JPS6368647A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、タイヤ、防振ゴムや防舷材など、各種のゴム
製品に適用可能なゴム組成物に関するものであり、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−ｉ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、タイヤのトレン
ドゴム組成物として高スチレン含有率のスチレン−ブタ
ジェン共重合ゴム（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ｊａｎδ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
タジェン、スチレン、あるいはイソプレンなどのモノマ
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−
ブタジェ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５９−１
８７０１１号公報記載の方法は、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−ブタジェン共重合ゴム、ポリブタジェン
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） 本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意検討した結
果、ゴム成分に特定のベンズイミダゾール化合物を特定
量配合することにより、高温領域のｊａｎδ値が大きく
なり、このためかかるゴム組成物をタイヤトレッドに使
用した場合に高速走行でのグリップ性能が改善されるこ
とを見出し、本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、天然ゴムおよび／または合成ゴムか
らなるゴム成分１００重量部に対して、ベンズイミダゾ
ールおよび２位の位置がメルカプト基以外の置換基で置
換されたベンズイミダゾール誘導体からなる群より選択
された少なくとも１種が０．１〜５０重量部配合されて
いることを特徴とするゴム組成物に関するものである。

本発明においては、ゴム成分として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、ポリブタジェンゴム、スチレン−ブタジ
ェンゴム等を挙げることができる。

次に、本発明において使用することのできる上記ベンズ
イミダゾール誘導体は、特に限定されるものではないが
、次の一般式、 （式中、Ｒ１は水素原子または１〜１７個の炭素原子を
有するアルキル基、Ｒ２は水素原子、１〜１７個の炭素
原子を有するアルキル基、水酸基、アニリノ基、グアニ
ジノ基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロ
ロメチル基、ピリジノ基、アセトニトリル基、ウレイド
基、またはアルキル基、アルコキシ基および／またはハ
ロゲン原子で置換されていてもよい了り−ル基、および
Ｒ３−Ｒ６は夫々水素原子、ハロゲン原子、メチル基、
フェニル基、ニトロ基または くとも２個は水素原子である）で表わされるベンズイミ
ダゾール誘導体を使用するのが好ましい。

かかるベンズイミダゾール誘導体の一例として、２−ア
ニリノベンズイミダゾール（ＡＢＩ）　、２−フェニル
ベンズイミダゾール（ＦＢＩ）　、２−ヒドロキシベン
ズイミダゾール（ＨＢＩ）　、２−メチルベンズイミダ
ゾール（ＭＢＩ）　、２−ヘプタデシルベンズイミダゾ
ール（ＨＤＢＩ）、２−ｐ−ｎ−ブチルフェニルベンズ
イミダゾール（ＢＰＢＩ）、２−ｐ−オクチルオキシフ
ェニルベンズイミダゾール（ＯＯＰＢＩ）　、２−フェ
ニル−５−メチルベンズイミダゾール（ＰＭＢＩ）、２
−フェニル−５，６−シメチルベンズイミダゾーＪｌ／
（ＰＤＭＢＩ）　、２−１）　−クロロフェニルベンズ
イミダゾール（ＣＰＢＩ）、１−メチル−４−フェニル
ベンズイミダゾール（ＭＰＢＩ）、６−ニドロペンズイ
ミダゾール（ＮＢＩ）　、ノコダゾール（ＮＺ）、２−
（２ピリジノ）ベンズイミダゾール（ＰＤＢＩ）、２−
（４−フルオロフェニル）−１−メチルベンズイミダゾ
ール（ＦＰＭＢＩ）　、２−グアニジノベンズイミダゾ
ール（ＧＢＩ）　、２−クロロメチルベンズイミダゾー
ル（ＣＢｒ）　、５−クロロ−２−（トリクロロメチル
）ベンズイミダゾール（ＣＴＣＭＢＩ）、５．６−シメ
チルベンズイミダゾール（ＤＭＢＩ）、１−エチル−２
−メチルベンズイミダゾール（ＥＭＢＩ）、ベンズイミ
ダゾイルウレア（ＢＩ［Ｉ）　、２−アセトニトリルベ
ンズイミダゾール（ＡＮＢＩ）等を挙げることができる
。尚、これら化合物のうち後述する実施例に供した化合
物は、試薬として市販されているものはアルドリッヒ・
ケミカル社より購入し、その他は後述する合成例により
合成した。

また、本発明においてはベンズイミダゾールおよび／ま
たはベンズイミダゾール誘導体の配合量は０．１〜５０
重量部であるが、これは配合量が０．１重量部未満では
添加の効果がなく好ましくなく、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。

