TWI834817B - 加硫橡膠組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種加硫橡膠組成物,其係包含式(I)所示之化合物,與加硫橡膠,且相對於加硫橡膠組成物全體,式(I)所示之化合物之含量為0.00005~5重量%(式(I)中之基之定義係如同說明書所記載)。
Description
本發明係關於加硫橡膠組成物。
加硫橡膠組成物係在各種領域(例如輪胎)中受到使用,為了改善其物性,已提出有各種之技術。例如,專利文獻1記載為了達成加硫橡膠組成物之硬度穩定化(詳細而言,抑制加硫橡膠組成物之老化造成之硬度增加),而使用嘧啶衍生物(尤其,2,2-雙(4,6-二甲基嘧啶基)二硫醚)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2004-500471號公報
[發明所欲解決之課題]
在使用加硫橡膠組成物之領域當中,亦以輪胎領域為重要者。輪胎中耐摩耗性為重要性能之一,故要求提升輪胎所使用之加硫橡膠組成物之耐摩耗性。本發明係著眼於該種情況所完成者,其目的在於提供一種耐摩耗性優異之加硫橡膠組成物。
[用以解決課題之手段]
能達成上述目的之本發明係如以下所述。
[1] 一種加硫橡膠組成物,其係包含式(I)所示之化合物與加硫橡膠,且相對於加硫橡膠組成物全體,式(I)所示之化合物之含量為0.00005~5重量%。
[式中,
X1a
表示氮原子或C-R1a
,
X3a
表示氮原子或C-R3a
,
X5a
表示氮原子或C-R5a
,
X1a
、X3a
及X5a
之至少一個為氮原子,以及
R1a
及R3a
~R6a
係各自獨立表示氫原子、鹵素原子、可具有取代基之C1-18
烷基、可具有取代基之C3-10
環烷基、可具有取代基之C6-18
芳基、可具有取代基之C7-20
芳烷基、羧基、可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基、可具有取代基之C3-10
環烷氧基-羰基、可具有取代基之C6-18
芳氧基-羰基、可具有取代基之C7-20
芳烷氧基-羰基、可具有取代基之胺甲醯基、羥基、可具有取代基之C1-18
烷氧基、可具有取代基之C3-10
環烷氧基、可具有取代基之C6-18
芳氧基、可具有取代基之C7-20
芳烷氧基、可具有取代基之C1-18
烷基-羰氧基、可具有取代基之C3-10
環烷基-羰氧基、可具有取代基之C6-18
芳基-羰氧基、可具有取代基之C7-20
芳烷基-羰氧基、可具有取代基之胺基、或硝基]。
[2] 如前述[1]之加硫橡膠組成物,其中X1a
、X3a
及X5a
之1個或2個為氮原子。
[3] 如前述[1]或[2]之加硫橡膠組成物,其中R1a
及R3a
~R6a
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基、羧基、可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基、或硝基。
[4] 如前述[3]之加硫橡膠組成物,其中可具有取代基之C1-18
烷基為可具有鹵素原子之C1-12
烷基,較佳為可具有鹵素原子之C1-6
烷基,更佳為可具有鹵素原子之C1-3
烷基。
[5] 如前述[3]或[4]之加硫橡膠組成物,其中可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基為C1-12
烷氧基-羰基,較佳為C1-12
烷氧基-羰基。
[6] 如前述[1]之加硫橡膠組成物,其中式(I)所示之化合物為選自由:
X1a
及X3a
皆為氮原子,X5a
為C-R5a
,以及R4a
~R6a
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(Ia);
X1a
為氮原子,X3a
為C-R3a
,X5a
為C-R5a
,及R3a
~R6a
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(Ib);以及,
X1a
為C-R1a
,X3a
為C-R3a
,X5a
為氮原子,以及R1a
、R3a
、R4a
及R6a
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(Ic)
所成群之至少一種。
[7] 如前述[6]之加硫橡膠組成物,其中化合物(Ia)中,R4a
~R6a
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基。
[8] 如前述[6]之加硫橡膠組成物,其中化合物(Ia)中,R4a
及R6a
係各自獨立為可具有取代基之C1-18
烷基,以及R5a
為氫原子。
[9] 如前述[6]~[8]中任一項之加硫橡膠組成物,其中化合物(Ib)中,R3a
、R4a
及R6a
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基,較佳係皆為氫原子。
[10] 如前述[6]~[9]中任一項之加硫橡膠組成物,其中化合物(Ib)中,R5a
為氫原子或硝基。
[11] 如前述[6]~[10]中任一項之加硫橡膠組成物,其中化合物(Ic)中,R1a
、R3a
、R4a
及R6a
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基,較佳係皆為氫原子。
[12] 如前述[1]之加硫橡膠組成物,其中X1a
及X3a
皆為氮原子,
X5a
為C-R5a
,
R4a
及R6a
係各自獨立為可具有取代基之C1-18
烷基,以及
R5a
為氫原子。
[13] 如前述[3]~[12]中任一項之加硫橡膠組成物,其中可具有取代基之C1-18
烷基為C1-18
烷基,較佳為C1-12
烷基,更佳為C1-6
烷基,特佳為C1-3
烷基。
[14] 如前述[1]之加硫橡膠組成物,其中式(I)所示之化合物為選自由下述式(Ia-1)~式(Ic-1):
之任一式所示之化合物所成群之至少一種,較佳為上述式(Ia-1)所示之化合物。
[15] 如前述[1]~[14]中任一項之加硫橡膠組成物,其中相對於加硫橡膠組成物全體,式(I)所示之化合物之含量為0.00008重量%以上,較佳為0.00010重量%以上,更佳為0.0010重量%以上,特佳為0.010重量%以上。
[16] 如前述[1]~[15]中任一項之加硫橡膠組成物,其中相對於加硫橡膠組成物全體,式(I)所示之化合物之含量為3重量%以下,較佳為1重量%以下。
[17] 如前述[1]~[16]中任一項之加硫橡膠組成物,其中相對於加硫橡膠組成物全體,更以0.0001~1.0重量%之含量包含式(II)所示之化合物。
[式中,
X1b
表示氮原子或C-R1b
,
X3b
表示氮原子或C-R3b
,
X5b
表示氮原子或C-R5b
,
X1c
表示氮原子或C-R1c
,
X3c
表示氮原子或C-R3c
,
X5c
表示氮原子或C-R5c
,
X1b
、X3b
、X5b
、X1c
、X3c
及X5c
之至少一個為氮原子,以及
R1b
及R3b
~R6b
以及R1c
及R3c
~R6c
係各自獨立表示氫原子、鹵素原子、可具有取代基之C1-18
烷基、可具有取代基之C3-10
環烷基、可具有取代基之C6-18
芳基、可具有取代基之C7-20
芳烷基、羧基、可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基、可具有取代基之C3-10
環烷氧基-羰基、可具有取代基之C6-18
芳氧基-羰基、可具有取代基之C7-20
芳烷氧基-羰基、可具有取代基之胺甲醯基、羥基、可具有取代基之C1-18
烷氧基、可具有取代基之C3-10
環烷氧基、可具有取代基之C6-18
芳氧基、可具有取代基之C7-20
芳烷氧基、可具有取代基之C1-18
烷基-羰氧基、可具有取代基之C3-10
環烷基-羰氧基、可具有取代基之C6-18
芳基-羰氧基、可具有取代基之C7-20
芳烷基-羰氧基、可具有取代基之胺基,或硝基]。
[18] 如前述[17]之加硫橡膠組成物,其中X1b
、X3b
、X5b
、X1c
、X3c
及X5c
之1個以上5個以下為氮原子。
[19] 如前述[17]或[18]之加硫橡膠組成物,其中X1b
及X1c
皆為氮原子,或X1b
為C-R1b
,且X1c
為C-R1c
。
[20] 如前述[19]之加硫橡膠組成物,其中R1b
及R1c
為相同者。
[21] 如前述[17]~[20]中任一項之加硫橡膠組成物,其中X3b
及X3c
皆為氮原子,或X3b
為C-R3b
,且X3c
為C-R3c
。
[22] 如前述[21]之加硫橡膠組成物,其中R3b
及R3c
為相同者。
[23] 如前述[17]~[22]中任一項之加硫橡膠組成物,其中X5b
及X5c
皆為氮原子,或X5b
為C-R5b
,且X5c
為C-R5c
。
[24] 如前述[23]之加硫橡膠組成物,其中R5b
及R5c
為相同者。
[25] 如前述[17]~[24]中任一項之加硫橡膠組成物,其中R1b
及R3b
~R6b
以及R1c
及R3c
~R6c
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基、羧基、可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基,或硝基。
[26] 如前述[25]之加硫橡膠組成物,其中可具有取代基之C1-18
烷基為可具有鹵素原子之C1-12
烷基,較佳為可具有鹵素原子之C1-6
烷基,更佳為可具有鹵素原子之C1-3
烷基。
[27] 如前述[25]或[26]之加硫橡膠組成物,其中可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基為可具有取代基之C1-12
烷氧基-羰基,較佳為C1-12
烷氧基-羰基。
[28] 如前述[17]之加硫橡膠組成物,其中式(II)所示之化合物為選自由:
X1b
、X3b
、X1c
及X3c
皆為氮原子,X5b
為C-R5b
,X5c
為C-R5c
,以及R4b
~R6b
及R4c
~R6c
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(IIa);
X1b
及X1c
皆為氮原子,X3b
為C-R3b
,X5b
為C-R5b
,X3c
為C-R3c
,X5c
為C-R5c
,以及R3b
~R6b
及R3c
~R6c
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(IIb);以及,
X1b
為C-R1b
,X3b
為C-R3b
,X1c
為C-R1c
,X3c
為C-R3c
,X5b
及X5c
皆為氮原子,以及R1b
、R3b
、R4b
、R6b
、R1c
、R3c
、R4c
及R6c
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(IIc)
所成群之至少一種。
[29] 如前述[28]之加硫橡膠組成物,其中化合物(IIa)中,R4b
~R6b
及R4c
~R6c
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基。
[30] 如前述[28]之加硫橡膠組成物,其中化合物(IIa)中,R4b
、R6b
、R4c
及R6c
係各自獨立為可具有取代基之C1-18
烷基,以及R5b
及R5c
皆為氫原子。
[31] 如前述[28]~[30]中任一項之加硫橡膠組成物,其中化合物(IIb)中,R3b
、R4b
、R6b
、R3c
、R4c
及R6c
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基,較佳係皆為氫原子。
[32] 如前述[28]~[31]中任一項之加硫橡膠組成物,其中化合物(IIb)中,R5b
及R5c
為氫原子或硝基。
[33] 如前述[28]~[32]中任一項之加硫橡膠組成物,其中化合物(IIc)中,R1b
