WO2021220831A1 - ゴム組成物およびゴム製品 - Google Patents

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WO2021220831A1
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rubber composition
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智之 小齋
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株式会社ブリヂストン
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    • C08K5/38—Thiocarbonic acids; Derivatives thereof, e.g. xanthates ; i.e. compounds containing -X-C(=X)- groups, X being oxygen or sulfur, at least one X being sulfur

Definitions

  • the present invention relates to rubber compositions and rubber products.
  • Rubber hysteresis loss (hereinafter sometimes referred to simply as “loss") is the energy lost due to the history of rubber deformation, and refers to the difference between the energy applied during the deformation process of a substance and the energy returned during the recovery process. .. This difference turns into heat or sound. Therefore, it is known that the hysteresis loss of rubber has a great influence on, for example, the fuel efficiency of a tire and the damping property of a seismic isolation rubber.
  • Patent Document 1 discloses a method for producing a rubber composition having a small hysteresis loss, low heat generation, and improved wear resistance.
  • an object of the present invention is to provide a rubber composition capable of improving the balance between the hysteresis loss at low strain and the hysteresis loss at high strain of rubber.
  • the rubber composition according to the present invention With rubber components At least one compound selected from the group consisting of the following general formulas (1) and (2), and It is a rubber composition containing. HS-R-COMM ⁇ ⁇ ⁇ (1) MOCO-R- (S) n- R-COMM ... (2) (During the ceremony, R is a linear or branched hydrocarbylene group that independently has 8 or more carbon atoms in the linear moiety connecting the sulfur atom and the COM group; M is an atom independently selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals; n is an integer from 2 to 8) This makes it possible to improve the balance between the hysteresis loss at low strain of rubber and the hysteresis loss at high strain.
  • the rubber product according to the present invention is a rubber product produced by using any of the above rubber compositions. As a result, the balance between the hysteresis loss at low distortion and the hysteresis loss at high distortion is excellent.
  • the present invention it is possible to provide a rubber composition capable of improving the balance between the hysteresis loss at low strain of rubber and the hysteresis loss at high strain. According to the present invention, it is possible to provide a rubber product having an excellent balance between hysteresis loss at low strain and hysteresis loss at high strain.
  • the numerical range is intended to include the lower limit value and the upper limit value of the range unless otherwise specified.
  • 20 to 150 parts by mass means 20 parts by mass or more and 150 parts by mass or less.
  • the rubber composition according to the present invention With rubber components At least one compound selected from the group consisting of the following general formulas (1) and (2), and It is a rubber composition containing. HS-R-COMM ⁇ ⁇ ⁇ (1) MOCO-R- (S) n- R-COMM ... (2) (During the ceremony, R is a linear or branched hydrocarbylene group that independently has 8 or more carbon atoms in the linear moiety connecting the sulfur atom and the COM group; M is an atom independently selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals; n is an integer from 2 to 8)
  • the rubber component is not particularly limited, and a rubber component of a known rubber composition can be used.
  • the rubber component include natural rubber (NR), synthetic isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR), chloroprene rubber, and ethylene.
  • NR natural rubber
  • IR synthetic isoprene rubber
  • BR butadiene rubber
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • NBR acrylonitrile-butadiene rubber
  • IIR butyl rubber
  • chloroprene rubber and ethylene.
  • EPM -propylene rubber
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • polysulfide rubber silicone rubber
  • fluororubber fluororubber
  • urethane rubber urethane rubber
  • a diene-based polymer known in the rubber composition may be used.
  • the rubber component may be used alone or in combination of two or more.
  • the rubber component is at least one selected from the group consisting of NR, IR, BR, SBR and modified products thereof.
  • the styrene content in the SBR is not particularly limited and can be appropriately adjusted.
  • the styrene content in the SBR is, for example, greater than 0% by weight and in the range of 50% by weight or less. In one embodiment, the styrene content in the SBR is greater than 0% by weight, 1% by weight or more, 3% by weight or more, 5% by weight or more, 10% by weight or more, 15% by weight or more, 20% by weight or more, 30% by weight. % Or more or 40% by weight or more.
  • the styrene content in the SBR is 50% by weight or less, 45% by weight or less, 40% by weight or less, 30% by weight or less, 20% by weight or less, 15% by weight or less, 10% by weight or less or 5% by weight. % Or less.
  • the vinyl content of the butadiene portion of SBR is not particularly limited and can be appropriately adjusted.
  • the vinyl content of the butadiene moiety of SBR is, for example, 1 mol% to 70 mol%.
  • the vinyl content of the butadiene moiety of SBR is 1 mol% or more, 5 mol% or more, 10 mol% or more, 20 mol% or more, 30 mol% or more, 35 mol% or more, 40 mol% or more, 45 mol% or more, 50 mol% or more, or It is 60 mol% or more.
  • the vinyl content of the butadiene moiety of SBR is 70 mol% or less, 60 mol% or less, 50 mol% or less, 45 mol% or less, 40 mol% or less, 35 mol% or less, 30 mol% or less, 20 mol% or less, 10 mol% or less. Or it is 5 mol% or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the rubber component is not particularly limited and can be appropriately adjusted.
  • the Mw of the rubber component is, for example, 10,000 to 10,000,000.
  • the Mw of the rubber component is 10,000 or more, 50,000 or more, 100,000 or more, 150,000 or more, 200,000 or more, 250,000 or more, 300,000 or more, 400,000 or more. , 500,000 or more, 1,000,000 or more, or 5,000,000 or more.
  • the Mw of the rubber component is 1,000,000 or less, 5,000,000 or less, 4,000,000 or less, 3,000,000 or less, 2,000,000 or less, 1,000 or less. 000 or less, 500,000 or less, 400,000 or less, 300,000 or less, 250,000 or less, 200,000 or less, 150,000 or less or 100,000 or less.
  • Mw of the rubber component can be obtained by measuring using gel permeation chromatography and converting to monodisperse polystyrene.
  • R is independently a linear or branched hydrocarbylene group having 8 or more carbon atoms in the linear portion connecting the sulfur atom and the COOM group.
  • the structure of the compound of the general formula (1) is HS- (CH 2 ) 8- COM.
  • R may be a branched hydrocarbylene group as long as the number of carbon atoms in the linear portion connecting the sulfur atom and the COOM group is 8 or more.
  • R has 8 carbon atoms in the linear portion connecting the sulfur atom and the COOM group, and is adjacent to the sulfur atom. It is a hydrocarbylene group branched with carbon.
