メルカプトベンゾチアゾール、4−エトキシ
−2−メルカプトベンゾチアゾール、5−エトキシ−2
−メルカプトベンゾチアゾール、6−エトキシ−2−メ
ルカプトベンゾチアゾール、7−エトキシ−2−メルカ
プトベンゾチアゾール、4−ブトキシ−2−メルカプト
ベンゾチアゾール、5−ブトキシ−2−メルカプトベン
ゾチアゾール、6−ブトキシ−2−メルカプトベンゾチ
アゾール、7−ブトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾ
ール、N−tert−ブチル−4−メトキシ−2−ベン
ゾチアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブチル
−5−メトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド、N−tert−ブチル−6−メトキシ−2−ベンゾ
チアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブチル−
7−メトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド、N−tert−ブチル−4−エトキシ−2−ベンゾ
チアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブチル−
5−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド、N−tert−ブチル−6−エトキシ−2−ベンゾ
チアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブチル−
7−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド、N−tert−ブチル−4−ブトキシ−2−ベンゾ
チアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブチル−
5−ブトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド、N−tert−ブチル−6−ブトキシ−2−ベンゾ
チアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブチル−
7−ブトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド、N−エチル−4−メトキシ−2−ベンゾチアゾリル
スルフェンアミド、N−エチル−5−メトキシ−2−ベ
ンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−エチル−6−メ
トキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−
エチル−7−メトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェ
ンアミド、N−エチル−4−エトキシ−2−ベンゾチア
ゾリルスルフェンアミド、N−エチル−5−エトキシ−
2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−エチル−
6−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ド、N−エチル−7−エトキシ−2−ベンゾチアゾリル
スルフェンアミド、N−エチル−4−ブトキシ−2−ベ
ンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−エチル−5−ブ
トキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−
エチル−6−ブトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェ
ンアミド、N−エチル−7−ブトキシ−2−ベンゾチア
ゾリルスルフェンアミド、N−シクロヘキシル−4−メ
トキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−
シクロヘキシル−5−メトキシ−2−ベンゾチアゾリル
スルフェンアミド、N−シクロヘキシル−6−メトキシ
−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−シクロ
ヘキシル−7−メトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフ
ェンアミド、N−シクロヘキシル−4−エトキシ−2−
ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−シクロヘキシ
ル−5−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンア
ミド、N−シクロヘキシル−6−エトキシ−2−ベンゾ
チアゾリルスルフェンアミド、N−シクロヘキシル−7
−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、
N−シクロヘキシル−4−ブトキシ−2−ベンゾチアゾ
リルスルフェンアミド、N−シクロヘキシル−5−ブト
キシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−シ
クロヘキシル−6−ブトキシ−2−ベンゾチアゾリルス
ルフェンアミド、N−シクロヘキシル−7−ブトキシ−
2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジシ
クロヘキシル−4−メトキシ−2−ベンゾチアゾリルス
ルフェンアミド、N,N−ジシクロヘキシル−5−メト
キシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N
−ジシクロヘキシル−6−メトキシ−2−ベンゾチアゾ
リルスルフェンアミド、N,N−ジシクロヘキシル−7
−メトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、
N,N−ジシクロヘキシル−4−エトキシ−2−ベンゾ
チアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジシクロヘキシ
ル−5−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンア
ミド、N,N−ジシクロヘキシル−6−エトキシ−2−
ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジシクロ
ヘキシル−7−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフ
ェンアミド、N,N−ジシクロヘキシル−4−ブトキシ
−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N−ジ
シクロヘキシル−5−ブトキシ−2−ベンゾチアゾリル
スルフェンアミド、N,N−ジシクロヘキシル−6−ブ
トキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,
N−ジシクロヘキシル−7−ブトキシ−2−ベンゾチア
ゾリルスルフェンアミド、等が挙げられる。
2−メルカプトベンゾチアゾール化合物としては、例え
ばジ−4−メトキシ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィ
ド、ジ−5−メトキシ−2−ベンゾチアゾリルジスルフ
ィド、ジ−6−メトキシ−2−ベンゾチアゾリルジスル
フィド、ジ−7−メトキシ−2−ベンゾチアゾリルジス
ルフィド、ジ−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルジ
スルフィド、ジ−5−エトキシ−2−ベンゾチアゾリル
ジスルフィド、ジ−6−エトキシ−2−ベンゾチアゾリ
ルジスルフィド、ジ−7−エトキシ−2−ベンゾチアゾ
リルジスルフィド、ジ−4−ブトキシ−2−ベンゾチア
ゾリルジスルフィド、ジ−5−ブトキシ−2−ベンゾチ
アゾリルジスルフィド、ジ−6−ブトキシ−2−ベンゾ
チアゾリルジスルフィド、ジ−7−ブトキシ−2−ベン
ゾチアゾリルジスルフィド、等が挙げられる。
2−メルカプトベンゾチアゾール化合物としては、例え
ば、4−メトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾール亜
鉛塩、5−メトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾール
亜鉛塩、6−メトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾー
ル亜鉛塩、7−メトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾ
ール亜鉛塩、4−エトキシ−2−メルカプトベンゾチア
ゾール亜鉛塩、5−エトキシ−2−メルカプトベンゾチ
アゾール亜鉛塩、6−エトキシ−2−メルカプトベンゾ
チアゾール亜鉛塩、7−エトキシ−2−メルカプトベン
ゾチアゾール亜鉛塩、4−ブトキシ−2−メルカプトベ
ンゾチアゾール亜鉛塩、5−ブトキシ−2−メルカプト
ベンゾチアゾール亜鉛塩、6−ブトキシ−2−メルカプ
トベンゾチアゾール亜鉛塩、7−ブトキシ−2−メルカ
プトベンゾチアゾール亜鉛塩、4−メトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、5−メトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、6−メトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、7−メトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、4−エトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、5−エトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、6−エトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、7−エトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、4−ブトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、5−ブトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、6−ブトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、7−ブトキシ−2−メル
カプトベンゾチアゾール銅塩、N−エチル−(4−メト
キシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−
エチル−(5−メトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スル
フェンイミド、N−エチル−(6−メトキシ−2−ベン
ゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−エチル−(7−
メトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイミド、
N−t−ブチル(4−メトキシ−2−ベンゾチアゾリ
ル)スルフェンイミド、N−t−ブチル(5−メトキシ
−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−t−
ブチル(6−メトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフ
ェンイミド、N−t−ブチル(7−メトキシ−2−ベン
ゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−シクロヘキシル
(4−メトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイ
ミド、N−シクロヘキシル(5−メトキシ−2−ベンゾ
チアゾリル)スルフェンイミド、N−シクロヘキシル