、R3b
、R4b
、R6b
、R1c
、R3c
、R4c
及R6c
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基,較佳係皆為氫原子。
[34] 如前述[17]之加硫橡膠組成物,其中X1b
、X3b
、X1c
及X3c
皆為氮原子,
X5b
為C-R5b
,
X5c
為C-R5c
,
R4b
、R6b
、R4c
及R6c
係各自獨立為可具有取代基之C1-18
烷基,以及
R5b
及R5c
皆為氫原子。
[35] 如前述[17]~[34]中任一項之加硫橡膠組成物,其中可具有取代基之C1-18
烷基為C1-18
烷基,較佳為C1-12
烷基,更佳為C1-6
烷基,特佳為C1-3
烷基。
[36] 如前述[17]之加硫橡膠組成物,其中式(II)所示之化合物選自由下述式(IIa-1)~式(IIc-1):
之任一式所示之化合物所成群之至少一種,較佳為上述式(IIa-1)所示之化合物。
[37] 如前述[17]~[36]中任一項之加硫橡膠組成物,其中相對於加硫橡膠組成物全體,式(II)所示之化合物之含量為0.0001重量%以上,較佳為0.0002重量%以上,更佳為0.0005重量%以上,特佳為0.0010重量%以上。
[38] 如前述[17]~[37]中任一項之加硫橡膠組成物,其中相對於加硫橡膠組成物全體,式(II)所示之化合物之含量為1.0重量%以下,較佳為0.5重量%以下,更佳為0.3重量%以下,特佳為0.2重量%以下,最佳為0.1重量%以下。
[39] 如前述[1]~[38]中任一項之加硫橡膠組成物,其中加硫橡膠係藉由硫成分而經交聯之橡膠成分。
[40] 如前述[39]之加硫橡膠組成物,其中硫成分之量係以橡膠成分每100重量份計為0.1~10重量份,較佳為0.1~7重量份,更佳為0.1~4重量份。
[41] 如前述[39]或[40]之加硫橡膠組成物,其中橡膠成分為二烯系橡膠。
[42] 如前述[41]之加硫橡膠組成物,其中橡膠成分中之二烯系橡膠之量為50~100重量%,較佳為70~100重量%,更佳為80~100重量%,最佳為100重量%。
[43] 如前述[39]或[40]之加硫橡膠組成物,其中橡膠成分包含苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠。
[44] 如前述[43]之加硫橡膠組成物,其中橡膠成分中之苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠之量為50~100重量%,較佳為70~100重量%,更佳為80~100重量%。
[45] 如前述[39]或[40]之加硫橡膠組成物,其中橡膠成分包含苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠及丁二烯橡膠。
[46] 如前述[45]之加硫橡膠組成物,其中橡膠成分中之苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠及丁二烯橡膠之合計量為50~100重量%,較佳為70~100重量%,更佳為80~100重量%,最佳為100重量%。
[47] 如前述[45]或[46]之加硫橡膠組成物,其中丁二烯橡膠之量與苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠之量之重量比(丁二烯橡膠之量/苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠之量)為5/95~50/50,較佳為10/90~40/60,更佳為20/80~40/60。
[48] 如前述[39]或[40]之加硫橡膠組成物,其中橡膠成分包含苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠及天然橡膠。
[49] 如前述[48]之加硫橡膠組成物,其中橡膠成分中之苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠及天然橡膠之合計量為50~100重量%,較佳為70~100重量%,更佳為80~100重量%,最佳為100重量%。
[50] 如前述[48]或[49]之加硫橡膠組成物,其中天然橡膠之量與苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠之量之重量比(天然橡膠之量/苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠之量)為5/95~ 50/50,較佳為10/90~40/60,更佳為20/80~40/60。
[51] 如前述[39]~[50]中任一項之加硫橡膠組成物,其中加硫橡膠組成物更包含二氧化矽。
[52] 如前述[51]之加硫橡膠組成物,其中二氧化矽之BET比表面積為20~400m2
/g,較佳為20~350m2
/g,更佳為20~300m2
/g。
[53] 如前述[51]或[52]之加硫橡膠組成物,其中二氧化矽之量係以橡膠成分每100重量份計為10~120重量份,較佳為20~120重量份,更佳為30~120重量份,最佳為50~100重量份。
[54] 如前述[51]~[53]中任一項之加硫橡膠組成物,其中加硫橡膠組成物更包含碳黑。
[55] 如前述[54]之加硫橡膠組成物,其中碳黑之BET比表面積為10~130m2
/g,較佳為20~130m2
/g,更佳為40~130m2
/g。
[56] 如前述[54]或[55]之加硫橡膠組成物,其中碳黑之量係以橡膠成分每100重量份為1~120重量份,較佳為1~100重量份,更佳為1~60重量份,最佳為1~30重量份。
[57] 如前述[54]~[56]中任一項之加硫橡膠組成物,其中碳黑之量與二氧化矽之量之重量比(碳黑之量/二氧化矽之量)為1/120~1/1,較佳為1/120~3/5,更佳為1/120~1/2,最佳為1/100~1/5。
[58] 一種輪胎,其係包含如前述[1]~[57]中任一項之加硫橡膠組成物。
[發明效果]
根據本發明,可取得耐摩耗性優異之加硫橡膠組成物。
含有式(I)所示之化合物(以下有略稱為「化合物(I)」之情況)之加硫橡膠組成物係可藉由混練化合物(I)、橡膠成分及硫成分,以及因應必要之其他成分(例如,二氧化矽、碳黑),並加熱取得之橡膠組成物來製造。認為在前述混練或加熱中,化合物(I)與橡膠成分及/或其他成分藉由進行反應而形成其他化合物,從而化合物(I)受到消費。因此,即便使用化合物(I),取得之加硫橡膠組成物仍有不含有指定量之化合物(I)的情況。關於此點,本發明者等經過重複精心檢討之結果,發現含有指定量之化合物(I)之加硫橡膠組成物會展現優異之耐摩耗性。
以下,依序說明本發明。尚且,以下,與「式(I)所示之化合物」同樣地,有將「式(II)所示之化合物」略稱為「化合物(II)」的情況。其他式所示之化合物等也有同樣地進行略稱的情況。又,後述之例示,較佳之記載等只要該等不會互相矛盾,皆可組合。
<定義>
首先,依序說明關於本說明書中所使用之各取代基等之定義。
「Cx-y
」係意指碳數為x以上y以下(x及y表示數量)。
作為鹵素原子,可舉出例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
烷基可為直鏈狀或分支鏈狀之任一者。烷基之碳數為例如1~18。作為烷基,可舉出例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基、1-乙基丙基、己基、異己基、1,1-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一基、十二基、十三基、十四基、十五基、十六基、十七基、十八基。
烷基係亦可具有取代基。包含烷基作為一部分之其他基(例如烷氧基)也係同樣地可具有取代基。作為烷基(例如C1-18
烷基)及包含烷基(例如C1-18
烷基)作為一部分之其他基所能具有之取代基,可舉出例如以下者:
(1)鹵素原子、
(2)環烷基(較佳為C3-8
環烷基)、
(3)烷氧基(較佳為C1-6
烷氧基)、
(4)環烷氧基(較佳為C3-8
環烷氧基)、
(5)芳氧基(較佳為C6-14
芳氧基)、
(6)芳烷氧基(較佳為C7-16
芳烷氧基)、
(7)可具有取代基之胺基。
環烷基之碳數為例如3~10。作為環烷基,可舉出例如,環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、雙環[2.2.1]庚基、雙環[2.2.2]辛基、雙環[3.2.1]辛基、金剛烷基。
芳基之碳數為例如6~18。作為芳基,可舉出例如,苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基。
芳烷基之碳數為例如7~20。作為芳烷基,可舉出例如,苄基、苯乙基、萘基甲基、苯基丙基。
環烷基、芳基及芳烷基係皆可具有取代基。包含環烷基等作為一部分之其他基(例如環烷氧基等)也係同樣地可具有取代基。作為環烷基(例如C3-10
環烷基)、芳基(例如C6-18
芳基)及芳烷基(例如C7-20
芳烷基),以及包含該等基作為一部分之其他基所能具有取代基,可舉出例如以下者:
(1)鹵素原子、
(2)烷基(較佳為C1-6
烷基)、
(3)環烷基(較佳為C3-8
環烷基)、
(4)芳基(較佳為C6-14
芳基)、
(5)芳烷基(較佳為C7-16
芳烷基)、
(6)烷氧基(較佳為C1-6
烷氧基)、
(7)環烷氧基(較佳為C3-8
環烷氧基)、
(8)芳氧基(較佳為C6-14
芳氧基)、
(9)芳烷氧基(較佳為C7-16
芳烷氧基)、
(10)可具有取代基之胺基。
身為烷氧基(即,烷基氧基)一部分之烷基之說明係如上所述。身為後述基之一部分之烷基之說明亦係相同。作為烷氧基,可舉出例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、sec-丁氧基、tert-丁氧基、戊氧基、己氧基。
身為環烷氧基之一部分之環烷基之說明係如上所述。身為後述基之一部之環烷基之說明亦係相同。作為環烷氧基,可舉出例如,環丙氧基、環丁氧基、環戊氧基、環己氧基、環庚氧基、環辛氧基。
身為芳氧基之一部分之芳基之說明係如上所述。身為後述基之一部分之芳基之說明亦係相同。作為芳氧基,可舉出例如,苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基。
身為芳烷氧基之一部之芳烷基之說明係如上所述。身為後述基之一部分之芳烷基之說明亦係相同。作為芳烷氧基,可舉出例如,苄氧基、苯乙基氧基、萘基甲氧基、苯基丙氧基。
作為烷基-羰氧基,可舉出例如,乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、2-甲基丙醯氧基、戊醯氧基、3-甲基丁醯氧基、2-甲基丁醯氧基、2,2-二甲基丙醯氧基、己醯氧基、庚醯氧基。尚且,「C1-18
烷基-羰氧基」之記載係表示該基之一部分之烷基之碳數為1~18。其他記載也係相同意義。
作為環烷基-羰氧基,可舉出例如,環丙基-羰氧基、環丁基-羰氧基、環戊基-羰氧基、環己基-羰氧基、環庚基-羰氧基、環辛基-羰氧基。
作為芳基-羰氧基,可舉出例如,苄醯氧基、1-萘甲醯氧基、2-萘甲醯氧基。
作為芳烷基-羰氧基,可舉出例如,苯基乙醯氧基、苯基丙醯氧基。
作為烷氧基-羰基,可舉出例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、異丙氧基羰基、丁氧基羰基、異丁氧基羰基、sec-丁氧基羰基、tert-丁氧基羰基、戊氧基羰基、己氧基羰基。
作為環烷氧基-羰基,可舉出例如,環丙氧基羰基、環丁氧基羰基、環戊氧基羰基、環己氧基羰基、環庚氧基羰基、環辛氧基羰基。
作為芳氧基-羰基,可舉出例如,苯氧基羰基、1-萘氧基羰基、2-萘氧基羰基。
作為芳烷氧基-羰基,例如,苄氧基羰基、苯乙基氧基羰基、萘基甲基氧基羰基、苯基丙基氧基羰基。