  • the carbon number of the linear portion connecting the sulfur atom and the COOM group in R of the compounds of the general formulas (1) and (2) is, for example, 8 to 30. In one embodiment, the carbon number of the linear portion connecting the sulfur atom and the COOM group in R of the compounds of the general formulas (1) and (2) is 8 or more, 10 or more, 12 or more, 14 or more, 16 or more. , 18 or more, 20 or more, 22 or more, 24 or more, 26 or more or 28 or more. In another embodiment, the carbon number of the linear portion connecting the sulfur atom and the COOM group in R of the compounds of the general formulas (1) and (2) is 30 or less, 28 or less, 26 or less, 24 or less, 22. Below, 20 or less, 18 or less, 16 or less, 14 or less, 12 or less or 10 or less.
  • the carbon number of the linear portion connecting the sulfur atom and the COOM group in R of the compounds of the general formulas (1) and (2) is 10 or more.
  • R of the compounds of the general formulas (1) and (2) is a branched hydrocarbylene group
  • the total number of carbons in the hydrocarbylene group is, for example, 9 to 50.
  • the total number of carbons in the hydrocarbylene group is 9 or more, 10 or more, 15 or more, 20 25 or more, 30 or more, 35 or more, 40 or more, or 45 or more.
  • the total number of carbons in the hydrocarbylene group is 50 or less, 45 or less, 40 or less, 35 or less, 30 or less, 25 or less, 20 or less, 15 or less or 10 or less.
  • R of the compounds of the general formulas (1) and (2) is a branched hydrocarbylene group
  • the carbon number of the linear portion connecting the sulfur atom and the COM group is branched from the straight chain. It has more carbon atoms than the branched chain.
  • the R is a linear hydrocarbylene group.
  • the R of the compounds of the general formulas (1) and (2) is a branched hydrocarbylene group, branched at a carbon adjacent to the sulfur atom.
  • examples of such a compound of the general formula (1) include HS-CH (CH 3 )-(CH 2 ) 7- COOM.
  • the R of the compounds of the general formulas (1) and (2) is a branched hydrocarbylene group, branched at a carbon two adjacent to the sulfur atom.
  • examples of such a compound of the general formula (1) include HS- (CH 2 ) -CH (CH 3 )-(CH 2 ) 6- COOM.
  • the R of the compounds of the general formulas (1) and (2) is a branched hydrocarbylene group with 3, 4, 5, 6, 7, or 8 sulfur atoms. It branches at the next carbon.
  • the compounds of the general formulas (1) and (2) do not contain compounds branched from carbon adjacent to the sulfur atom. In another embodiment, the compounds of the general formulas (1) and (2) are branched at two or more adjacent carbons of the sulfur atom.
  • the two Rs of the compound of the general formula (2) may be the same or different.
  • M is an atom independently selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals.
  • M include Li, Na, K, Rb, Cs, Fr; Mg, Ca, Sr, Ba and Ra.
  • M is at least one independently selected from the group consisting of Li, Na and K. From the viewpoint of the balance between the low-distortion hysteresis loss and the high-distortion hysteresis loss, M is preferably Na.
  • M of the compounds of the general formulas (1) and (2) is an atom selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals.
  • M in R of the compounds of the general formulas (1) and (2) is Na.
  • the two Ms of the compound of the general formula (2) may be the same or different.
  • n is an integer selected from 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8.
  • n in the compound of the general formula (2) is 2 to 4.
  • the rubber composition according to the present invention contains a compound of the general formula (1). In another embodiment, the rubber composition according to the present invention comprises a compound of the general formula (2). In another embodiment, the rubber composition according to the present invention comprises compounds of the general formulas (1) and (2). In another embodiment, the rubber composition according to the present invention contains the compound of the general formula (1) and does not contain the compound of the general formula (2). In another embodiment, the rubber composition according to the present invention contains the compound of the general formula (2) and does not contain the compound of the general formula (1).
  • the compound of the general formula (1) may, HS- (CH 2) 8 -COOLi , HS- (CH 2) 8 -COONa, HS- (CH 2) 8 -COOK, HS- (CH 2) 8 -COOMg, HS- (CH 2) 8 -COOCa, HS- (CH 2) 10 -COOLi, HS- (CH 2) 10 -COONa, HS- (CH 2) 10 -COOK, HS- (CH 2) 10 -COOMg, HS- (CH 2) 10 -COOCa, HS- (CH 2) 12 -COOLi, HS- (CH 2) 12 -COONa, HS- (CH 2) 12 -COOK, HS- (CH 2) 12 -COOMg, HS- (CH 2) 12 -COOCa, HS- (CH 2) 14 -COOLi, HS- (CH 2) 14 -COONa, HS- (CH 2) 14 -COOK, HS- (CH 2) 14 -COOM
  • the compound of the general formula (2) is, LiOCO- (CH 2) 8 - (S) 2 - (CH 2) 8 -COOLi, NaOCO- (CH 2) 8 - (S) 2 - (CH 2) 8 -COONa, KOCO- (CH 2) 8 - (S) 2 - (CH 2) 8 -COOK, MgOCO- (CH 2) 8 - (S) 2 - (CH 2) 8 -COOMg, CaOCO- (CH 2) 8 - (S ) 2 - (CH 2) 8 -COOCa, LiOCO- (CH 2) 10 - (S) 2 - (CH 2) 10 -COOLi, NaOCO- (CH 2) 10 - (S ) 2- (CH 2 ) 10- COONa, KOCO- (CH 2 ) 10- (S) 2- (CH 2 ) 10- COOK, MgOCO- (CH 2 ) 10- (S) 2- (CH 2 ) 10- COOK, MgOCO- (CH 2 ) 10- (S) 2- (
  • the compound of the general formula (1) may be used alone or in combination of two or more.
  • the compound of the general formula (2) may be used alone or in combination of two or more.
  • the total amount of at least one compound selected from the group consisting of the general formulas (1) and (2) in the rubber composition is, for example, that the total amount of COOM groups in the compound is 2 to 100 g of the rubber component. It is 20 mmol. In one embodiment, the total amount of at least one compound selected from the group consisting of the general formulas (1) and (2) in the rubber composition is 2 mmol or more, 3 mmol or more and 4 mmol or more with respect to 100 g of the rubber component. 5 mmol or more, 6 mmol or more, 7 mmol or more, 8 mmol or more, 9 mmol or more, 10 mmol or more, 12 mmol or more, 14 mmol or more, 16 mmol or more or 18 mmol or more.