尚、本発明においては、上記のベンズイミダゾールおよ
び／またはベンズイミダゾール誘導体の他にゴム工業界
で通常使用されている配合剤、例えば補強剤、軟化剤、
老化防止剤、加硫促進剤・加硫促進助剤、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するベンズイミダゾールおよびベン
ズイミダゾール誘導体は、ゴム分子とゴム分子、ゴム分
子と補強剤粒子（特にカーボンブラック粒子）や補強剤
粒子と補強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きも大きなｔａｎδ値を有す
るゴム組成物を得ることができる。

（実施例） 次に本発明を合成例、実施例および比較例により詳細に
説明する。

Ｗ土　２−アユ１ノベンズイミ　゛ゾール（ＡＢＩ）１
１の四つロフラスコにｓｙｍ−ジフェニルチオ尿素２２
８　ｇ　（１，０Ｍ）とアセトン２０Ｏｎ＋１とを仕込
み、１５℃においてジメチル硫酸１２６．０ｇ　（１，
０Ｍ）を１時間に亘り滴下し、６０℃で４時間反応させ
た。次いで、反応物を氷水に入れ、溶解後濾過し、しか
る後濾液をソーダ灰水溶液で中和し、濾過し、沈殿物を
水洗して、Ｓ−メチル−Ｎ、Ｎ−ジフェニルイソチオ尿
素（融点１０３．５〜１０６℃）を収量２３５．５ｇ　
（９７，３％）で合成した。

次に１１の四つ口に０−フェニレンジアミン１０１．２
　ｇ　（０，９７３Ｍ）とＳ−メチル−Ｎ、Ｎ−ジフェ
ニルイソチオ尿素２３５．５　ｇ　（１，０Ｍ）とキシ
レン２８０ｎ　ｌとを仕込み、１４０℃で１０時間反応
させた。反応物を冷却し、濾過し、次いで沈殿物をキシ
レンで洗浄して、目的とする２−アニリノベンズイミダ
ゾール（融点１９３．２〜１９４．５℃）を収量１４９
．２　ｇ（７３；２％）で合成した。

主爪■１２−ヒドロキシベンズイミ　゛ゾール（ＨＢＩ
） ３００ｍ　ｌの四つロフラスコに０−フェニレンジアミ
ン６４．８　ｇ　（０，６Ｍ）、塩酸３１．３　ｇ　（
０，５Ｍ）、尿素３６．０ｇ　（１，０Ｍ）およびキシ
レン５０ｍ　ｌを仕込み、水２０ｍ　ｌを留出させなが
ら１４０〜１５０℃で５時間反応させた。次いで反応物
を、苛性ソーダ３０　ｇ　（１，１６Ｍ）と水６００ｍ
　Ａとを仕込んだ１１の四つロフラスコに添加し、８０
℃で１５時間攪拌し、しかる後部濾過を行った。次いで
、得られた濾液を冷却し、濾過し、沈殿物を水洗するこ
とにより目的とする２−ヒドロキシベンズイミダゾール
（融点３１６〜３１７℃）を収量５３．６　ｇ　（６６
，６％）で合成した。

金虞皿主　２−へプ　デシルベンズイミ　゛ゾール（Ｈ
ＤＢＩ） ２１の四つロフラスコに０−フェニレンジアミン５４．
０　ｇ　（０，５Ｍ）、ステアリン酸１４２　ｇ　（０
，５Ｍ）および４Ｎの塩酸５００ｍ　ｌを仕込み、還流
しながら５時間反応させた後、水５００ｍ　ｌを添加し
、次いで２０％苛性ソーダ水溶液で１５℃以下において
ｐｉ（９，２まで中和した。しかる後同温度で１時間攪
拌を行い、濾過し、沈殿物を水洗して、目的とする２−
ヘプタデシルイミダゾールを収量１３９．５　ｇ　（７
８，４％）で得た。

令裁」レエ　２−−ｎ−プチルフヱニルベンズイ１１の
四つロフラスコにｐ−ｎ−ブチルベンズアルデヒド４０
．５　ｇ　（０，２５Ｍ）　、ｏ−フェニレンジアミン
２７．０　ｇ　（ＬＭ）、亜硫酸ナトリウム２８．６　
ｇ　（１，１Ｍ）およびジメチルホルムアミド３５０ｍ
　ｌを仕込み、還流しながら１時間反応させた後、水２
５０ｍ　ｌを添加した。しかる後、冷却し、濾過し、沈
殿物を水洗して、目的とする２−ｐ−ｎ−フ゛チルフェ
ニルベンズイミダゾール ｐ−ｎ−ブチルベンズアルデヒドの代わりにｐ−オクチ
ルオキシベンズアルデヒド５８．５　ｇ　（０．２５Ｍ
）を用いた他は合成例４に準拠して操作を行い、目的と
する２−ｐ−オクチルオキシフェニルベンズイミダゾー
ル５６．８　ｇ　（７０．１％）を得た。