作為可具有取代基之胺甲醯基,可舉出例如,可具有1或2個取代基的胺甲醯基,且前述取代基為選自可具有取代基之烷基、可具有取代基之環烷基、可具有取代基之芳基、及可具有取代基之芳烷基。
作為可具有取代基之胺甲醯基之適宜例,可舉出以下者:
(1)胺甲醯基、
(2)單-或二-(烷基)胺甲醯基(前述烷基係亦可具有取代基)(例,甲基胺甲醯基、乙基胺甲醯基、二甲基胺甲醯基、二乙基胺甲醯基、N-乙基-N-甲基胺甲醯基)、
(3)單-或二-(環烷基)胺甲醯基(前述環烷基係亦可具有取代基)(例,環丙基胺甲醯基、環己基胺甲醯基)、
(4)單-或二-(芳基)胺甲醯基(前述芳基係亦可具有取代基)(例,苯基胺甲醯基)、
(5)單-或二-(芳烷基)胺甲醯基(前述芳烷基係亦可具有取代基)(例,苄基胺甲醯基、苯乙基胺甲醯基)。
在此,「單-或二-(烷基)胺甲醯基(前述烷基係亦可具有取代基)」係表示單(烷基)胺甲醯基(前述烷基係亦可具有取代基)或二(烷基)胺甲醯基(前述烷基係亦可具有取代基)。又,「單(烷基)胺甲醯基(前述烷基係亦可具有取代基)」係表示,具有1個可具有取代基之烷基的胺甲醯基,「二(烷基)胺甲醯基(前述烷基係亦可具有取代基)」係表示具有2個可具有取代基之烷基的胺甲醯基。單-或二-之標記意義在其他內容也係相同者。
作為可具有取代基之胺基,可舉出例如,可具有1或2個取代基的胺基,且前述取代基為為選自,可具有取代基之烷基、可具有取代基之環烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之芳烷基、可具有取代基之烷基-羰基、可具有取代基之環烷基-羰基、可具有取代基之芳基-羰基、及可具有取代基之芳烷基-羰基。
作為可具有取代基之胺基之適宜例,可舉出如以下者:
(1)胺基、
(2)單-或二-(烷基)胺基(前述烷基係亦可具有取代基)(例,甲基胺基、三氟甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、丙基胺基、二丁基胺基)、
(3)單-或二-(環烷基)胺基(前述環烷基係亦可具有取代基)(例,環丙基胺基、環己基胺基)、
(4)單-或二-(芳基)胺基(前述芳基係亦可具有取代基)(例,苯基胺基)、
(5)單-或二-(芳烷基)胺基(前述芳烷基係亦可具有取代基)(例,苄基胺基、二苄基胺基)、
(6)單-或二-(烷基-羰基)胺基(前述烷基-羰基係亦可具有取代基)(例,乙醯基胺基、丙醯基胺基)、
(7)單-或二-(環烷基-羰基)胺基(前述環烷基-羰基係亦可具有取代基)(例,環丙基羰基胺基、環己基羰基胺基)、
(8)單-或二-(芳基-羰基)胺基(前述芳基-羰基係亦可具有取代基)(例,苄醯基胺基)、
(9)單-或二-(芳烷基-羰基)胺基(前述芳烷基-羰基係亦可具有取代基)(例,苄基羰基胺基)。
在此,「單-或二-(烷基)胺基(前述烷基係亦可具有取代基)」係表示單(烷基)胺基(前述烷基係亦可具有取代基)或二(烷基)胺基(前述烷基係亦可具有取代基)。又,「單(烷基)胺基(前述烷基係亦可具有取代基)」係表示具有1個可具有取代基之烷基的胺基,「二(烷基)胺基(前述烷基係亦可具有取代基)」係表示具有2個可具有取代基之烷基的胺基。單-或二-之標記意義在其他內容也係相同者。
<式(I)所示之化合物>
本發明之加硫橡膠組成物,其特徵之一為以指定量包含式(I)所示之化合物。
化合物(I)係可僅使用1種,亦可併用2種以上。
X1a
表示氮原子或C-R1a
,X3a
表示氮原子或C-R3a
,X5a
表示氮原子或C-R5a
。但,X1a
、X3a
及X5a
之至少一個為氮原子。X1a
、X3a
及X5a
之1個或2個係以氮原子為佳。
R1a
及R3a
~R6a
係各自獨立表示氫原子、鹵素原子、可具有取代基之C1-18
烷基、可具有取代基之C3-10
環烷基、可具有取代基之C6-18
芳基、可具有取代基之C7-20
芳烷基、羧基、可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基、可具有取代基之C3-10
環烷氧基-羰基、可具有取代基之C6-18
芳氧基-羰基、可具有取代基之C7-20
芳烷氧基-羰基、可具有取代基之胺甲醯基、羥基、可具有取代基之C1-18
烷氧基、可具有取代基之C3-10
環烷氧基、可具有取代基之C6-18
芳氧基、可具有取代基之C7-20
芳烷氧基、可具有取代基之C1-18
烷基-羰氧基、可具有取代基之C3-10
環烷基-羰氧基、可具有取代基之C6-18
芳基-羰氧基、可具有取代基之C7-20
芳烷基-羰氧基、可具有取代基之胺基,或硝基。尚且,本說明書中,「R3a
~R6a
」係意指「R3a
、R4a
、R5a
及R6a
」。其他係之相同記也係相同之意義。
本發明之一態樣中,以R1a
及R3a
~R6a
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基、羧基、可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基,或硝基為佳。該態樣中,可具有取代基之C1-18
烷基係以可具有鹵素原子之C1-12
烷基為佳,較佳為可具有鹵素原子之C1-6
烷基,更佳為可具有鹵素原子之C1-3
烷基。該態樣中,可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基係以可具有取代基之C1-12
烷氧基-羰基為佳,較佳為C1-12
烷氧基-羰基。
作為較佳之化合物(I),可舉出以下者:
(a)X1a
及X3a
皆為氮原子,X5a
為C-R5a
,以及R4a
~R6a
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(以下有略稱為「化合物(Ia)」之情況)、
(b)X1a
為氮原子,X3a
為C-R3a
,X5a
為C-R5a
,及R3a
~R6a
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(以下有略稱為「化合物(Ib)」之情況),以及
(c)X1a
為C-R1a
,X3a
為C-R3a
,X5a
為氮原子,以及R1a
、R3a
、R4a
及R6a
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(以下有略稱為「化合物(Ic)」之情況)。
化合物(Ia)中,以R4a
~R6a
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基為佳。又,化合物(Ia)之中,亦以X1a
及X3a
皆為氮原子,X5a
為C-R5a
,R4a
及R6a
係各自獨立為可具有取代基之C1-18
烷基,以及R5a
為氫原子之化合物為佳。
化合物(Ib)中,以R3a
、R4a
及R6a
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基為佳,較佳係皆為氫原子。化合物(Ib)中,以R5a
係氫原子或硝基為佳。
化合物(Ic)中,以R1a
、R3a
、R4a
及R6a
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基為佳,較佳係皆為氫原子。
化合物(Ia)~化合物(Ic)中之可具有取代基之C1-18
烷基係以C1-18
烷基為佳,較佳為C1-12
烷基,更佳為C1-6
烷基,特佳為C1-3
烷基。
化合物(Ia)~化合物(Ic)係皆可單僅使用1種,亦可併用2種以上。作為化合物(Ia)~化合物(Ic)之具體例,可舉出如以下者。以下之具體例之中係以化合物(Ia-1)為較佳。
作為化合物(I),可使用市售品。作為市售品,可舉出例如,東京化成工業公司製「4,6-二甲基-2-巰基嘧啶」(化合物(Ia-1))、東京化成工業公司製「2-巰基嘧啶」(化合物(Ia-2))、東京化成工業公司製「2-巰基吡啶」(化合物(Ib-1))、東京化成工業公司製「2-巰基-5-硝基吡啶」(化合物(Ib-2))、東京化成工業公司製「4-巰基吡啶」(化合物(Ic-1))等。又,對市售品以公知方法導入取代基而得之化合物也係可使用作為化合物(I)。
本發明之加硫橡膠組成物,其特徵以指定量包含化合物(I)。從耐摩耗性之觀點,相對於加硫橡膠組成物全體之化合物(I)之含量為0.00005重量%以上,以0.00008重量%以上為佳,較佳為0.00010重量%以上,更佳為0.0010重量%以上,特佳為0.010重量%以上。另一方面,為了製造化合物(I)之含量為多之加硫橡膠組成物,則有必要增加用來製造該未加硫橡膠組成物中之化合物(I)之含量。但,認為化合物(I)之含量為多之未加硫橡膠組成物會成為化合物(I)之磺醯基(-SH)引起早期硫化(scorch)之原因,導致其加工性惡化。因此,從防止未加硫橡膠組成物之加工性惡化之觀點,相對於加硫橡膠組成物全體之化合物(I)之含量為5重量%以下,以3重量%以下為佳,較佳為1重量%以下。本發明中之化合物(I)之含量為藉由實施例欄記載之條件及方法中之萃取及分析而得之值。
<式(II)所示之化合物>
本發明之加硫橡膠組成物係以相對於加硫橡膠組成物全體,以0.0001~1.0重量%之含量包含式(II)所示之化合物為佳。
以指定量包含化合物(I)及化合物(II)之加硫橡膠組成物可發揮優異之耐摩耗性。化合物(II)係可僅使用1種,亦可併用2種以上。
含有化合物(I)及化合物(II)之加硫橡膠組成物係可藉由混練化合物(I)、化合物(II)、橡膠成分及硫成分,以及因應必要之其他成分(例如,二氧化矽、碳黑),且加熱取得之橡膠組成物來製造。在前述混練或加熱中,化合物(II)與橡膠成分及/或其他成分藉由進行反應而形成其他化合物,故認為與化合物(I)同樣地,化合物(II)也會受到消費。因此,即便使用化合物(II),取得之加硫橡膠組成物中仍會有不含有指定量之化合物(II)的情況。
X1b
表示氮原子或C-R1b
,X3b
表示氮原子或C-R3b
,X5b
表示氮原子或C-R5b
,X1c
表示氮原子或C-R1c
,X3c
表示氮原子或C-R3c
,X5c
表示氮原子或C-R5c
。但,X1b
、X3b
、X5b
、X1c
、X3c
及X5c
之至少一個為氮原子。X1b
、X3b
、X5b
、X1c
、X3c
及X5c
之1個以上5個以下係以氮原子為佳。
以X1b
及X1c
皆為氮原子,或X1b
為C-R1b
,且X1c
為C-R1c
為佳。該態樣中,以R1b
及R1c
係相同者為佳。
以X3b
及X3c
皆為氮原子,或X3b
為C-R3b
,且X3c
為C-R3c
為佳。該態樣中,以R3b
及R3c
係相同者為佳。
以X5b
及X5c
皆為氮原子,或X5b
為C-R5b
,且X5c
為C-R5c
為佳。該態樣中,以R5b
及R5c
係相同者為佳。
R1b
及R3b
~R6b
以及R1c
及R3c
~R6c
係各自獨立表示氫原子、鹵素原子、可具有取代基之C1-18
烷基、可具有取代基之C3-10
環烷基、可具有取代基之C6-18
芳基、可具有取代基之C7-20
芳烷基、羧基、可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基、可具有取代基之C3-10
環烷氧基-羰基、可具有取代基之C6-18
芳氧基-羰基、可具有取代基之C7-20
芳烷氧基-羰基、可具有取代基之胺甲醯基、羥基、可具有取代基之C1-18
烷氧基、可具有取代基之C3-10
環烷氧基、可具有取代基之C6-18
芳氧基、可具有取代基之C7-20
芳烷氧基、可具有取代基之C1-18
烷基-羰氧基、可具有取代基之C3-10
環烷基-羰氧基、可具有取代基之C6-18
芳基-羰氧基、可具有取代基之C7-20
芳烷基-羰氧基、可具有取代基之胺基,或硝基。
本發明之一態樣中,以R1b
及R3b
~R6b
以及R1c
及R3c
~R6c
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基、羧基、可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基,或硝基為佳。該態樣中,可具有取代基之C1-18