  • the total amount of at least one compound selected from the group consisting of the general formulas (1) and (2) in the rubber composition is 20 mmol or less, 18 mmol or less, 16 mmol or less with respect to 100 g of the rubber component. , 14 mmol or less, 12 mmol or less, 10 mmol or less, 9 mmol or less, 8 mmol or less, 7 mmol or less, 6 mmol or less, 5 mmol or less, 4 mmol or less or 3 mmol or less.
  • the rubber composition according to the present invention may contain a known component used in the rubber composition in addition to the rubber component and the compound of the above general formula.
  • known components include, for example, fillers such as silica and carbon black; vulcanizing agents (crosslinking agents), vulcanization accelerators, vulcanization retarders, antioxidants, stearic acids, zinc oxide, reinforcing agents. , Softener, vulcanization aid, colorant, flame retardant, lubricant, foaming agent, thermoplastic resin, thermosetting resin, plasticizer, processing aid, antioxidant, scorch inhibitor, UV inhibitor, antistatic Agents, anti-coloring agents and oils and the like. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type, respectively.
  • filler known fillers such as carbon black and silica can be appropriately selected and used.
  • Carbon black The carbon black is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • carbon black for example, carbon black such as FEF, SRF, HAF, ISAF, and SAF grade can be used. Carbon black may be used alone or in combination of two or more.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is not particularly limited, and may be, for example, 20 to 250 m 2 / g. Carbon black N 2 SA is measured according to JIS K 6217-2: 2001.
  • silica is not particularly limited, and for example, general grade silica, special silica surface-treated with a silane coupling agent or the like, and the like can be used depending on the intended use.
  • Silica may be used alone or in combination of two or more.
  • silica examples include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (silicic anhydride), calcium silicate, aluminum silicate, and the like, and among these, wet silica is preferable.
  • Precipitated silica can be used as the wet silica.
  • Precipitated silica means that the reaction solution is allowed to react in a relatively high temperature, neutral to alkaline pH range at the initial stage of production to grow silica primary particles, and then controlled to the acidic side to aggregate the primary particles. Refers to the silica obtained.
  • the specific surface area for adsorption of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB specific surface area) of silica is not particularly limited and can be appropriately adjusted.
  • CTAB specific surface area of silica may be, for example, 70 to 250 m 2 / g.
  • the CTAB specific surface area refers to a value measured according to ASTM D3765-92.
  • the adsorption cross-sectional area per molecule of cetyltrimethylammonium bromide on the silica surface is 0.35 nm 2
  • the specific surface area (m 2 / g) calculated from the adsorption amount of CTAB is defined as the CTAB specific surface area.
  • the BET specific surface area of silica is not particularly limited and can be appropriately adjusted.
  • the BET specific surface area of silica can be, for example, 100 to 250 m 2 / g.
  • the BET specific surface area refers to the specific surface area obtained by the BET method.
  • the BET specific surface area can be measured according to ASTM D4820-93.
  • the amount of the filler in the rubber composition is, for example, 20 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the amount of the filler is 20 parts by mass or more, 30 parts by mass or more, 40 parts by mass or more, 50 parts by mass or more, 60 parts by mass or more, 70 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the rubber component. 80 parts by mass or more, 90 parts by mass or more, 100 parts by mass or more, 110 parts by mass or more, 120 parts by mass or more, 130 parts by mass or more, or 140 parts by mass or more. In another embodiment, the amount of the filler is 150 parts by mass or less, 140 parts by mass or less, 130 parts by mass or less, 120 parts by mass or less, 110 parts by mass or less, 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 90 parts by mass or less, 80 parts by mass or less, 70 parts by mass or less, 60 parts by mass or less, 50 parts by mass or less, 40 parts by mass or less, or 30 parts by mass or less.
  • the method for preparing a rubber composition is not particularly limited except that it contains the above rubber component and a compound of a general formula, and a known method for preparing a rubber composition can be used.
  • the preparation of the rubber composition includes a non-production step (also referred to as a non-professional kneading step) and a production step (also referred to as a professional kneading step), the vulcanization system (vulcanizing agent and vulcanization promotion) is performed in the non-production step.
  • Rubber component without agent part or all of the compound of the general formula; filler; and other components such as stearic acid are kneaded and vulcanized and vulcanized into the kneaded product from the non-production process in the production process.
  • a rubber composition may be prepared by adding zinc oxide or the like and kneading the mixture.
  • the preparation of the rubber composition when the preparation of the rubber composition includes a non-production step and a production step, all the compounds of the general formula are added in the non-production step. In another embodiment, if the preparation of the rubber composition comprises a non-production step and a production step, then in the non-production step, a part of the compound of the general formula is added, and in the production step, the remaining compound of the general formula is added. Added.
  • the non-production step may be only one step or two steps.
  • the rubber product according to the present invention is a rubber product produced by using any of the above rubber compositions.
  • rubber products include tires; anti-vibration rubber; anti-vibration rubber; hoses; belts such as conveyor belts; rubber pads (MT pads); rubber crawler; bellows (air springs); pneumatic chucks such as air pickers and air grippers.
  • Rubber bearings such as rubber bearings for bridges; Rubber-coated chain type bridge fall prevention devices; Rubber for office equipment such as OA rollers.
  • the rubber product is a tire; anti-vibration rubber; anti-vibration rubber; hose; belt such as a conveyor belt; rubber pad (MT pad); rubber crawler; bellows (air spring); air pressure such as an air picker and an air gripper.
  • Type chuck rubber bearings such as rubber bearings for bridges; rubber-coated chain type bridge fall prevention devices; at least one selected from the group consisting of rubber for office equipment such as OA rollers.
  • the tire according to the present invention is a tire using any of the above rubber compositions.
  • the tire is not particularly limited except that any of the above rubber compositions is used, and a known tire configuration and manufacturing method can be adopted.
  • the member in the tire include a tread portion, a shoulder portion, a sidewall portion, a bead portion, a belt layer, a carcass and the like.
  • the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for the purpose of exemplifying the present invention and do not limit the present invention in any way.
  • the blending amount means parts by mass unless otherwise specified.