(6−メトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイ
ミド、N−シクロヘキシル(7−メトキシ−2−ベンゾ
チアゾリル)スルフェンイミド、N−エチル−(4−エ
トキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイミド、N
−エチル−(5−エトキシ−2−ベンゾチアゾリル)ス
ルフェンイミド、N−エチル−(6−エトキシ−2−ベ
ンゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−エチル−(7
−エトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイミ
ド、N−t−ブチル(4−エトキシ−2−ベンゾチアゾ
リル)スルフェンイミド、N−t−ブチル(5−エトキ
シ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−t
−ブチル(6−エトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スル
フェンイミド、N−t−ブチル(7−エトキシ−2−ベ
ンゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−シクロヘキシ
ル(4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェン
イミド、N−シクロヘキシル(5−エトキシ−2−ベン
ゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−シクロヘキシル
(6−エトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイ
ミド、N−シクロヘキシル(7−エトキシ−2−ベンゾ
チアゾリル)スルフェンイミド、N−エチル−(4−ブ
トキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイミド、N
−エチル−(5−ブトキシ−2−ベンゾチアゾリル)ス
ルフェンイミド、N−エチル−(6−ブトキシ−2−ベ
ンゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−エチル−(7
−ブトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイミ
ド、N−t−ブチル(4−ブトキシ−2−ベンゾチアゾ
リル)スルフェンイミド、N−t−ブチル(5−ブトキ
シ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−t
−ブチル(6−ブトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スル
フェンイミド、N−t−ブチル(7−ブトキシ−2−ベ
ンゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−シクロヘキシ
ル(4−ブトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェン
イミド、N−シクロヘキシル(5−ブトキシ−2−ベン
ゾチアゾリル)スルフェンイミド、N−シクロヘキシル
(6−ブトキシ−2−ベンゾチアゾリル)スルフェンイ
ミド、N−シクロヘキシル(7−ブトキシ−2−ベンゾ
チアゾリル)スルフェンイミド、等が挙げられる。
2−メルカプトベンゾチアゾール化合物の中で、一般式
(I)、(II)及び(III)に含まれるアルコキシ基の芳
香族単環での位置が4位又は6位であることが好まし
く、4位であることがさらに好ましい。さらに付記すれ
ば、芳香族単環の4位又は6位にアルコキシ基を有する
ベンゾチアゾール化合物が原材料の入手の容易さ、合成
の容易さの点で好ましい。また芳香族単環の4位又は6
位にアルコキシ基を有するベンゾチアゾリルスルフェン
アミド、ベンゾチアゾリルジスルフィド、及びベンゾチ
アゾリルスルフェンイミドもスコーチ性の点で好まし
い。さらに、芳香族単環の4位にアルコキシ基を有する
化合物がゴム組成物の熱老化中の硬化を抑制するので、
より好ましい。
されないが、例えば特開昭49−93361公報等を用
いて容易に製造することができる。
コキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾール化合物の
配合量はゴム原料100重量部に対して0.2〜10重
量部、好ましくは0.5〜7重量部であり、配合量が
0.2重量部未満では十分な効果が得られず、10重量
部を越えると、それ以上の効果が得られないのみなら
ず、スコーチ性などの作業性が低下する。
は、この他に汎用加硫促進剤である2−メルカプトベン
ゾチアゾリルジスルフィド、N−t−ブチルベンゾチア
ゾリルスルフェンアミド、N−シクロヘキシルベンゾチ
アゾリルスルフェンアミドのようなチアゾール類加硫促
進剤やテトラ(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフ
ィド、テトラメチルチウラムジスルフィドのようなチウ
ラム類加硫促進剤を適宜配合できる。
されないが通常カーボンブラック及びシリカなど無機フ
ィラーから選ばれる少なくとも一種が用いられる。この
カーボンブラックとしては、例えばSAF、ISAF、
HAF、FEF、GPF等が好ましい。またカーボンブ
ラック量はゴム原料100重量部に対して20〜150
重量部が好ましく用いられる。カーボンブラック量が2
0重量部未満ではカーボンブラックによる補強効果が不
十分であり、150重量部を越えると作業性を著しく低
下させるので好ましくない。
必要に応じて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進
助剤、シランカップリング剤等の通常ゴム工業で使用さ
れる配合剤を適宜配合することが可能でる。
ナルミキサー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて
混練りすることによって得られ、成形加工後、加硫を行
い、タイヤトレッド等に用いられる。
としての反応機構はG.Scottらにより(Eur.