烷基係以可具有鹵素原子之C1-12
烷基為佳,較佳為可具有鹵素原子之C1-6
烷基,更佳為可具有鹵素原子之C1-3
烷基。該態樣中,可具有取代基之C1-18
烷氧基-羰基係以可具有取代基之C1-12
烷氧基-羰基為佳,較佳為C1-12
烷氧基-羰基。
作為較佳之化合物(II),可舉出以下者:
(a)X1b
、X3b
、X1c
及X3c
皆為氮原子,X5b
為C-R5b
,X5c
為C-R5c
,以及R4b
~R6b
及R4c
~R6c
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(以下有略稱為「化合物(IIa)」之情況)、
(b)X1b
及X1c
皆為氮原子,X3b
為C-R3b
,X5b
為C-R5b
,X3c
為C-R3c
,X5c
為C-R5c
,以及R3b
~R6b
及R3c
~R6c
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(以下有略稱為「化合物(IIb)」之情況),以及
(c)X1b
為C-R1b
,X3b
為C-R3b
,X1c
為C-R1c
,X3c
為C-R3c
,X5b
及X5c
皆為氮原子,以及R1b
、R3b
、R4b
、R6b
、R1c
、R3c
、R4c
及R6c
係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18
烷基或硝基之化合物(以下有略稱為「化合物(IIc)」之情況)。
化合物(IIa)中,以R4b
~R6b
及R4c
~R6c
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基為佳。又,化合物(IIa)之中,亦以X1b
、X3b
、X1c
及X3c
皆為氮原子,X5b
為C-R5b
,X5c
為C-R5c
,R4b
、R6b
、R4c
及R6c
係各自獨立為可具有取代基之C1-18
烷基,以及R5b
及R5c
皆為氫原子之化合物為佳。
化合物(IIb)中,以R3b
、R4b
、R6b
、R3c
、R4c
及R6c
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基為佳,較佳係皆為氫原子。化合物(IIb)中,以R5b
及R5c
係氫原子或硝基為佳。
化合物(IIc)中,以R1b
、R3b
、R4b
、R6b
、R1c
、R3c
、R4c
及R6c
係各自獨立為氫原子或可具有取代基之C1-18
烷基為佳,較佳係皆為氫原子。
化合物(IIa)~化合物(IIc)中之可具有取代基之C1-18
烷基係以C1-18
烷基為佳,較佳為C1-12
烷基,更佳為C1-6
烷基,特佳為C1-3
烷基。
化合物(IIa)~化合物(IIc)係可單僅使用任1種,亦可併用2種以上。作為化合物(IIa)~化合物(IIc)之具體例,可舉出如以下者。以下之具體例之中,以化合物(IIa-1)為較佳。
作為化合物(II),可使用市售品。作為市售品,可舉出例如,東京化成工業公司製「2,2’-二吡啶基二硫醚」(化合物(IIb-1))、東京化成工業公司製「2,2’-二硫代雙(5-硝基吡啶)」(化合物(IIb-2))、東京化成工業公司製「4,4’-二吡啶基二硫醚」(化合物(IIc-1))等。
化合物(II)係可藉由公知方法進行製造。化合物(II)係例如,如以下所示般,可藉由市售之化合物(I)及/或以公知方法製造之化合物(I)之氧化及二硫醚鍵之形成來製造(下述式中之基之定義係如同先前所述)。
化合物(II)之合成反應中之氧化係可使用過氧化氫、鐵氰化鉀、氧、碘、溴、碘苯二乙酸酯、過碘酸鈉、過錳酸鉀等之氧化劑來進行。氧化劑係可僅使用1種,亦可併用2種以上。又,亦可藉由併用過氧化氫與碘化鈉而在系統中使碘產生。氧化劑之使用量(使用2種以上之氧化劑時則為其之合計量)在相對於化合物(Id)及化合物(Ie)之合計1莫耳而言,以1~10莫耳為佳,較佳為1~3莫耳。
化合物(II)之合成反應(即,氧化及二硫醚鍵之形成)通常係在溶劑中進行。作為該溶劑,可舉出例如,乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸異丙基酯、乳酸乙酯等之酯系溶劑、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等之醯胺系溶劑、二甲亞碸等之亞碸系溶劑、苯、甲苯、二甲苯等之芳香族烴系溶劑、四氫呋喃、1,4-二噁烷、甲基乙基醚等之醚系溶劑、水、甲醇、乙醇等之質子性溶劑。溶劑係可僅使用1種,亦可併用2種以上。
化合物(II)之合成反應(即,氧化及二硫醚鍵之形成)係以對化合物(Id)及化合物(Ie)添加過氧化氫水溶液來進行為佳。使用過氧化氫水溶液之氧化及二硫醚鍵之形成為發熱反應。添加過氧化氫水溶液後,較佳以0~100℃,更佳以0~60℃,且較佳以0.1~48小時,更佳以0.1~24小時來攪拌混合物為佳。
化合物(II)之合成後,藉由公知手段(過濾、萃取、濃縮等)而可取得化合物(II)。也可藉由公知手段來純化取得之化合物(II)。
從耐摩耗性之觀點,相對於加硫橡膠組成物全體,化合物(II)之含量係以0.0001重量%以上為佳,較佳為0.0002重量%以上,更佳為0.0005重量%以上,特佳為0.0010重量%以上。另一方面,前述含量係以1.0重量%以下為佳,較佳為0.5重量%以下,更佳為0.3重量%以下,特佳為0.2重量%以下,最佳為0.1重量%以下。本發明中之化合物(II)之含量係藉由實施例欄記載之條件及方法中之萃取及分析所得之值。
<加硫橡膠>
本發明之加硫橡膠組成物包含加硫橡膠。在此「加硫橡膠」係意指「藉由硫成分而經過交聯之橡膠成分」。以下,依序說明橡膠成分及硫成分。
(橡膠成分)
作為橡膠成分,可舉出例如,苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠(SBR)、天然橡膠(NR)(變性天然橡膠,包括例如,環氧化天然橡膠、脫蛋白天然橡膠)、丁二烯橡膠(BR)、異戊二烯橡膠(IR)、腈橡膠(NBR)、氯丁二烯橡膠(CR)、丁基橡膠(異戊二烯・異丁烯共聚合橡膠、IIR)、乙烯・丙烯・二烯共聚合橡膠(EPDM)、鹵化丁基橡膠(HR)等。橡膠成分係可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為SBR,可舉出例如,日本橡膠協會編「橡膠工業便覽<第四版>」第210~211頁記載之乳化聚合SBR及溶液聚合SBR。亦可併用乳化聚合SBR及溶液聚合SBR。
作為溶液聚合SBR,可舉出如以變性劑進行變性而得之,分子末端具有氮、錫及矽之至少一個元素之變性溶液聚合SBR。作為變性劑,可舉出例如,內醯胺化合物、醯胺化合物、脲化合物、N,N-二烷基丙烯醯胺化合物、異氰酸酯化合物、醯亞胺化合物、具有烷氧基之矽烷化合物、胺基矽烷化合物、錫化合物與具有烷氧基之矽烷化合物之併用變性劑、烷基丙烯醯胺化合物與具有烷氧基之矽烷化合物之併用變性劑等。該等變性劑係可單獨使用,亦可使用複數者。作為變性溶液聚合SBR,具體地可舉出如日本傑恩公司製「Nipol(註冊商標)NS116」等之使用4,4’-雙(二烷基胺基)二苯甲酮使分子末端變性而成之溶液聚合SBR、JSR公司製「SL574」等之使用鹵化錫化合物使分子末端變性而成之溶液聚合SBR、及旭化成公司製「E10」及「E15」等之矽烷變性溶液聚合SBR等。
又,也可使用對乳化聚合SBR及溶液聚合SBR添加加工油或香薰油(aroma oil)等之油而成之充油SBR。
作為天然橡膠,可舉出例如,RSS#1、RSS#3、TSR20、SIR20等之等級之天然橡膠。作為環氧化天然橡膠,可舉出如環氧化度10~60莫耳%者(例如,Kumpulan Guthrie公司製ENR25或ENR50)。作為脫蛋白天然橡膠,以總氮含有率為0.3重量%以下之脫蛋白天然橡膠為佳。作為其他變性天然橡膠,可舉出例如,使天然橡膠與4-乙烯基吡啶、N,N,-二烷基胺基乙基丙烯酸酯(例如N,N,-二乙基胺基乙基丙烯酸酯)、2-羥基丙烯酸酯等反應而得之含有極性基之變性天然橡膠。
作為BR,在輪胎工業中可使用一般性BR。BR係經常會與SBR及/或天然橡膠摻合來使用。
基於耐摩耗性之提升效果為高之理由,作為BR,以順式含量高之BR為佳,以順式含量為95質量%以上之高順式BR為較佳。作為高順式BR,可舉出例如,日本傑恩公司製之BR1220、宇部興產公司製之BR150B等。
也可使用以變性劑進行變性而得之,在分子末端具有氮、錫、及矽之至少一個元素之變性BR。作為變性劑,可舉出例如,4,4’-雙(二烷基胺基)二苯甲酮、鹵化錫化合物、內醯胺化合物、醯胺化合物、脲化合物、N,N-二烷基丙烯醯胺化合物、異氰酸酯化合物、醯亞胺化合物、具有烷氧基之矽烷化合物(例如,三烷氧基矽烷化合物)、胺基矽烷化合物、錫化合物、烷基丙烯醯胺化合物等。該等變性劑係可單獨使用,亦可使用複數者。作為變性BR,可舉出例如,日本傑恩製「Nipol(註冊商標)BR 1250H」等之錫變性BR。
橡膠成分係以包含二烯系橡膠為佳。在此,二烯系橡膠係指將具有共軛雙鍵之二烯單體作為原料之橡膠。作為二烯系橡膠,可舉出例如,苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠(SBR)、天然橡膠(NR)、丁二烯橡膠(BR)、異戊二烯橡膠(IR)、腈橡膠(NBR)、氯丁二烯橡膠(CR)等。
使用二烯系橡膠之情況,橡膠成分中之二烯系橡膠之量(即,橡膠成分每100重量%之二烯系橡膠之量)係以50~100重量%為佳,較佳為70~100重量%,更佳為80~100重量%,最佳為100重量%。即,橡膠成分係由二烯系橡膠所構成為最佳。
本發明之一態樣中,橡膠成分係以包含SBR為佳。該態樣中之橡膠成分中之SBR之量係以50~100重量%為佳,較佳為70~100重量%,更佳為80~100重量%。
本發明之一態樣中,橡膠成分係以包含SBR及BR為佳。該態樣中,橡膠成分中之SBR及BR之合計量係以50~100重量%為佳,較佳為70~100重量%,更佳為80~100重量%,最佳為100重量%。即,該態樣中,橡膠成分係由SBR及BR所構成為最佳。該態樣中,從低燃費性及耐摩耗性之觀點,BR之量與SBR之量之重量比(BR之量/SBR之量)係以5/95~50/50為佳,較佳為10/90~40/60,更佳為20/80~40/60。
本發明之一態樣中,橡膠成分係以包含SBR及天然橡膠為佳。該態樣中,橡膠成分中之SBR及天然橡膠之合計量係以50~100重量%為佳,較佳為70~100重量%,更佳為80~100重量%,最佳為100重量%。即,該態樣中,橡膠成分係以由SBR及天然橡膠所構成為最佳。該態樣中,從耐久性向上之觀點,天然橡膠之量與SBR之量之重量比(天然橡膠之量/SBR之量)係以5/95~50/50為佳,較佳為10/90~40/60,更佳為20/80~40/60。
(硫成分)
作為硫成分,可舉出例如,粉末硫、沉降硫、膠質硫、不溶性硫、高分散性硫等。
以橡膠成分每100重量份計,硫成分之量係以0.1~10重量份為佳,較佳為0.1~7重量份,更佳為0.1~4重量份。
<其他成分>
本發明中,也可使用與上述之化合物(I)、化合物(II)及加硫橡膠(即,藉由硫成分而經交聯之橡膠成分)為相異之其他成分。作為其他成分,可舉出如在橡膠領域中為公知者,例如,填充劑、能與二氧化矽鍵結之化合物(例,矽烷耦合劑)、加硫促進劑、加硫促進助劑、防老化劑、加工助劑、油、蠟、間苯二酚、樹脂、黏彈性改善劑、解膠劑、阻滯劑、具有氧乙烯單位之化合物、觸媒(環烷酸鈷等)。其他成分係皆可僅使用1種,亦可併用2種以上。
(填充劑)