  • Styrene-butadiene rubber SBR
  • SBR Styrene-butadiene rubber
  • Anti-aging agent "Nocrack 6C” manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • Vulcanization accelerator 1 Bis (2-benzothiazolyl) Persulfide
  • Example 1 A vulcanized rubber was obtained by performing a non-production process and a production process with the formulations shown in Table 1. In the non-production process, the maximum temperature of the rubber composition was adjusted to 150 ° C. In the production process, the maximum temperature of the rubber composition was adjusted to 110 ° C. The compounding amount of the compound of the general formula (1) was such that the number of moles of COONa groups was 5 mmol with respect to 100 g of SBR. (Comparative Examples 1 to 3) A vulcanized rubber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the rubber composition was changed to the composition shown in Table 1. In Comparative Examples 2 and 3, the comparative compound was blended so that the number of moles of the COONa group or the COOH group of the comparative compound was equal to the number of moles of the COONa group of the compound of the general formula (1) of Example 1.
  • Hysteresis loss measurement Using a universal material tester (manufactured by Instron), perform a loading-unloading test at a temperature of 25 ° C, strain of 10% or strain of 300%, and speed of 200 mm / sec to measure the percentage of energy lost. bottom.
  • Each hysteresis loss of Comparative Example 1 was set to 100, and the hysteresis loss of the other Examples and the Comparative Example was indexed. The results are shown in Table 1. It is shown that the smaller the hysteresis loss at 10% of the strain, the better the low heat generation. The larger the hysteresis loss at 300% strain, the better the durability.
  • the vulcanized rubber using the rubber composition according to the present invention can improve the balance between the hysteresis loss at low strain and the hysteresis loss at high strain.
  • the present invention it is possible to provide a rubber composition capable of improving the balance between the hysteresis loss at low strain of rubber and the hysteresis loss at high strain. According to the present invention, it is possible to provide a rubber product having an excellent balance between hysteresis loss at low strain and hysteresis loss at high strain.

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Abstract

ゴムの低歪でのヒステリシスロスと、高歪でのヒステリシスロスとのバランスを改良し得るゴム組成物を提供すること。ゴム成分と、一般式（１）および（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物と、を含む、ゴム組成物。 ＨＳ－Ｒ－ＣＯＯＭ　（１） ＭＯＣＯ－Ｒ－（Ｓ）n－Ｒ－ＣＯＯＭ　（２） （式中、Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上である、直鎖または分岐のヒドロカルビレン基であり；Ｍは、独立して、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選択される原子であり；ｎは、２～８の整数である）

Description

ゴム組成物およびゴム製品 関連出願の相互参照
　本願は、２０２０年４月３０日に出願の日本国特許出願第２０２０－０８０７１３号の優先権の利益を主張するものであり、その内容は、参照により本願に組み込まれる。
　本発明は、ゴム組成物およびゴム製品に関する。
　ゴムのヒステリシスロス（以下、単に「ロス」ということがある）は、ゴムの変形の履歴によって失われるエネルギーであり、物質の変形過程で加えられたエネルギーと回復過程で戻されるエネルギーの差を指す。この差は、熱または音などに変わる。そのため、ゴムのヒステリシスロスは、例えば、タイヤの低燃費性および免振ゴムの減衰性などに大きな影響を及ぼすことが知られている。
　例えば、特許文献１では、ヒステリシスロスが小さく低発熱性であり、または耐摩耗性も改良したゴム組成物の製造方法を開示している。
特開２０１３－１０８００３号公報
　ゴムの低歪でのロスを小さくすることで、ゴムはより低発熱性（すなわち、より低燃費性）となるが、ゴムの高歪でのロスも低下すると、エネルギー散逸能が低下し、耐久性の低下につながり得る。逆に、耐久性を高めるためにロスを大きくすると、低歪でのロスが大きくなり、発熱性の悪化につながり得る。
　そこで、本発明は、ゴムの低歪でのヒステリシスロスと、高歪でのヒステリシスロスとのバランスを改良し得るゴム組成物を提供することを目的とする。
　本発明に係るゴム組成物は、
　ゴム成分と、
　以下の一般式（１）および（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物と、
　を含む、ゴム組成物である。
ＨＳ－Ｒ－ＣＯＯＭ　・・・（１）
ＭＯＣＯ－Ｒ－（Ｓ）n－Ｒ－ＣＯＯＭ　・・・（２）
（式中、
Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上である、直鎖または分岐のヒドロカルビレン基であり；
Ｍは、独立して、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選択される原子であり；
ｎは、２～８の整数である）
これにより、ゴムの低歪でのヒステリシスロスと、高歪でのヒステリシスロスとのバランスを改良することができる。
　本発明に係るゴム製品は、上記のいずれかのゴム組成物を用いて作製された、ゴム製品である。これにより、低歪でのヒステリシスロスと、高歪でのヒステリシスロスとのバランスに優れる。