Polym.J.,11(1975)783)詳しく調
べられており、メルカプトベンゾチアゾール及びそのZ
n塩がゴムの酸化により生成する過酸化物を分解する効
果が非常に高いことがわかっている。本発明に用いられ
るアルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾール化
合物は電子供与性が高いアルコキシ基を芳香族単環に導
入することで、過酸化物との反応性が高まり、老化防止
剤としての効果が高くなると推定される。
に説明するが、本発明の主旨を越えない限り、本実施例
に限定されるものではない。
処方に従って、通常のバンバリーミキサーを用いて、混
練し、ゴム組成物を調製した。このゴム組成物を、米国
フレキシス社(旧モンサント社)製MDR2000に
て、145℃測定により得られたT90値の1.5〜
2.0倍に相当する時間で、145℃で加硫を行った。
この加硫物について、初期の破壊特性及び熱老化後の破
壊特性を下記の方法で測定した。結果を表2〜6に示
す。
(1975)に準拠して、引張試験を行い、引張強さ
(Tb)、伸び(Eb)及び200%モジュラス(M2
00)を求めた。
び72時間)行い、オーブンから取り出し後、室温で6
時間放置後に、引張試験を行い、Tb、Eb及びM20
0を求めた。また、初期のTb、Eb及びM200に対
する、熱老化24時間後、及び72時間後のTb、Eb
及びM200の変化率も求めた。
成物をトレッドに用いて、サイズ205/50R16の
タイヤを試作し、使用内圧2kg/cm2 におけるチャ
ンク性を下記の方法で測定した。結果を表2〜3に示
す。
ラップ後のタイヤトレッド部の欠けを目視で測定した。
数値は比較例2の新品タイヤを100として指数で表示
した。なお、走行タイヤは一般市場を走行させ、トレッ
ド部分が50%摩耗したタイヤを評価に供した。
ルフィド 5)促進剤A:ジ−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリ
ルジスルフィド 6)促進剤B:ジ−6−エトキシ−2−ベンゾチアゾリ
ルジスルフィド 7)促進剤C:ジ−6−メトキシ−2−ベンゾチアゾリ
ルジスルフィド 8)促進剤Z:N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリ
ルスルフェンアミド 9)促進剤D:N−tert−ブチル−4−エトキシ−2−
ベンゾチアゾリルスルフェンアミド 10)促進剤E:N−tert−ブチル−6−エトキシ−2
−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド 11)促進剤F:N,N−tert−ブチル−4−エトキシ
−2−ベンゾチアゾリルスルフェンイミド 比較例1〜4に従来の2−ベンゾチアゾリルジスルフィ
ドを変量した結果、実施例1〜6にジ−4−エトキシ−
2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、ジ−6−エトキシ
−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドをそれぞれ変量し
た時の結果を示す。エトキシ基がベンゾチアゾール環に
導入されることで熱老化後(特に老化時間が長い条件
で)の破壊強力(Tb)低下が抑制されていることがわ
かる。ジ−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルジスル
フィドは熱老化中のモジュラス上昇も抑制するので熱老
化後の破壊伸び(Eb)の改良が著しい。ジ−6−メト
キシ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドでもジ−6−
エトキシ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドとほぼ同
等の効果が得られる(実施例7)。また効果は減少する
ものの従来の2−ベンゾチアゾリルジスルフィドとジ−
4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィドの併
用も可能である(実施例8)。比較例5に従来のN−t
ert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミ
ドを用いた結果、実施例9、10にN−tert−ブチ
ル−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンア
ミド、N−tert−ブチル−6−エトキシ−2−ベン
ゾチアゾリルスルフェンアミドを用いた結果を示す。ス
ルフェンアミド化した場合はジスルフィドの場合よりエ
トキシ基の効果は小さくなるけれども優位性は保たれて
いる。
合の結果を示す。従来の2−ベンゾチアゾリルジスルフ
ィド(比較例6)から従来の4−メチル−2−ベンゾチ
アゾリルジスルフィド(比較例7)に等量置換すると熱
老化後の硬化は抑制されるものの、特に100°C72
時間老化後では破壊強力の著しい低下のために破壊伸び
も低下してしまう。これに対してジ−4−エトキシ−2
−ベンゾチアゾリルジスルフィド(実施例11)、ジ−
6−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(実
施例12)は破壊強力の低下が小さく比較例6より優れ
た老化後物性が得られる。NR/SBR=50/50の
配合でもジ−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルジス
ルフィドの優位性は明らかである(比較例8、9と実施
例13)。
ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(比較例10)に対
してN−tert−ブチル−4−エトキシ−2−ベンゾチア
ゾリルスルフェンアミド(実施例14)、N,N−tert