作為填充劑,可舉出例如,二氧化矽、碳黑、氫氧化鋁、煙煤粉碎物、滑石、黏土(尤其,燒成黏土)、氧化鈦等。填充劑係可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為二氧化矽,可舉出如例如,(i)pH為6~8之二氧化矽、(ii)包含鈉0.2~1.5重量%之二氧化矽、(iii)真圓度為1~1.3之真球狀二氧化矽、(iv)利用聚矽氧油(例,二甲基聚矽氧油)、含有乙氧基矽基之有機矽化合物、醇(例,乙醇、聚乙二醇)等進行表面處理之二氧化矽、(v)二種類以上之具有相異表面積之二氧化矽之混合物等。該等係可僅使用1種,亦可併用2種以上。
二氧化矽之BET比表面積係以20~400m2
/g為佳,較佳為20~350m2
/g,更佳為20~300m2
/g。該BET比表面積係可藉由多點氮吸附法(BET法)進行測量。
作為二氧化矽之市售品,可舉出例如,東曹・二氧化矽公司製「Nipsil(註冊商標)AQ」、「Nipsil(註冊商標)AQ-N」、EVONIK公司製「Ultrasil(註冊商標)VN3」、「Ultrasil(註冊商標)VN3-G」、「Ultrasil(註冊商標)360」、「Ultrasil(註冊商標)7000」、「Ultrasil(註冊商標) 9100GR」、Solvay公司製「Zeosil(註冊商標) 115GR」、「Zeosil(註冊商標)1115MP」、「Zeosil(註冊商標)1205MP」、「Zeosil(註冊商標)Z85MP」。
在使用二氧化矽之情況,從耐摩耗性之觀點,以橡膠成分每100重量份計,其之量係以10~120重量份為佳,較佳為20~120重量份,更佳為30~120重量份,最佳為50~100重量份。
作為碳黑,可舉出例如,日本橡膠協會編「橡膠工業便覽<第四版>」第494頁記載者。碳黑係可僅使用1種,亦可併用2種以上。作為碳黑,以高耐磨爐黑(HAF,High Abrasion Furnace)、超耐磨爐黑(SAF,Super Abrasion Furnace)、中級超耐磨爐黑(ISAF,Intermediate SAF)、中級超耐磨爐-高模量黑(ISAF-HM,Intermediate SAF-High Modulus)、快擠出爐黑(FEF,Fast Extrusion Furnace)、中耐磨爐黑(MAF,Medium Abrasion Furnace)、通用爐法黑(GPF,General Purpose Furnace)、半補強爐黑(SRF,Semi-Reinforcing Furnace)為佳。
碳黑之BET比表面積係以10~130m2
/g為佳,較佳為20~130m2
/g,更佳為40~130m2
/g。該BET比表面積係可藉由多點氮吸著法(BET法)進行測量。
在使用碳黑之情況,從耐摩耗性之觀點,以橡膠成分每100重量份計,其之量係以1~120重量份為佳,較佳為1~100重量份,更佳為1~60重量份,最佳為1~30重量份。
在使用碳黑之情況,從耐摩耗性之觀點,碳黑之量與二氧化矽之量之重量比(碳黑之量/二氧化矽之量)係以1/120~1/1為佳,較佳為1/120~3/5,更佳為1/120~ 1/2,最佳為1/100~1/5。
作為氫氧化鋁,可例示如氮吸附比表面積5~250m2
/g、DOP給油量50~100ml/100g之氫氧化鋁。
煙煤粉碎物之平均粒徑係以0.001mm以上為佳,又以0.1mm以下為佳,較佳為0.05mm以下,更佳為0.01mm以下。尚且,煙煤粉碎物之平均粒徑係從依據JIS Z 8815-1994測量之粒度分布來算出之質量基準之平均粒徑。
煙煤粉碎物之比重係以1.6以下為佳,以1.5以下為較佳,以1.3以下為更佳。若使用比重超過1.6之煙煤粉碎物,則有橡膠組成物全體之比重增加,且無法充分謀求輪胎之低燃費性提升的憂慮。煙煤粉碎物之比重係以0.5以上為佳,以1.0以上為較佳。若使用比重未滿0.5之煙煤粉碎物,則有混練時之加工性惡化的憂慮。
(能與二氧化矽鍵結之化合物)
作為能與二氧化矽鍵結之化合物,可舉出例如,雙(3-三乙氧基矽基丙基)四硫醚(例如,EVONIK公司製「Si-69」)、雙(3-三乙氧基矽基丙基)二硫醚(例如,EVONIK公司製「Si-75」)、雙(3-二乙氧基甲基矽基丙基)四硫醚、雙(3-二乙氧基甲基矽基丙基)二硫醚、3-辛醯基硫丙基三乙氧基矽烷(別名:「硫代辛酸S-[3-(三乙氧基矽基)丙基]酯」,例如,通用電子矽公司製「NXT矽烷」)、硫代辛酸S-[3-{(2-甲基-1,3-丙烷二烷氧基)乙氧基矽基}丙基]酯、硫代辛酸S-[3-{(2-甲基-1,3-丙烷二烷氧基)甲基矽基}丙基]酯、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷、甲基三丁氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、異丁基三乙氧基矽烷、n-辛基三甲氧基矽烷、n-辛基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(甲氧基乙氧基)矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、苯基三乙醯氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、(3-環氧丙氧基丙基)三甲氧基矽烷、(3-環氧丙氧基丙基)三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷及3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷。該等之中亦以雙(3-三乙氧基矽基丙基)四硫醚(例如,EVONIK公司製「Si-69」)、雙(3-三乙氧基矽基丙基)二硫醚(例如,EVONIK公司製「Si-75」)、3-辛醯基硫丙基三乙氧基矽烷(例如,通用電子矽公司製「NXT矽烷」)為佳。
在使用能與二氧化矽鍵結之化合物的情況,以二氧化矽每100重量份計,其之量係以2~20重量份為佳,較佳為2~15重量份,更佳為2~10重量份。
在使用能與二氧化矽鍵結之化合物的情況,也可使用如乙醇、丁醇、辛醇等之1價醇;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、季戊四醇、聚醚聚醇等之多元醇;N-烷基胺;胺基酸;分子末端經羧基變性或胺變性之液狀聚丁二烯等。
(加硫促進劑)
作為加硫促進劑,可使用例如,橡膠工業便覽<第四版>(平成6年1月20日社團法人日本橡膠協會發行)中記載者。加硫促進劑係可僅使用1種,亦可併用2種以上。作為加硫促進劑,可舉出例如,亞磺醯胺系加硫促進劑、噻唑系加硫促進劑、胍系加硫促進劑等。
作為亞磺醯胺系加硫促進劑,可舉出例如,N-環己基-2-苯並噻唑基亞磺醯胺(CBS)、N-tert-丁基-2-苯並噻唑基亞磺醯胺(BBS)、N-氧二伸乙基-2-苯並噻唑基亞磺醯胺(OBS)、N,N-二環己基-2-苯並噻唑基亞磺醯胺(DCBS)等。亞磺醯胺系加硫促進劑係可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為噻唑系加硫促進劑,可舉出例如,2-巰基苯並噻唑(MBT)、二苯並噻唑基二硫醚(MBTS)、2-巰基苯並噻唑 環己基胺鹽(CMBT)、2-巰基苯並噻唑鋅鹽(ZMBT)等。噻唑系加硫促進劑係可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為胍系加硫促進劑,可舉出例如,二苯基胍(DPG)、N,N'-二-o-甲苯基胍(DOTG)等。胍系加硫促進劑係可僅使用1種,亦可併用2種以上。
在使用加硫促進劑之情況,以橡膠成分每100重量份計,其之量(在使用2種以上之加硫促進劑時則為其合計量)係以0.5~10.5重量份為佳,較佳為0.7~8重量份,更佳為0.8~5.5重量份。
硫成分之量與加硫促進劑之量之重量比(硫成分之量/加硫促進劑之量)並無特別限制,以1/10~10/1為佳,較佳為1/5~5/1。尚且,在使用2種以上之加硫促進劑(例如,CBS及DPG)之情況,前述重量比係使用硫成分之量,與2種以上之加硫促進劑之合計量來算出。
(加硫促進助劑)
作為加硫促進助劑,可舉出例如,氧化鋅、檸康醯亞胺化合物、烷基酚・氯化硫縮合物、有機硫代硫酸鹽化合物及式(III)所示之化合物。
(式中,R17
表示C2-10
烷二基,R16
及R18
係各自獨立表示包含氮原子之1價有機基。)
尚且,本發明中,氧化鋅係包含在加硫促進助劑之概念中,而並非係包含在上述之填充劑之概念中。
在使用氧化鋅之情況,以橡膠成分每100重量份計,其之量係以0.01~20重量份為佳,較佳為0.1~15重量份,更佳為0.1~10重量份。
作為檸康醯亞胺化合物,基於熱性穩定,於橡膠成分中之分散性優異之理由,以雙檸康醯亞胺類為佳。具體地可舉出如1,2-雙檸康醯亞胺甲基苯、1,3-雙檸康醯亞胺甲基苯、1,4-雙檸康醯亞胺甲基苯、1,6-雙檸康醯亞胺甲基苯、2,3-雙檸康醯亞胺甲基甲苯、2,4-雙檸康醯亞胺甲基甲苯、2,5-雙檸康醯亞胺甲基甲苯、2,6-雙檸康醯亞胺甲基甲苯、1,2-雙檸康醯亞胺乙基苯、1,3-雙檸康醯亞胺乙基苯、1,4-雙檸康醯亞胺乙基苯、1,6-雙檸康醯亞胺乙基苯、2,3-雙檸康醯亞胺乙基甲苯、2,4-雙檸康醯亞胺乙基甲苯、2,5-雙檸康醯亞胺乙基甲苯、2,6-雙檸康醯亞胺乙基甲苯等。
檸康醯亞胺化合物之中,基於熱性特別穩定,於橡膠成分中之分散性特別優異,且可取得高硬度(Hs)之加硫橡膠組成物(反轉抑制)之理由,以下述式所示之1,3-雙檸康醯亞胺甲基苯為佳。
作為加硫促進助劑,基於可取得高硬度(Hs)之加硫橡膠組成物之理由,以使用式(IV)所示之烷基酚・氯化硫縮合物為佳。
[式中,n為0~10之整數,X為2~4之整數,R19
為C5-12
烷基。]
基於烷基酚・氯化硫縮合物(IV)在橡膠成分中之分散性為良好之理由,式(IV)中之n係以1~9之整數為佳。
X超過4時,則有烷基酚・氯化硫縮合物(IV)變得熱性不穩定之傾向,X為1時,烷基酚・氯化硫縮合物(IV)中之硫含有率(硫之重量)為少。基於可效率良好地展現高硬度(反轉抑制)之理由,X係以2為佳。
R19
為C5-12
烷基。基於在橡膠成分中之烷基酚・氯化硫縮合物(IV)之分散性為良好之理由,R19
係以C6-9
烷基為佳。
作為烷基酚・氯化硫縮合物(IV)之具體例,可舉出如式(IV)中之n為0~10,X為2,R19
為辛基,硫含有率為24重量%之田岡化學工業公司製之Tackirol V200。
作為加硫促進助劑,從取得高硬度(Hs)之加硫橡膠組成物(反轉抑制)之觀點,以使用式(V):
[式中,s為3~10之整數。]
所示之有機硫代硫酸鹽化合物之鹽(以下有記載為「有機硫代硫酸鹽化合物鹽(V)」之情況)為佳。也可使用含有結晶水之有機硫代硫酸鹽化合物鹽(V)。作為有機硫代硫酸鹽化合物鹽(V),可舉出例如,鋰鹽、鉀鹽、鈉鹽、鎂鹽、鈣鹽、鋇鹽、鋅鹽、鎳鹽、鈷鹽等,以鉀鹽、鈉鹽為佳。
s為3~10之整數,以3~6之整數為佳。s若在2以下,則有無法取得充足耐熱疲勞性之傾向,s若在11以上,則有無法充分取得利用有機硫代硫酸鹽化合物鹽(V)而得之耐熱疲勞性改善效果的情況。
從常溫常壓下為穩定之觀點,作為有機硫代硫酸鹽化合物鹽(V),以其之鈉鹽一水合物、鈉鹽二水合物為佳,從成本之觀點,以由硫代硫酸鈉所得之有機硫代硫酸鹽化合物鹽(V)為較佳,以下述式所示之1,6-六亞甲基二硫代硫酸鈉・二水合物為更佳。
基於會良好分散於橡膠成分中,及在與烷基酚・氯化硫縮合物(IV)併用時,能插入於烷基酚・氯化硫縮合物(IV)之-SX
-交聯之中間,而形成與烷基酚・氯化硫縮合物(IV)之混合交聯的理由,以使用式(III)所示之化合物作為加硫促進助劑為佳。
(式中,R17
表示C2-10
烷二基,R16
及R18
係各自獨立表示包含氮原子之1價有機基。)
R17
為C2-10
烷二基,以C4-8
烷二基為佳,較佳為直鏈狀之C4-8
烷二基。R17
係以直鏈狀為佳。R17
之碳數若為1以下,則有熱性穩定性為差的情況。又,R17
之碳數若為11以上,則有隔著加硫促進助劑而聚合物間之距離變長,從而無法取得添加加硫促進助劑之效果的情況。
R16
及R18