　本発明によれば、ゴムの低歪でのヒステリシスロスと、高歪でのヒステリシスロスとのバランスを改良し得るゴム組成物を提供することができる。本発明によれば、低歪でのヒステリシスロスと、高歪でのヒステリシスロスとのバランスに優れるゴム製品を提供することができる。
　以下、本発明の実施形態について説明する。これらの記載は、本発明の例示を目的とするものであり、本発明を何ら限定するものではない。
　本発明では、２以上の実施形態を任意に組み合わせることができる。
　本明細書において、数値範囲は、別段の記載がない限り、その範囲の下限値および上限値を含むことを意図している。例えば、２０～１５０質量部は、２０質量部以上１５０質量部以下を意味する。
　（ゴム組成物）
　本発明に係るゴム組成物は、
　ゴム成分と、
　以下の一般式（１）および（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物と、
　を含む、ゴム組成物である。
ＨＳ－Ｒ－ＣＯＯＭ　・・・（１）
ＭＯＣＯ－Ｒ－（Ｓ）n－Ｒ－ＣＯＯＭ　・・・（２）
（式中、
Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上である、直鎖または分岐のヒドロカルビレン基であり；
Ｍは、独立して、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選択される原子であり；
ｎは、２～８の整数である）
　以下、本発明に係るゴム組成物のゴム成分と、一般式（１）および（２）の化合物とを例示説明する。
　・ゴム成分
　ゴム成分としては、特に限定されず、公知のゴム組成物のゴム成分を用いることができる。ゴム成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどが挙げられる。ゴム成分は、変性されていてもよいし、未変性でもよい。
　ゴム成分は、ゴム組成物において公知のジエン系重合体を用いてもよい。
　ゴム成分は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　一実施形態では、ゴム成分は、ＮＲ、ＩＲ、ＢＲ、ＳＢＲおよびこれらの変性体からなる群より選択される少なくとも１種である。
　ゴム成分としてＳＢＲを用いる場合、ＳＢＲ中のスチレン含量は特に限定されず、適宜調節することができる。ＳＢＲ中のスチレン含量は、例えば、０重量％より大きく、５０重量％以下の範囲である。一実施形態では、ＳＢＲ中のスチレン含量は、０重量％より大きく、１重量％以上、３重量％以上、５重量％以上、１０重量％以上、１５重量％以上、２０重量％以上、３０重量％以上または４０重量％以上である。別の実施形態では、ＳＢＲ中のスチレン含量は、５０重量％以下、４５重量％以下、４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下または５重量％以下である。
　ゴム成分としてＳＢＲを用いる場合、ＳＢＲのブタジエン部分のビニル含量は特に限定されず、適宜調節することができる。ＳＢＲのブタジエン部分のビニル含量は、例えば、１ｍｏｌ％～７０ｍｏｌ％である。一実施形態では、ＳＢＲのブタジエン部分のビニル含量は、１ｍｏｌ％以上、５ｍｏｌ％以上、１０ｍｏｌ％以上、２０ｍｏｌ％以上、３０ｍｏｌ％以上、３５ｍｏｌ％以上、４０ｍｏｌ％以上、４５ｍｏｌ％以上、５０ｍｏｌ％以上または６０ｍｏｌ％以上である。別の実施形態では、ＳＢＲのブタジエン部分のビニル含量は、７０ｍｏｌ％以下、６０ｍｏｌ％以下、５０ｍｏｌ％以下、４５ｍｏｌ％以下、４０ｍｏｌ％以下、３５ｍｏｌ％以下、３０ｍｏｌ％以下、２０ｍｏｌ％以下、１０ｍｏｌ％以下または５ｍｏｌ％以下である。
　ゴム成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定されず、適宜調節することができる。ゴム成分のＭｗは、例えば、１０，０００～１０，０００，０００である。一実施形態では、ゴム成分のＭｗは、１０，０００以上、５０，０００以上、１００，０００以上、１５０，０００以上、２００，０００以上、２５０，０００以上、３００，０００以上、４００，０００以上、５００，０００以上、１，０００，０００以上または５，０００，０００以上である。別の実施形態では、ゴム成分のＭｗは、１０，０００，０００以下、５，０００，０００以下、４，０００，０００以下、３，０００，０００以下、２，０００，０００以下、１，０００，０００以下、５００，０００以下、４００，０００以下、３００，０００以下、２５０，０００以下、２００，０００以下、１５０，０００以下または１００，０００以下である。
　ゴム成分のＭｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィを用いて測定し、単分散ポリスチレン換算することにより得ることができる。
　・一般式（１）および（２）の化合物
　本発明に係るゴム組成物において、一般式（１）および（２）の化合物は、ゴム成分と共に配合されることで、低歪でのロスと高歪でのロスとのバランスを改良する働きを有する。
ＨＳ－Ｒ－ＣＯＯＭ　・・・（１）
ＭＯＣＯ－Ｒ－（Ｓ）n－Ｒ－ＣＯＯＭ　・・・（２）
（式中、
Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上である、直鎖または分岐のヒドロカルビレン基であり；
Ｍは、独立して、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選択される原子であり；
ｎは、２～８の整数である）
　理論に束縛されることを望むものではないが、上記バランスを改良する理由は、例えば、以下のように推測される：
（ｉ）一般式（１）および（２）の化合物中の硫黄原子が、ゴム成分と反応してゴム成分にＣＯＯＭ基を導入する；
（ｉｉ）ゴム成分のポリマーのネットワーク間で、複数のＣＯＯＭ基のＭと、ＣＯＯＭ基のＣＯＯ部分とが配位して非共有結合を形成する；
（ｉｉｉ）加硫されたゴム組成物またはゴム製品において、低歪では、加硫による硫黄－硫黄結合に加えて、その非共有結合でネットワークを固定し、ロスの発生を抑えるのに対し、高歪では、その弱い非共有結合が開裂し、エネルギー散逸を高め、ゴムの耐久性を向上させ、歪が解消すると、再度、非共有結合が形成され、低歪および高歪に応答可能な状態となる。
　一般式（１）および（２）の化合物において、Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上である、直鎖または分岐のヒドロカルビレン基である。例えば、炭素数８の直鎖のヒドロカルビレン基の場合、一般式（１）の化合物の構造は、ＨＳ－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＭである。また、Ｒは、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上であれば、分岐のヒドロカルビレン基であってもよい。例えば、ＨＳ－ＣＨ（ＣＨ3）－（ＣＨ2）7－ＣＯＯＭの構造の場合、Ｒは、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８であり、かつ、硫黄原子に隣接した炭素で分岐したヒドロカルビレン基である。
　一般式（１）および（２）の化合物のＲにおける、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数は、例えば、８～３０である。一実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物のＲにおける、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数は、８以上、１０以上、１２以上、１４以上、１６以上、１８以上、２０以上、２２以上、２４以上、２６以上または２８以上である。別の実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物のＲにおける、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数は、３０以下、２８以下、２６以下、２４以下、２２以下、２０以下、１８以下、１６以下、１４以下、１２以下または１０以下である。
　一実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物のＲにおける、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数は、１０以上である。これにより、当該化合物が、ゴム成分と混ざりやすくなり効率よく当該化合物がゴム成分と反応する。