Ｏ−フェニレンジアミンの代わりに３，４−ジアミノト
ルエン３０．５　ｇ　（０．２５Ｍ）を用いた他は合成
例４に準拠して操作を行い、目的とする２−フェニル−
５−メチルベンズイミダゾールを収量４３．１ｇ（８２
．１％）で得た。

Ｏ−フェニレンジアミンの代わりに４．５−ジアミノ−
〇ーキシレン３４．０　ｇ　（０．２５Ｍ）を用いた他
は合成例４に準拠して操作を行い、目的とする２−フェ
ニル−５，６−シメチルベンズイミダゾールを収量４２
．２　ｇ　（７５．４％）で得た。

育成Ｍ１　２−クロロフェニルベンズイミダゾール（Ｃ
ＰＢＩ） ｐ−ｎ−ブチルベンズアルデヒドの代わりにｐ−クロロ
ベンズアルデヒド３５．２　ｇ　（０．２５Ｍ）を用い
た他は合成例４に準拠して操作を行い、目的とする２−
１）−クロロフェニルベンズイミダゾールを収ｆｔ４７
．３　ｇ　（８２．１％）で得た。

乍　１　１　〜１８，　　　　　六　　　１スチレン−
ブタジェンゴム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、ベンズイミダゾー
ルもしくは上記ベンズイミダゾール誘導体３重量部とと
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外粘弾性測定試験を
用いて、動的歪１％の条件下で、８０℃におけるｔａｎ
δを測定した。得られた結果を次の第１表に示す。

またベンズイミダゾールおよびベンズイミダゾール誘導
体のいずれをも配合しない場合についても同様に評価し
、得られた結果を第１表に比較例１として併せて表示し
た。

第　　１　　表 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わかる
。

１９〜２１．　　　　　六　　　２ スチレン含有率３５％のスチレン−ブタジェンゴム１０
０１ｉｉｔ部に対しｌ５ＡＦ力−ボンブランク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（ＩＰＰＤ）　１重量部、亜鉛華３重量部
、促進剤ＤＰＧ　０．３重量部、促進剤ＤＭ　０．７重
量部および硫黄１．５重量部を配合したゴム組成物に、
上記ベンズイミダゾール誘導体５重量部を配合したゴム
組成物を用いてトレッド部を構成したサイズ２０５１５
１５−１３　　（前輪用）　、２２５１５１５−１３　
（後輪用）のタイヤを作製した。

これらタイヤにつき１周４．４１ｋｎ＋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、本発明におけるベンズイミダゾールおよびベンズイ
ミダゾール誘導体を配合しないで上述の実施例と同様に
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、高速走行に
おけるグリップ性能が優れていることを示し士いる。

第２表の結果より、本発明のゴム組成物は、比較例２の
ゴム組成物に比べていずれもグリップ性能が優れている
ことがわかる。

（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
に特定のベンズ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値が大きくなり、
こ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　
ｊａｎδ値の低下を抑えられ、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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、天然ゴムおよび／または合成ゴムからなるゴム成分
   １００重量部に対して、ベンズイミダゾールおよび２位
   の位置がメルカプト基以外の置換基で置換されたベンズ
   イミダゾール誘導体からなる群より選択された少なくと
   も１種が０．１〜５０重量部配合されていることを特徴
   とするゴム組成物。 ２、ベンズイミダゾール誘導体が次の一般式、▲数式、
   化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１は水素原子または１〜１７個の炭素原子
   を有するアルキル基、Ｒ＿２は水素原子、１〜１７個の
   炭素原子を有するアルキル基、水酸基、アニリノ基、グ
   アニジノ基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリ
   クロロメチル基、ピリジノ基、アセトニトリル基、ウレ
   イド基、またはアルキル基、アルコキシ基および／また
   はハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基、お
   よびＲ＿３〜Ｒ＿６は夫々水素原子、ハロゲン原子、 メチル基、フェニル基、ニトロ基または ▲数式、化学式、表等があります▼であり、但しＲ＿３
   〜Ｒ＿６のうち少なくとも２個は水素原子である）で表
   わされる特許請求の範囲第１項記載のゴム組成物。