係各自獨立為包含氮原子之1價有機基。作為包含氮原子之1價有機基,以包含至少1個芳香環者為佳,以包含芳香環及=N-C(=S)-基者為更佳。R16
及R18
係分別可為相同亦可為相異,但基於製造容易度等之理由,以相同為佳。
作為化合物(III),可舉出例如,1,2-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)乙烷、1,3-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)丙烷、1,4-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)丁烷、1,5-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)戊烷、1,6-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)己烷、1,7-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)庚烷、1,8-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)辛烷、1,9-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)壬烷、1,10-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)癸烷等。其中,基於熱性穩定,於橡膠成分中之分散性優異之理由,以1,6-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)己烷為佳。
作為化合物(III)之市售品,可舉出例如,拜爾公司製之VULCUREN TRIAL PRODUCT KA9188、VULCUREN VP KA9188(1,6-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)己烷)。
(防老化劑)
作為防老化劑,可舉出例如,日本橡膠協會編「橡膠工業便覽<第四版>」第436~443頁中記載者。作為防老化劑,以使用如N-苯基-N’-1,3-二甲基丁基-p-伸苯基二胺(略稱「6PPD」,例如住友化學公司製「Antigen(註冊商標)6C」)、苯胺與丙酮之反應生成物(略稱「TMDQ」)、聚(2,2,4-三甲基-1,2-)二氫喹啉)(例如,松原產業公司製「Antioxidant FR」)、合成蠟(石蠟等)、植物性蠟為佳。
在使用防老化劑之情況,以橡膠成分每100重量份計,其之量係以0.01~15重量份為佳,較佳為0.1~10重量份,更佳為0.1~5重量份。
(加工助劑)
作為加工助劑,可舉出例如,篦麻油酸、軟脂酸、硬脂酸、油酸、軟脂酸等之脂肪酸、其之酯及醯胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、月桂酸鋅等之脂肪酸金屬鹽等。作為市售品,可舉出例如,SCHILL & SEILACHER Gmbh. & CO.製「STRUKTOL A50P」、「STRUKTOL A60」、「STRUKTOL EF44」、「STRUKTOL HT204」、「STRUKTOL HT207」、「STRUKTOL HT254」、「STRUKTOL HT266」、「STRUKTOL WB16」等。
在使用加工助劑之情況,以橡膠成分每100重量份計,其之量係以0.01~20重量份為佳,較佳為0.1~15重量份,更佳為0.1~10重量份。
在使用硬脂酸作為加工助劑之情況,以橡膠成分每100重量份計,其之量係以0.01~15重量份為佳,較佳為0.1~10重量份,更佳為0.1~5重量份。
(油)
作為油,可舉出例如,加工油、植物油脂等。作為加工油,可舉出例如,石蠟系加工油、環烷烴(naphthene)系加工油、芳香族系加工油、MES(輕度萃取溶劑和物)油、TDAE(處理餾出物芳香族系萃取物)油。作為市售品,可舉出例如,芳香油(科斯莫石油公司製「NC-140」)、加工油(出光興產公司製「Diana Process PS32」)、TDAE油(H&R公司製「VivaTec 500」)。
在使用油之情況,以橡膠成分100重量份,其之量係以5~70重量份為佳,較佳為20~60重量份。
(蠟)
作為蠟,可舉出例如,大內新興化學工業公司製之「Sunnoc(註冊商標)蠟」、日本精蠟公司製之「OZOACE-0355」等。
(間苯二酚、樹脂)
本發明中,也可使用間苯二酚、間苯二酚樹脂、變性間苯二酚樹脂、甲酚樹脂、變性甲酚樹脂、酚樹脂及變性酚樹脂等之樹脂。藉由使用間苯二酚或該等之樹脂,可使加硫橡膠組成物之斷裂時伸度、複素彈性模數提升。
作為間苯二酚,可舉出例如,住友化學公司製之間苯二酚等。作為間苯二酚樹脂,可舉出例如,間苯二酚・甲醛縮合物。作為變性間苯二酚樹脂,可舉出例如,將間苯二酚樹脂之重複單位之一部分予以烷基化者。具體地可舉出如INDSPEC公司製之Penacolite樹脂B-18-S、B-20、田岡化學工業公司製之Sumikanol 620、Uniroyal公司製之R-6、Schenectady化學公司製之SRF1501、Ashland公司製之Arofene7209等。
作為甲酚樹脂,可舉出例如,甲酚・甲醛縮合物。作為變性甲酚樹脂,可舉出例如,將甲酚樹脂末端之甲基變更成羥基者、將甲酚樹脂之重複單位之一部分予以烷基化者。具體地可舉出如田岡化學工業公司製之Sumikanol 610、住友電木公司製之PR-X11061等。
作為酚樹脂,可舉出例如,酚・甲醛縮合物。又,作為變性酚樹脂,可舉出如使用腰果油、妥爾油(tall oil)、亞麻仁油、各種動植物油、使用不飽和脂肪酸、松香、烷基苯樹脂、苯胺、三聚氰胺等,將酚樹脂予以變性而成之樹脂。
作為其他樹脂,可舉出例如,住友化學公司製之「Sumikanol 507AP」等之甲氧基化羥甲基三聚氰胺樹脂;日鐵化學公司製之香豆哢樹脂NG4(軟化點81~100℃)、神戸油化學工業公司製之「工程樹脂AC5」(軟化點75℃)等之香豆哢・茚樹脂;萜烯樹脂、萜烯・酚樹脂、芳香族變性萜烯樹脂等之萜烯系樹脂;三菱瓦斯化學公司製之「Nikanol(註冊商標)A70」(軟化點70~90℃)等之松香衍生物;氫化松香衍生物;酚醛型烷基酚系樹脂;甲階酚醛型烷基酚系樹脂;C5系石油樹脂;液狀聚丁二烯。
(黏彈性改善劑)
作為黏彈性改善劑,可舉出例如,N,N’-雙(2-甲基-2-硝基丙基)-1,6-己二胺(例如,住友化學公司製「Sumifine(註冊商標)1162」)、日本特開昭63-23942號公報記載之二硫脲嘧啶化合物、田岡化學工業公司製「Tackirol(註冊商標)AP」、「Tackirol(註冊商標)V-200」、日本特開2009-138148號公報記載之烷基酚・氯化硫縮合物、1,6-雙(二苄基硫代胺甲醯基二硫代)己烷(例如,拜爾公司製「KA9188」)、1,6-六亞甲基二硫代硫酸二鈉鹽二水合物、1,3-雙(檸康醯亞胺甲基)苯(例如,Flexsys公司製「Perkalink 900」)、1-苄醯基-2-苯基醯肼、1-羥基-N’-(1-甲基亞乙基)-2-萘甲酸醯肼、3-羥基-N’-(1-甲基亞乙基)-2-萘甲酸醯肼、日本特開2004-91505號公報記載之1-羥基-N’-(1-甲基亞丙基)-2-萘甲酸醯肼、3-羥基-N’-(1-甲基亞丙基)-2-萘甲酸醯肼、1-羥基-N’-(1,3-二甲基亞丁基)-2-萘甲酸醯肼、3-羥基-N’-(1,3-二甲基亞丁基)-2-萘甲酸醯肼、1-羥基-N’-(2-呋喃基亞甲基)-2-萘甲酸醯肼、3-羥基-N’-(2-呋喃基亞甲基)-2-萘甲酸醯肼等之羧酸醯肼衍生物、日本特開2000-190704號公報記載之3-羥基-N’-(1,3-二甲基亞丁基)-2-萘甲酸醯肼、3-羥基-N’-(1,3-二苯基亞乙基)-2-萘甲酸醯肼、3-羥基-N’-(1-甲基亞乙基)-2-萘甲酸醯肼、日本特開2006-328310號公報記載之雙巰基噁二唑化合物、日本特開2009-40898號公報記載之吡硫鎓鹽(Pyrithione salt)化合物、日本特開2006-249361號公報記載之氫氧化鈷化合物。
(解膠劑)
作為解膠劑,只要係在橡膠領域中所通常使用者,即並非係受到特別限定者,可舉出例如,日本橡膠協會編「橡膠工業便覽<第四版>」第446~449頁記載之芳香族硫醇系解膠劑、芳香族二硫醚系解膠劑、芳香族硫醇金屬鹽系解膠劑。其中亦以二甲苯基二硫醚、o,o’-二苄醯胺二苯基二硫醚(大內新興化學工業公司製「Noctizer SS」)為佳。解膠劑係可僅使用1種,亦可併用2種以上。
在使用解膠劑之情況,以橡膠成分每100重量份計,其之量係以0.01~1重量份為佳,以0.05~0.5重量份為較佳。
(阻滯劑)
作為阻滯劑,可例示例如,鄰苯二甲酸酐、安息香酸、柳酸、N-亞硝基二苯基胺、N-(環己基硫代)酞醯亞胺(CTP)、磺醯胺衍生物、二苯基脲、雙(十三基)季戊四醇二硫酸酯等,且可舉出如N-(環己基硫代)酞醯亞胺(CTP)。
在使用阻滯劑之情況,以橡膠成分每100重量份計,其之量係以0.01~1重量份為佳,較佳為0.05~0.5重量份為佳。
(具有氧乙烯單位之化合物)
本發明中也可使用:包含具有式:-O-(CH2
-CH2
-O)r
-H[式中,r為1以上之整數]所示之構造之氧乙烯單位之化合物。在此,上述式中,r係以2以上為佳,以3以上為較佳。又,r係以16以下為佳,以14以下為較佳。r若在17以上,則有與橡膠成分之相溶性及補強性降低的傾向。
具有氧乙烯單位之化合物中之氧乙烯單位之位置可在主鏈,也可在末端,亦可在側鏈。從取得之輪胎表面上之防靜電累積效果之持續性及減低電阻之觀點,具有氧乙烯單位之化合物之中,亦以至少在側鏈具有氧乙烯單位之化合物為佳。
作為在主鏈具有氧乙烯單位之化合物,可舉出例如,聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、單乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚氧乙烯花楸丹脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯苯乙烯化烷基醚、聚氧乙烯烷基醯胺等。
在使用至少在側鏈具有氧乙烯單位之化合物之情況,以構成主鏈之每碳數100個計,氧乙烯單位之個數係以4個以上為佳,以8個以上為較佳。氧乙烯單位之個數若在3個以下,則有電阻增大之傾向。又,氧乙烯單位之個數係以12個以下為佳,以10個以下為較佳。氧乙烯單位之個數若在13個以上,則有與橡膠成分之相溶性及補強性降低之傾向。
在使用至少在側鏈具有氧乙烯單位之化合物之情況,作為主鏈,以主要係由聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯所構成者為佳。
<加硫橡膠組成物之製造>
可藉由混練化合物(I)、橡膠成分及硫成分,以及因應必要之化合物(II)及/或其他成分(例如,二氧化矽、碳黑),並加熱取得之橡膠組成物來製造本發明之加硫橡膠組成物。如以上所述般,認為由於在混練或加熱中化合物(I)受到消費,故可藉由以指定量與預測之消費量之合計量(即,指定量+預測之消費量)來使用化合物(I),而製造本發明之加硫橡膠組成物。在使用化合物(II)之情況亦為相同。
混合化合物(I)、橡膠成分及硫成分而得之橡膠組成物(以下有記載為「含有硫成分之橡膠組成物」之情況)在使用填充劑(例如,二氧化矽、碳黑)之情況,以經由以下之步驟1及2來製造為佳:
混練橡膠成分、填充劑,及因應必要之其他成分的步驟1,以及
混練以步驟1取得之橡膠組成物、硫成分,及因應必要之其他成分的步驟2。
在步驟1之前,為了使橡膠成分易於加工,亦可設置素煉橡膠成分之預備混練步驟。
含有硫成分之橡膠組成物之製造係可將化合物(I)之總量在預備混練步驟、步驟1或步驟2之任一者中與橡膠成分等進行混練,亦可將化合物(I)予以個別分次在預備混練步驟~步驟2之至少二個步驟中與橡膠成分等進行混練。又,亦可使化合物(I)預先載持於上述之填充劑後,才與橡膠成分等進行混練。