　一般式（１）および（２）の化合物のＲが分岐のヒドロカルビレン基の場合、ヒドロカルビレン基中の炭素の合計数は、例えば、９～５０である。一実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物のＲが分岐のヒドロカルビレン基の場合、ヒドロカルビレン基中の炭素の合計数は、９以上、１０以上、１５以上、２０以上、２５以上、３０以上、３５以上、４０以上または４５以上である。別の実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物のＲが分岐のヒドロカルビレン基の場合、ヒドロカルビレン基中の炭素の合計数は、５０以下、４５以下、４０以下、３５以下、３０以下、２５以下、２０以下、１５以下または１０以下である。
　一実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物のＲが分岐のヒドロカルビレン基の場合、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数は、当該直鎖から分岐している分岐鎖の炭素数よりも多い。
　一実施形態では、前記Ｒが、直鎖のヒドロカルビレン基である。
　一実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物のＲは、分岐のヒドロカルビレン基であって、硫黄原子に隣接した炭素で分岐している。このような一般式（１）の化合物としては、例えば、ＨＳ－ＣＨ（ＣＨ3）－（ＣＨ2）7－ＣＯＯＭなどが挙げられる。
　一実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物のＲは、分岐のヒドロカルビレン基であって、硫黄原子の２つ隣りの炭素で分岐している。このような一般式（１）の化合物としては、例えば、ＨＳ－（ＣＨ2）－ＣＨ（ＣＨ3）－（ＣＨ2）6－ＣＯＯＭなどが挙げられる。
　一実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物のＲは、分岐のヒドロカルビレン基であって、硫黄原子の３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、または８つ隣りの炭素で分岐している。
　一実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物は、硫黄原子に隣接した炭素から分岐している化合物を含まない。別の実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物は、硫黄原子の２つ以上隣りの炭素で分岐している。
　一般式（２）の化合物の２つあるＲは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　一般式（１）および（２）の化合物において、Ｍは、独立して、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選択される原子である。Ｍとしては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ；Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａが挙げられる。一実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物において、Ｍは、独立して、Ｌｉ、ＮａおよびＫからなる群より選択される少なくとも１種である。低歪のヒステリシスロスと高歪のヒステリシスロスのバランスの観点から、ＭはＮａであることが好ましい。
　本発明では、一般式（１）および（２）の化合物のＭは、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選択される原子である。これによって、上述したように、ゴム成分のポリマーのネットワーク間で、複数のＣＯＯＭ基のＭと、ＣＯＯＭ基のＣＯＯ部分とが配位して非共有結合を形成すると推測される。そのため、カルボン酸塩ではないカルボキシル（ＣＯＯＨ）基を有する化合物を用いた場合、この配位による非共有結合が形成されず、カルボキシル基によるより弱い非共有結合のみとなり、低歪でのロスの発生を抑えられないおそれがある。
　一実施形態では、一般式（１）および（２）の化合物のＲにおけるＭは、Ｎａである。
　一般式（２）の化合物の２つあるＭは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　一般式（２）において、ｎは、２、３、４、５、６、７および８から選択される整数である。
　一実施形態では、一般式（２）の化合物におけるｎは、２～４である。
　一実施形態では、本発明に係るゴム組成物は、一般式（１）の化合物を含む。別の実施形態では、本発明に係るゴム組成物は、一般式（２）の化合物を含む。別の実施形態では、本発明に係るゴム組成物は、一般式（１）および（２）の化合物を含む。別の実施形態では、本発明に係るゴム組成物は、一般式（１）の化合物を含み、一般式（２）の化合物を含まない。別の実施形態では、本発明に係るゴム組成物は、一般式（２）の化合物を含み、一般式（１）の化合物を含まない。
　一実施形態では、一般式（１）の化合物は、ＨＳ－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＭｇ、ＨＳ－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＣａ、ＨＳ－（ＣＨ2）10－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ2）10－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ2）10－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ2）10－ＣＯＯＭｇ、ＨＳ－（ＣＨ2）10－ＣＯＯＣａ、ＨＳ－（ＣＨ2）12－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ2）12－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ2）12－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ2）12－ＣＯＯＭｇ、ＨＳ－（ＣＨ2）12－ＣＯＯＣａ、ＨＳ－（ＣＨ2）14－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ2）14－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ2）14－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ2）14－ＣＯＯＭｇ、ＨＳ－（ＣＨ2）14－ＣＯＯＣａ、ＨＳ－（ＣＨ2）16－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ2）16－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ2）16－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ2）16－ＣＯＯＭｇ、ＨＳ－（ＣＨ2）16－ＣＯＯＣａ、ＨＳ－（ＣＨ2）18－ＣＯＯＬｉ、ＨＳ－（ＣＨ2）18－ＣＯＯＮａ、ＨＳ－（ＣＨ2）18－ＣＯＯＫ、ＨＳ－（ＣＨ2）18－ＣＯＯＭｇ、およびＨＳ－（ＣＨ2）18－ＣＯＯＣａからなる群より選択される少なくとも１種である。