−ブチル−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフ
ェンイミド(実施例15)を等量置換した場合も同様に
熱老化後の破壊特性が向上した。カーボンブラック量を
変化させても(比較例11、12と実施例16、1
7)、NR/SBR=30/70の配合でも(比較例1
3と実施例18)、NR/SBR/BRブレンド(比較
例14と実施例19)に変更した場合にも従来の2−ベ
ンゾチアゾリルジスルフィド対比ジ−4−エトキシ−2
−ベンゾチアゾリルジスルフィドが熱老化後の破壊特性
に優れていることがわかる。
老化後の破壊特性に優れていることがわかる。このこと
は実施例のゴム組成物を使用したタイヤが走行後でも比
較例タイヤに対してチャンク発生量が少なく走行後の破
壊特性に優れていることからも確認される。
成としたので、高いレベルで熱老化後の破壊特性を保持
するという優れた効果を奏する。
Claims (11)
- 【請求項1】 天然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる
群より選ばれる少なくとも一種のゴム原料100重量部
に対して、下記一般式(I)、(II)及び(III)で表さ
れるアルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾール
化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物
を0.2〜10重量部含むことを特徴とするゴム組成
物。 一般式(I) 【化1】 一般式(II) 【化2】 一般式(III) 【化3】 (式中、R1 は炭素数1〜8のアルキル基、アルケニル
基又はシクロアルキル基を表し、R2 は水素原子又は−
N(R3 )R4 で表されるアミノ基を表し、R3及びR
4 はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数2〜4のアルキ
ル基又はシクロヘキシル基を表す(ただし、R3 及びR
4 が同時に水素原子である場合を除く)。R5 及びR6
はそれぞれ独立に炭素数1〜8のアルキル基、アルケニ
ル基又はシクロアルキル基を表す。XはZn原子、Cu
原子又は>N−R9 で表されるアミノ基を表し、R9 は
炭素数2〜4のアルキル基又はシクロヘキシル基を表
す。R 7 及びR8 はR5 と同義である。) - 【請求項2】 前記請求項1に記載の一般式(I)、
(II)及び(III)に含まれるアルコキシ基の芳香族単環
での位置が4位又は6位であることを特徴とする請求項
1記載のゴム組成物。 - 【請求項3】 前記請求項1に記載の一般式(I)、
(II)及び(III)に含まれるアルコキシ基の芳香族単環
での位置が4位であることを特徴とする請求項1記載の
ゴム組成物。 - 【請求項4】 前記アルコキシ基がメトキシ基、エトキ
シ基及びブトキシ基からなる群より選ばれる基であるこ
とを特徴とする請求項1記載のゴム組成物。 - 【請求項5】 前記アルコキシ基がエトキシ基であるこ
とを特徴とする請求項1記載のゴム組成物。 - 【請求項6】 前記請求項1に記載の一般式(I)で表
されるアルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾー
ル化合物がN−tert−ブチル−4−エトキシ−2−
ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブ
チル−6−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェン
アミド又はN−シクロヘキシル−4−エトキシ−2−ベ
ンゾチアゾリルスルフェンアミドであることを特徴とす
る請求項1記載のゴム組成物。 - 【請求項7】 前記請求項1に記載の一般式(I)で表
されるアルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾー
ル化合物がN−tert−ブチル−4−エトキシ−2−
ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、又はN−シクロヘ
キシル−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルスルフェ
ンアミドであることを特徴とする請求項1記載のゴム組
成物。 - 【請求項8】 前記請求項1に記載の一般式(II)で表
されるアルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾー
ル化合物がジ−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルジ
スルフィド、ジ−6−エトキシ−2−ベンゾチアジリル
ジスルフィド又はジ−6−メトキシ−2−ベンゾチアジ
リルジスルフィドであることを特徴とする請求項1記載
のゴム組成物。 - 【請求項9】 前記請求項1に記載の一般式(II)で表
されるアルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチアゾー
ル化合物がジ−4−エトキシ−2−ベンゾチアゾリルジ
スルフィド、であることを特徴とする請求項1記載のゴ
ム組成物。 - 【請求項10】 前記請求項1に記載の一般式(III )
で表されるアルコキシ基含有2−メルカプトベンゾチア
ゾール化合物がN,N−tert−ブチル−4−エトキ
シ−2−ベンゾチアゾリルスルフェンイミドであること
を特徴とする請求項1記載のゴム組成物。 - 【請求項11】 前記ゴム原料がゴム原料100重量部
中に、天然ゴム及び/又は合成ポリイソプレンゴムを5
0重量部以上含むことを特徴とする請求項1記載のゴム
組成物。
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