在使用化合物(II)之情況,在含有硫成分之橡膠組成物之製造中,可將化合物(II)之總量在預備混練步驟、步驟1或步驟2之任一者與橡膠成分等進行混練,亦可將化合物(II)予以個別分次在預備混練步驟~步驟2之至少二個步驟中與橡膠成分等進行混練。又,亦可使化合物(II)預先載持於上述之填充劑後,才與橡膠成分等進行混練。
在摻合氧化鋅時,以在步驟1中使其與橡膠成分等進行混練為佳。在摻合硬脂酸時,以在步驟1中使其與橡膠成分等進行混練為佳。在摻加硫促進劑時,以在步驟2中使其與橡膠成分等進行混練為佳。在摻合解膠劑時,以在步驟1使其與橡膠成分等進行混練為佳。在設有預備混練步驟時,以在預備混練步驟中進行混練解膠劑之總量與橡膠成分,或分散解膠劑而在預備混練步驟及步驟1之兩者中將其之一部分與橡膠成分進行混練為佳。在摻合阻滯劑時,以在步驟2中使其與橡膠成分等進行混練為佳。
步驟1中之混練係可使用例如,包括密閉式混煉機之密閉式混合機、開放式捏合機、加壓式捏合機、擠壓機,及射出成型機等。步驟1中之混練後之橡膠組成物之排出溫度係以200℃以下為佳,以120~180℃為較佳。
步驟2中之混練係可使用例如,開放式輥軋機、壓延機等。步驟2中之混練溫度(混練中之橡膠組成物之溫度)係以60~120℃為佳。
藉由對含有硫成分之橡膠組成物進行加硫,而製造本發明之加硫橡膠組成物。也可藉由將含有硫成分之橡膠組成物加工成特定形狀後進行加硫來製造本發明之加硫橡膠組成物。
加硫溫度係以120~180℃為佳。只要係業界人士皆可因應橡膠組成物之組成來適宜設定加硫時間。加硫通常係在常壓或加壓下進行。
<用途>
本發明之加硫橡膠組成物由於耐摩耗性優異,故以使用於輪胎為佳。因此,本發明提供一種輪胎,其係包含前述加硫橡膠組成物。
又,本發明之加硫橡膠組成物係以使用於輪胎用構件為佳。作為輪胎用構件,可舉出例如,包含本發明之加硫橡膠組成物及鋼索之輪胎用皮帶構件、包含本發明之加硫橡膠組成物及胎體纖維索之輪胎用胎體構件、輪胎用側壁構件、輪胎用內襯構件、輪胎用行駛面(cap tread)構件或輪胎用底胎面(under tread)構件。
除了輪胎及輪胎用構件以外,本發明之加硫橡膠組成物也可使用於各種製品(例如,防振橡膠、輸送帶用橡膠、發動機架橡膠等)。
[實施例]
以下,例舉實施例等而更具體地說明本發明,但本發明並非受到以下之實施例等所任何限制者,且在能適合上述・下述之要旨之範圍內也能適當地施加變更予以實施,該等皆係包含在本發明之技術性範圍中。
製造例1:化合物(IIa-1)之製造
對4,6-二甲基-2-巰基嘧啶21.5g(0.15mol)添加乙酸乙酯500mL後,藉由超音波(40℃、30分)來粉碎已成塊之4,6-二甲基-2-巰基嘧啶。對此添加碘化鈉2.3g(0.015mol)後,花費1小時33分鐘滴下35重量%過氧化氫水溶液14.4mL(0.15mol),確認到發熱。滴下過氧化氫水溶液之總量後,無法取得完全之溶液,而係取得已析出一部分固體之分散液。在室溫下攪拌分散液8小時40分鐘,以TLC確認4,6-二甲基-2-巰基嘧啶消失後,添加飽和硫代硫酸鈉水溶液100mL進行淬熄,以過氧化物試驗紙確認到過氧化氫已消失。藉由吸引過濾來分離取出經析出之固體,使用水,其次使用乙酸乙酯進行洗淨。將濾液轉移至分液漏斗,並以乙酸乙酯250mL進行萃取2次後,將統整之有機層以飽和食鹽水100mL進行洗淨,以硫酸鈉進行脫水,藉由過濾而去除固體後,使用蒸發器濃縮濾液而取得固體。將藉由吸引過濾而經分離取出之固體與藉由蒸發器而得之固體予以合併並藉由減壓乾燥而取得化合物(IIa-1)(即,2,2’-雙(4,6-二甲基嘧啶基)二硫醚)21.0g(收率98%)作為淡黃色固體。1
H-NMR(CDCl3
, 400MHz)δ ppm:2.39(12H, s), 6.76 (2H, s)
製造例2:化合物(IIa-2)之製造
對2-巰基嘧啶22.9g(0.20mol)添加乙酸乙酯500mL後,藉由超音波來粉碎成塊之2-巰基嘧啶(40℃、30分)。對此添加碘化鈉3.0g(0.020mol)後,在室溫下花費約2時間滴下35重量%過氧化氫水溶液19.4mL(0.200mol)時產生發熱,在滴下過氧化氫水溶液之總量後,取得完全溶液。在室溫攪拌溶液45分鐘,使用TLC確認2-巰基嘧啶消失後,對溶液添加硫代硫酸鈉35.0g(0.22mol)之100mL水溶液來進行淬熄,以過氧化物試驗紙確認到過氧化氫已消失。將取得之溶液轉移至分液漏斗,並以乙酸乙酯150mL萃取2次後,以飽和食鹽水100mL來洗淨經統整之有機層。以硫酸鈉使分液之有機層進行脫水,藉由過濾而去除固體後,使用蒸發器濃縮濾液,藉由減壓乾燥,而取得化合物(IIa-2)(即,2,2’-二嘧啶基二硫醚)21.8g(收率98%)作為淡黃色固體。1
H-NMR(CDCl3
, 400MHz)δ ppm:7.10(4H, t, J=4.8Hz), 8.56(2H, d, J=4.8Hz)
實施例1
<步驟1:利用密閉式混煉機之混練>
使用密閉式混煉機(神戸製鋼所公司製,容量:1700mL),混練苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠(旭化成公司製「SBR Tuffden 2000」)80重量份、丁二烯橡膠(JSR公司製「BR01」)20重量份、二氧化矽(東曹・二氧化矽公司製「Nipsil(註冊商標)AQ」、BET比表面積:205m2
/g)75重量份、碳黑HAF(旭碳公司製「旭#70」)5重量份、硬脂酸2重量份、氧化鋅3重量份、防老化劑(N-苯基-N’-1,3-二甲基丁基-p-伸苯基二胺(6PPD)、住友化學公司製「Antigen(註冊商標)6C」)1.5重量份、TDAE油(H&R公司製「VivaTec500」)30重量份、及能與二氧化矽鍵結之化合物(EVONIK公司製「Si-75」)6重量份及化合物(Ia-1)(東京化成工業公司製「4,6-二甲基-2-巰基嘧啶」)0.5重量份,而取得橡膠組成物。該步驟係對溫度設定在80℃,在轉子旋轉數25rpm下使其旋轉之密閉式混煉機投入上述全部成分後,使密閉式混煉機中之混合物在轉子旋轉數50rpm下混練3.5分鐘,又在轉子旋轉數80rpm下混練1.5分鐘。混練結束時之橡膠組成物之溫度為160~170℃。
<步驟2:利用開放式輥軋機之混練>
使用輥設定為溫度60℃之開放式輥軋機,將步驟1取得之橡膠組成物、加硫促進劑(N-環己基-2-苯並噻唑基亞磺醯胺(CBS)1.5重量份及二苯基胍(DPG)2.0重量份),及粉末硫(細井化學公司製「微粉硫」)2.0重量份進行混練,而取得橡膠組成物。
<加硫>
藉由將步驟2取得之橡膠組成物在170℃下加熱12分鐘,而取得加硫橡膠組成物。
實施例2~5及比較例1
除了在步驟1及2中使用表1所示之種類及量之成分,以及變更用來取得加硫橡膠組成物之加硫時間以外,其他係與實施例1同樣地操作,而取得實施例2~5及比較例1之加硫橡膠組成物。
苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠等係使用與實施例1相同者。又,作為化合物(IIa-1),使用製造例1取得者。
加硫時間在實施例1及比較例1係作成12分鐘,在實施例2及5係作成25分鐘,在實施例3及4係作成60分鐘。
為了評價後述之耐摩耗性,以實施例1~5之加硫橡膠組成物之硬度與比較例1之加硫橡膠組成物之硬度成為同等之方式,在實施例1~5中調整粉末硫、CBS及DPG之量。
<化合物(I)及化合物(II)之含量>
(1)萃取
從實施例1~5取得之加硫橡膠組成物採取試料(約2g)。使用能測量試料重量至0.1mg單位為止之精密天秤進行秤量。裁切試料,而製作出一邊為2mm以下之小片。對已裝有圓筒濾紙之索氏萃取器(Soxhlet extractor)之萃取部添加取得之小片(約2g)。對索氏萃取器之接收燒瓶(容量:150mL)添加丙酮(100mL),在迴流條件下進行萃取8小時。
(2)分析
萃取後,因應必要將接受燒瓶中之萃取液予以濃縮,將該總量添加至20~100mL之容量瓶,添加丙酮或任意之有機溶劑來稀釋萃取液,而取得分析溶液。將由該稀釋取得之分析溶液(即,經稀釋之萃取溶液)之總量設為c。將取得之分析溶液(3μL)注入於液體層析(LC)裝置(島津製作所公司製「LC 20A」),使用「L-column ODS(4.6mmϕ×150mm,粒徑5μm)」作為管柱,使用2種溶液(A液及B液)作為移動相。A液係使用三氟乙酸之水溶液(濃度0.05重量%),B液係使用三氟乙酸之乙腈溶液(濃度0.05重量%)。將B液之梯度條件設為「0分:5體積%、0~40分:從5體積%以固定速度成為100體積%之方式來變更移動相中之B液之比例、40~45分:100體積%、45.01~50分:5體積%」。在管柱溫度:40℃、移動相流量:1.0mL/分、及檢測波長:254nm之條件下,實施LC分析,並算出分析溶液之檢測波峰之面積值。
預先在上述條件下進行化合物(I)及化合物(II)之標準試樣(3μL)之LC分析,並確認該等之檢測波峰之位置及面積值。使用化合物(I)或化合物(II)之分析溶液之檢測波峰之面積值、使用於萃取之加硫橡膠組成物(小片)之量(約2g)、標準試樣之濃度(a),與標準試樣之檢測波峰之面積值(b),以及分析溶液(即,經稀釋之萃取溶液)之總量(c),藉由下述式:
化合物(I)或化合物(II)之含量(重量%)
=(100×分析溶液之檢測波峰之面積值×a×c)/(使用於萃取之加硫橡膠組成物之量(約2g)×b)
來算出相對於加硫橡膠組成物全體之化合物(I)或化合物(II)之含量。將結果展示於表1。
尚且,上述式中,a表示標準試樣之濃度(g/mL),b表示標準試樣之檢測波峰之面積值,及c表示分析溶液(即,經稀釋之萃取溶液)之總量(mL)。
<耐摩耗性之評價>
使用DIN摩耗試驗機AB-6111(上島製作所製),根據JIS K6264-2:2005「加硫橡膠及熱可塑性橡膠-耐摩耗性之求取方法-」,測量以指定量含有化合物(I)之實施例1~13之加硫橡膠組成物,及不含有化合物(I)之比較例1之加硫橡膠組成物之摩耗體積(單位:mm3
)。藉由下述式:
耐摩耗性之指數
=100×(比較例1之摩耗體積)/(實施例1~5之摩耗體積)
來算出實施例1~5之加硫橡膠組成物之耐摩耗性之指數。將結果展示於表1。該指數越大,則耐摩耗性越良好。
如表1所示,以指定量含有化合物(I)之實施例1~5之加硫橡膠組成物之耐摩耗性優異。
實施例6
<步驟1:利用小型混合擠出機(Labo Plastomill)之混練>
使用小型混合擠出機 (東洋精機製作所公司製,容量:600mL)混練苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠(旭化成公司製「SBR Tuffden 2000」)80重量份、丁二烯橡膠(JSR公司製「BR01」)20重量份、二氧化矽(東曹・二氧化矽公司製「Nipsil(註冊商標)AQ」、BET比表面積:205m2
/g)75重量份、碳黑HAF(旭碳公司製「旭#70」)5重量份、硬脂酸2重量份、氧化鋅3重量份、防老化劑(N-苯基-N’-1,3-二甲基丁基-p-伸苯基二胺(6PPD)、住友化學公司製「Antigen (註冊商標)6C」)1.5重量份、TDAE油(H&R公司製「VivaTec500」)30重量份,及能與二氧化矽鍵結之化合物(EVONIK公司製「Si-75」)6重量份及化合物(Ia-2)(東京化成工業公司製「2-巰基嘧啶」)2重量份,而取得橡膠組成物。該步驟係將上述全部成分投入至溫度設定在140℃,轉子旋轉數在25rpm下旋轉之小型混合擠出機後,使小型混合擠出機中之混合物在轉子旋轉數10rpm下混練3分鐘,又在轉子旋轉數60rpm下混練5分鐘。混練結束時之橡膠組成物之溫度為155~165℃。
<步驟2:利用開放式輥軋機之混練>
使用輥設定溫度為60℃之開放式輥軋機,混練步驟1取得之橡膠組成物、加硫促進劑(N-環己基-2-苯並噻唑基亞磺醯胺(CBS)1.5重量份及二苯基胍(DPG)2.0重量份),與粉末硫(細井化學公司製「微粉硫」)2.0重量份,而取得橡膠組成物。