　一実施形態では、一般式（２）の化合物は、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ2）8－（Ｓ）2－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ2）8－（Ｓ）2－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ2）8－（Ｓ）2－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ2）8－（Ｓ）2－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＭｇ、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ2）8－（Ｓ）2－（ＣＨ2）8－ＣＯＯＣａ、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ2）10－（Ｓ）2－（ＣＨ2）10－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ2）10－（Ｓ）2－（ＣＨ2）10－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ2）10－（Ｓ）2－（ＣＨ2）10－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ2）10－（Ｓ）2－（ＣＨ2）10－ＣＯＯＭｇ、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ2）10－（Ｓ）2－（ＣＨ2）10－ＣＯＯＣａ、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ2）12－（Ｓ）2－（ＣＨ2）12－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ2）12－（Ｓ）2－（ＣＨ2）12－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ2）12－（Ｓ）2－（ＣＨ2）12－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ2）12－（Ｓ）2－（ＣＨ2）12－ＣＯＯＭｇ、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ2）12－（Ｓ）2－（ＣＨ2）12－ＣＯＯＣａ、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ2）14－（Ｓ）2－（ＣＨ2）14－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ2）14－（Ｓ）2－（ＣＨ2）14－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ2）14－（Ｓ）2－（ＣＨ2）14－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ2）14－（Ｓ）2－（ＣＨ2）14－ＣＯＯＭｇ、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ2）14－（Ｓ）2－（ＣＨ2）14－ＣＯＯＣａ、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ2）16－（Ｓ）2－（ＣＨ2）16－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ2）16－（Ｓ）2－（ＣＨ2）16－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ2）16－（Ｓ）2－（ＣＨ2）16－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ2）16－（Ｓ）2－（ＣＨ2）16－ＣＯＯＭｇ、ＣａＯＣＯ－（ＣＨ2）16－（Ｓ）2－（ＣＨ2）16－ＣＯＯＣａ、ＬｉＯＣＯ－（ＣＨ2）18－（Ｓ）2－（ＣＨ2）18－ＣＯＯＬｉ、ＮａＯＣＯ－（ＣＨ2）18－（Ｓ）2－（ＣＨ2）18－ＣＯＯＮａ、ＫＯＣＯ－（ＣＨ2）18－（Ｓ）2－（ＣＨ2）18－ＣＯＯＫ、ＭｇＯＣＯ－（ＣＨ2）18－（Ｓ）2－（ＣＨ2）18－ＣＯＯＭｇ、およびＣａＯＣＯ－（ＣＨ2）18－（Ｓ）2－（ＣＨ2）18－ＣＯＯＣａからなる群より選択される少なくとも１種である。
　一般式（１）の化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　一般式（２）の化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　ゴム組成物における一般式（１）および（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物の総量は、例えば、ゴム成分１００ｇに対して、当該化合物中のＣＯＯＭ基の合計量が２～２０ｍｍｏｌである。一実施形態では、ゴム組成物における一般式（１）および（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物の総量は、ゴム成分１００ｇに対して、２ｍｍｏｌ以上、３ｍｍｏｌ以上、４ｍｍｏｌ以上、５ｍｍｏｌ以上、６ｍｍｏｌ以上、７ｍｍｏｌ以上、８ｍｍｏｌ以上、９ｍｍｏｌ以上、１０ｍｍｏｌ以上、１２ｍｍｏｌ以上、１４ｍｍｏｌ以上、１６ｍｍｏｌ以上または１８ｍｍｏｌ以上である。別の実施形態では、ゴム組成物における一般式（１）および（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物の総量は、ゴム成分１００ｇに対して、２０ｍｍｏｌ以下、１８ｍｍｏｌ以下、１６ｍｍｏｌ以下、１４ｍｍｏｌ以下、１２ｍｍｏｌ以下、１０ｍｍｏｌ以下、９ｍｍｏｌ以下、８ｍｍｏｌ以下、７ｍｍｏｌ以下、６ｍｍｏｌ以下、５ｍｍｏｌ以下、４ｍｍｏｌ以下または３ｍｍｏｌ以下である。
　本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分と上記一般式の化合物に加えて、ゴム組成物に用いられる公知の成分を含むことができる。このような公知の成分としては、例えば、シリカおよびカーボンブラックなどの充填剤；加硫剤（架橋剤）、加硫促進剤、加硫遅延剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、補強剤、軟化剤、加硫助剤、着色剤、難燃剤、滑剤、発泡剤、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、可塑剤、加工助剤、酸化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、着色防止剤およびオイルなどが挙げられる。これらは、それぞれ、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　・充填剤
　充填剤としては、カーボンブラック、およびシリカなどの公知の充填剤を適宜選択して用いることができる。
　（カーボンブラック）
　カーボンブラックは、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。カーボンブラックは、例えば、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦグレードなどのカーボンブラックを用いることができる。カーボンブラックは、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、特に限定されず、例えば、２０～２５０ｍ2／ｇであってもよい。カーボンブラックのＮ2ＳＡは、ＪＩＳ　Ｋ　６２１７－２：２００１に準拠して測定する。
　（シリカ）
　シリカは特に限定されず、例えば、一般グレードのシリカ、シランカップリング剤などで表面処理を施した特殊シリカなど、用途に応じて使用することができる。
　シリカは、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　シリカは、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらの中でも、湿式シリカが好ましい。
　また、湿式シリカは、沈降シリカを用いることができる。沈降シリカとは、製造初期に、反応溶液を比較的高温、中性～アルカリ性のｐＨ領域で反応を進めてシリカ一次粒子を成長させ、その後、酸性側へ制御することで、一次粒子を凝集させて得られるシリカを指す。
　シリカのセチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積（ＣＴＡＢ比表面積）は、特に限定されず、適宜調節することができる。シリカのＣＴＡＢ比表面積は、例えば、７０～２５０ｍ2／ｇであってもよい。
　本明細書において、ＣＴＡＢ比表面積は、ＡＳＴＭ　Ｄ３７６５－９２に準拠して測定した値を指す。ただし、シリカ表面に対するセチルトリメチルアンモニウムブロミド１分子当たりの吸着断面積を０．３５ｎｍ2として、ＣＴＡＢの吸着量から算出される比表面積（ｍ2／ｇ）をＣＴＡＢ比表面積とする。
　シリカのＢＥＴ比表面積は、特に限定されず、適宜調節することができる。シリカのＢＥＴ比表面積は、例えば、１００～２５０ｍ2／ｇとすることができる。
　本明細書において、ＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ法により求めた比表面積を指す。ＢＥＴ比表面積は、ＡＳＴＭ　Ｄ４８２０－９３に準拠して測定することができる。
　ゴム組成物における充填剤の量は、例えば、ゴム成分１００質量部に対して、２０～１５０質量部である。