<加硫>
藉由在170℃下加熱步驟2取得之橡膠組成物14分鐘,而取得加硫橡膠組成物。
實施例7~12及比較例2
除了使用表2及3所示之種類及量之成分,以及變更用來取得加硫橡膠之加硫時間以外,其他係與實施例6同樣地操作而取得實施例7~12及比較例2之加硫橡膠組成物。
苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠等係使用與實施例6相同者。
加硫時間在實施例7、10及11係作成14分鐘,在實施例8及12係作成36分鐘,在實施例9係作成21分鐘,在實施例13係作成20分鐘,在比較例2係作成9分鐘。
化合物(Ia-2)係使用東京化成工業公司製「2-巰基嘧啶」。化合物(Ib-1)係使用東京化成工業公司製「2-巰基吡啶」。化合物(Ib-2)係使用東京化成工業公司製「2-巰基-5-硝基吡啶」。化合物(Ic-1)係使用東京化成工業公司製「4-巰基吡啶」。
化合物(IIa-2)係使用製造例2取得者。化合物(IIb-1)係使用東京化成工業公司製「2,2’-二吡啶基二硫醚」。化合物(IIb-2)係使用東京化成工業公司製「2,2’-二硫代雙(5-硝基吡啶)」。化合物(IIc-1)係使用東京化成工業公司製「4,4’-二吡啶基二硫醚」。
<化合物(I)及化合物(II)之含量>
與實施例1等同樣地操作來測量及算出實施例6~12取得之加硫橡膠組成物中之化合物(I)及化合物(II)之含量。將結果展示於表2及3。
<耐摩耗性之評價>
由於實施例8之加硫橡膠組成物之硬度係與比較例1之加硫橡膠組成物之硬度為同等,故與實施例1等同樣地操作來算出加硫橡膠組成物之耐摩耗性之指數。具體而言,藉由下述式:
耐摩耗性之指數
=100×(比較例1之摩耗體積)/(實施例8之摩耗體積)
來算出實施例8之加硫橡膠組成物之耐摩耗性之指數。將結果展示於下述表2。
由於實施例6、7及9~12取得之加硫橡膠組成物之硬度並非係與比較例1之加硫橡膠組成物之硬度同等,故以取得硬度會與實施例6等之物為同等之加硫橡膠組成物之方式來調整粉末硫、CBS及DPG之量而製作出比較例2。其次,與實施例1等同樣地操作來測量加硫橡膠組成物之摩耗體積(單位:mm3
),藉由下述式:
耐摩耗性之指數
=100×(比較例2之摩耗體積)/(實施例6、7或9~12之摩耗體積)
來算出實施例6、7及9~12之加硫橡膠組成物之耐摩耗性之指數。將結果展示於下述表3。
如表2及3所示般,以指定量含有化合物(I)之實施例6~12之加硫橡膠組成物之耐摩耗性優異。
實施例13及比較例3
除了在實施例1之步驟1及2中使用表4所示之種類及量之成分,以及變更用來取得加硫橡膠之加硫時間以外,其他係與實施例1同樣地操作而取得實施例13及比較例3之加硫橡膠組成物。
苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠等係使用與實施例1相同者。又,化合物(IIa-1)係使用製造例1取得者。
加硫時間在實施例13係作成48分,在比較例9係作成9分。
<化合物(I)及化合物(II)之含量>
與實施例1等同樣地操作來測量及算出實施例13取得之加硫橡膠組成物中之化合物(I)及化合物(II)之含量。將結果展示於表4。
<耐摩耗性之評價>
由於實施例13取得之加硫橡膠組成物之硬度並非係與比較例1及2之加硫橡膠組成物之硬度同等,故以取得硬度會與實施例13之物為同等之加硫橡膠組成物之方式來調整粉末硫、CBS及DPG之量而製作出比較例3。其次,與實施例1等同樣地操作來測量加硫橡膠組成物之摩耗體積(單位:mm3
),藉由下述式:
耐摩耗性之指數
=100×(比較例3之摩耗體積)/(實施例13之摩耗體積)
來算出實施例3之加硫橡膠組成物之耐摩耗性之指數。將結果展示於下述表3。將結果展示於表4。
如表4所示般,以指定量含有化合物(I)之實施例13之加硫橡膠組成物之耐摩耗性優異。
實施例14及比較例4
除了在實施例1之步驟1及2中使用表5所示之種類及量之成分,以及變更用來取得加硫橡膠之加硫時間以外,其他係與實施例1同樣地操作而取得實施例14及比較例4之加硫橡膠組成物。
苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠係使用日本傑恩公司製「Nipol NS616」。又,丁二烯橡膠等係使用與實施例1相同者。並且,化合物(IIa-1)係使用製造例1取得者。
加硫時間在實施例14係作成60分,在比較例4係作成40分。
<化合物(I)及化合物(II)之含量>
與實施例1等同樣地操作來測量及算出實施例14取得之加硫橡膠組成物中之化合物(I)及化合物(II)之含量。將結果展示於表5。
<耐摩耗性之評價>
由於實施例14取得之加硫橡膠組成物之硬度並非係與比較例1之加硫橡膠組成物之硬度同等,故以取得硬度會與實施例14之物為同等之加硫橡膠組成物之方式來調整粉末硫、CBS及DPG之量而製作出比較例4。其次,與實施例1等同樣地操作來測量加硫橡膠組成物之摩耗體積(單位:mm3
),藉由下述式:
耐摩耗性之指數
=100×(比較例4之摩耗體積)/(實施例14之摩耗體積)
來算出實施例4之加硫橡膠組成物之耐摩耗性之指數。將結果展示於下述表5。
如表5所示般,以指定量含有化合物(I)之實施例14之加硫橡膠組成物之耐摩耗性優異。
實施例15及比較例5
除了在實施例1之步驟1及2中使用表6所示之種類及量之成分,以及變更用來取得加硫橡膠之加硫時間以外,其他係與實施例1同樣地操作而取得實施例15及比較例5之加硫橡膠組成物。
苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠係使用旭化成公司製「SBR Tuffden 3835」。又,丁二烯橡膠等係使用與實施例1相同者。
加硫時間在實施例15及比較例係作成15分。
<化合物(I)之含量>
與實施例1等同樣地操作來測量及算出實施例15取得之加硫橡膠組成物中之化合物(I)之含量。將結果展示表6。
<耐摩耗性之評價>
由於實施例15取得之加硫橡膠組成物之硬度並非係與比較例1之加硫橡膠組成物之硬度同等,故以取得硬度會與實施例15之物為同等之加硫橡膠組成物之方式來調整粉末硫、CBS及DPG之量而製作出比較例5。其次,與實施例1等同樣地操作來測量加硫橡膠組成物之摩耗體積(單位:mm3
),藉由下述式:
耐摩耗性之指數
=100×(比較例5之摩耗體積)/(實施例15之摩耗體積)
來算出實施例15之加硫橡膠組成物之耐摩耗性之指數。將結果展示於表6。
如表6所示般,以指定量含有化合物(I)之實施例15之加硫橡膠組成物之耐摩耗性優異。
實施例6及比較例6
除了在實施例1之步驟1及2中使用表7所示之種類及量之成分,以及變更用來取得加硫橡膠之加硫時間以外,其他係與實施例1同樣地操作而取得實施例16及比較例6之加硫橡膠組成物。
苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠係使用日本傑恩公司製「Nipol NS612」。丁二烯橡膠等係使用與實施例1相同者。化合物(Ib-1)係使用東京化成工業公司製「2-巰基吡啶」。
加硫時間在實施例16及比較例6係作成15分。
<化合物(I)之含量>
與實施例1等同樣地操作來測量及算出實施例16取得之加硫橡膠組成物中之化合物(I)之含量。將結果展示於表7。
<耐摩耗性之評價>
由於實施例16取得之加硫橡膠組成物之硬度並非係與比較例1之加硫橡膠組成物之硬度同等,故以取得硬度會與實施例16之物為同等之加硫橡膠組成物之方式來調整粉末硫、CBS及DPG之量而製作出比較例6。其次,與實施例1等同樣地操作來測量加硫橡膠組成物之摩耗體積(單位:mm3
),藉由下述式:
耐摩耗性之指數
=100×(比較例6之摩耗體積)/(實施例16之摩耗體積)
來算出實施例16之加硫橡膠組成物之耐摩耗性之指數。將結果展示於表7。
如表7所示般,以指定量含有化合物(I)之實施例16之加硫橡膠組成物之耐摩耗性優異。
實施例17及比較例7
除了在實施例1之步驟1及2中使用表8所示之種類及量之成分,以及變更用來取得加硫橡膠之加硫時間以外,其他係與實施例1同樣地操作而取得實施例17及比較例7之加硫橡膠組成物。
苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠係使用日本傑恩公司製「Nipol NS540」。丁二烯橡膠等係使用與實施例1相同者。化合物(Ib-1)係使用東京化成工業公司製「2-巰基吡啶」。化合物(IIb-1)係使用東京化成工業公司製「2,2’-二吡啶基二硫醚」。
加硫時間在實施例17及比較例7係作成15分。
<化合物(I)及化合物(II)之含量>
與實施例1等同樣地操作來測量及算出實施例17取得之加硫橡膠組成物中之化合物(I)及化合物(II)之含量。將結果展示於表8。
<耐摩耗性之評價>
由於實施例17取得之加硫橡膠組成物之硬度並非係與比較例1之加硫橡膠組成物之硬度同等,故以取得硬度會與實施例17之物為同等之加硫橡膠組成物之方式來調整粉末硫、CBS及DPG之量而製作出比較例7。其次,與實施例1等同樣地操作來測量加硫橡膠組成物之摩耗體積(單位:mm3
),藉由下述式:
耐摩耗性之指數
=100×(比較例7之摩耗體積)/(實施例17之摩耗體積)
來算出實施例17之加硫橡膠組成物之耐摩耗性之指數。將結果展示於表8。
如表8所示般,以指定量含有化合物(I)之實施例17之加硫橡膠組成物之耐摩耗性優異。
實施例18~21
藉由使用密閉式混煉機,在165℃下以表9所示之量來混練4分鐘表9所示之硫、加硫促進助劑及加硫促進劑以外之成分,而取得橡膠組成物。
藉由對藉由上述操作而得之橡膠組成物,以表9所示之量添加表9所示之硫、加硫促進助劑及加硫促進劑,並使用開放式輥軋機在80℃下混練4分鐘,而取得橡膠組成物。藉由以適當加硫時間進行加硫而取得加硫橡膠組成物。
表9所示之成分為如以下所示。
苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠1:JSR公司製「SBR1502」
苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠2:旭化成公司製「SBR Tuffden 3835」
苯乙烯・丁二烯共聚合橡膠3:日本傑恩公司製「Nipsol NS540」
丁二烯橡膠:宇部興產公司製「BR130B」
天然橡膠:RSS#3
[產業上之可利用性]
本發明之加硫橡膠組成物之耐摩耗性優異,故有用於用來製造輪胎等。
本案係將在日本提出專利申請之特願2019-034798號作為基礎申請案,且將該內容全部包含於本案說明書中。
Claims (6)
- 一種加硫橡膠組成物,其係包含式(I)所示之化合物,與加硫橡膠,且相對於加硫橡膠組成物全體,式(I)所示之化合物之含量為0.00005~5重量%;並且相對於加硫橡膠組成物全體,更以0.0001~1.0重量%之含量包含式(II)所示之化合物;
- 如請求項1之加硫橡膠組成物,其中R1a及R3a~R6a係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18烷基、羧基、可具有取代基之C1-18烷氧基-羰基,或硝基。
- 如請求項1之加硫橡膠組成物,其中X1a及X3a皆為氮原子,X5a為C-R5a,R4a及R6a係各自獨立為可具有取代基之C1-18烷基,以及R5a為氫原子。
- 如請求項1之加硫橡膠組成物,其中R1b及R3b~R6b以及R1c及R3c~R6c係各自獨立為氫原子、可具有取代基之C1-18烷基、羧基、可具有取代基之C1-18烷氧基-羰基,或硝基。
- 如請求項1之加硫橡膠組成物,其中X1b、X3b、X1c及X3c皆為氮原子,X5b為C-R5b,X5c為C-R5c,R4b、R6b、R4c及R6c係各自獨立為可具有取代基之C1-18烷基,以及 R5b及R5c皆為氫原子。
- 一種輪胎,其係包含如請求項1~5中任一項之加硫橡膠組成物。
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