　一実施形態では、充填剤の量は、ゴム成分１００質量部に対して、２０質量部以上、３０質量部以上、４０質量部以上、５０質量部以上、６０質量部以上、７０質量部以上、８０質量部以上、９０質量部以上、１００質量部以上、１１０質量部以上、１２０質量部以上、１３０質量部以上または１４０質量部以上である。別の実施形態では、充填剤の量は、ゴム成分１００質量部に対して、１５０質量部以下、１４０質量部以下、１３０質量部以下、１２０質量部以下、１１０質量部以下、１００質量部以下、９０質量部以下、８０質量部以下、７０質量部以下、６０質量部以下、５０質量部以下、４０質量部以下または３０質量部以下である。
　・ゴム組成物の調製方法
　ゴム組成物の調製方法は、上記ゴム成分と一般式の化合物を含むこと以外は特に限定されず、公知のゴム組成物の調製方法を用いることができる。
　例えば、ゴム組成物の調製が、非生産工程（ノンプロ練り工程ともいう）と生産工程（プロ練り工程ともいう）とを含む場合、非生産工程で、加硫系（加硫剤および加硫促進剤）を含まない、ゴム成分；一般式の化合物の一部または全部；充填剤；およびステアリン酸などのその他の成分を混練し、生産工程で、非生産工程からの混練物に加硫系および酸化亜鉛などを添加して、その混合物を混練して、ゴム組成物を調製してもよい。
　一実施形態では、ゴム組成物の調製が、非生産工程と生産工程とを含む場合、非生産工程で、一般式の化合物を全て添加する。別の実施形態では、ゴム組成物の調製が、非生産工程と生産工程とを含む場合、非生産工程で、一般式の化合物の一部を添加し、生産工程で残りの一般式の化合物を添加する。
　ゴム組成物の調製が、非生産工程と生産工程とを含む場合、非生産工程は、１段階のみでもよいし、２段階でもよい。
　（ゴム製品）
　本発明に係るゴム製品は、上記のいずれかのゴム組成物を用いて作製された、ゴム製品である。ゴム製品としては、例えば、タイヤ；防振ゴム；免振ゴム；ホース；コンベヤベルトなどのベルト；ゴムパッド（ＭＴパッド）；ゴムクローラ；ベローズ（空気バネ）；エアピッカー、エアグリッパーなどの空気圧式チャック；橋梁用ゴム支承などゴム支承；ゴム被覆チェーン式落橋防止装置；ＯＡローラなどの事務機器用ゴムなどが挙げられる。
　一実施形態では、ゴム製品は、タイヤ；防振ゴム；免振ゴム；ホース；コンベヤベルトなどのベルト；ゴムパッド（ＭＴパッド）；ゴムクローラ；ベローズ（空気バネ）；エアピッカー、エアグリッパーなどの空気圧式チャック；橋梁用ゴム支承などゴム支承；ゴム被覆チェーン式落橋防止装置；ＯＡローラなどの事務機器用ゴムからなる群より選択される少なくとも１種である。
　・タイヤ
　本発明に係るタイヤは、上記いずれかのゴム組成物を用いた、タイヤである。
　タイヤは、上記いずれかのゴム組成物を用いたこと以外は特に限定されず、公知のタイヤの構成と製造方法を採用することができる。タイヤにおける部材としては、例えば、トレッド部、ショルダー部、サイドウォール部、ビード部、ベルト層およびカーカスなどが挙げられる。
　以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、これらの実施例は、本発明の例示を目的とするものであり、本発明を何ら限定するものではない。実施例において、配合量は、特に断らない限り、質量部を意味する。
　実施例で用いた材料の詳細は以下のとおりである。
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）：スチレン含量１０重量％、ビニル含量４０ｍｏｌ％、数平均分子量２０１，０００、重量平均分子量２１１，０００
一般式（１）の化合物：ＳＨ（ＣＨ2）10ＣＯＯＮａ
比較化合物１：ＳＨＣＨ2ＣＯＯＮａ
比較化合物２：ＳＨ（ＣＨ2）10ＣＯＯＨ
充填剤：カーボンブラック、東海カーボン社製、「Ｓｅａｓｔ７ＨＭ」Ｎ２３４
ワックス：精工化学社製、「サンタイト」
老化防止剤：大内新興化学工業社製、「ノクラック６Ｃ」
加硫促進剤１：ビス（２－ベンゾチアゾリル）ペルスルフィド
加硫促進剤２：Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾールスルフェンアミド
　（実施例１）
　表１に示す配合で、非生産工程と生産工程を行い、加硫ゴムを得た。非生産工程では、ゴム組成物の最高温度が１５０℃となるように調整した。生産工程では、ゴム組成物の最高温度が１１０℃となるように調整した。一般式（１）の化合物の配合量は、ＳＢＲ１００ｇに対して、ＣＯＯＮａ基のモル数が５ｍｍｏｌとなる量とした。
　（比較例１～３）
　ゴム組成物の配合を表１に示す配合に変更したこと以外は、実施例１と同様に加硫ゴムを得た。比較例２および３では、比較化合物のＣＯＯＮａ基またはＣＯＯＨ基のモル数が、実施例１の一般式（１）の化合物のＣＯＯＮａ基のモル数と等しくなるように、比較化合物を配合した。
　得られた加硫ゴムに対して、以下のヒステリシスロス測定を行った。
・ヒステリシスロス測定
　万能材料試験機（インストロン社製）を使用し、温度２５℃、歪１０％または歪３００％、速度２００ミリメートル／秒でローディング―アンローディング試験を行い損失するエネルギーの割合を測定した。比較例１の各ヒステリシスロスを１００として、他の実施例と比較例のヒステリシスロスを指数化した。結果を表１に示す。歪１０％でのヒステリシスロスが小さいほど、低発熱性に優れることを示す。歪３００％でのヒステリシスロスが大きいほど、耐久性に優れることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から、本発明に係るゴム組成物を用いた加硫ゴムによれば、低歪でのヒステリシスロスと、高歪でのヒステリシスロスとのバランスを改良し得ることがわかる。
　本発明によれば、ゴムの低歪でのヒステリシスロスと、高歪でのヒステリシスロスとのバランスを改良し得るゴム組成物を提供することができる。本発明によれば、低歪でのヒステリシスロスと、高歪でのヒステリシスロスとのバランスに優れるゴム製品を提供することができる。

Claims (15)

  1. 　ゴム成分と、
    　以下の一般式（１）および（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物と、
    　を含む、ゴム組成物。
    ＨＳ－Ｒ－ＣＯＯＭ　・・・（１）
    ＭＯＣＯ－Ｒ－（Ｓ）n－Ｒ－ＣＯＯＭ　・・・（２）
    （式中、
    Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上である、直鎖または分岐のヒドロカルビレン基であり；
    Ｍは、独立して、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選択される原子であり；
    ｎは、２～８の整数である）
  2. 　前記炭素数が、１０以上である、請求項１に記載のゴム組成物。
  3. 　前記Ｒが、直鎖のヒドロカルビレン基である、請求項１または２に記載のゴム組成物。
  4. 　前記Ｍが、Ｌｉ、ＮａおよびＫからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１～３のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  5. 　前記Ｍが、Ｎａである、請求項１～４のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  6. 　前記ゴム成分１００ｇに対して、前記化合物中のＣＯＯＭ基の合計量が、２～２０ｍｍｏｌである、請求項１～５のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  7. 　充填剤をさらに含み、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記充填剤の量が、２０～１５０質量部である、請求項１～６のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  8. 　非生産工程と、生産工程とを含み、
    　前記非生産工程では、ゴム成分と、以下の一般式（１）および（２）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物の少なくとも一部とを混練して混練物を形成し、
    ＨＳ－Ｒ－ＣＯＯＭ　・・・（１）
    ＭＯＣＯ－Ｒ－（Ｓ）n－Ｒ－ＣＯＯＭ　・・・（２）
    （式中、
    Ｒは、独立して、硫黄原子とＣＯＯＭ基とを結ぶ直鎖部分の炭素数が８以上である、直鎖または分岐のヒドロカルビレン基であり；
    Ｍは、独立して、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選択される原子であり；
    ｎは、２～８の整数である）
    　前記生産工程では、前記非生産工程からの前記混練物に加硫系を添加して、混練してゴム組成物を製造する、ゴム組成物の製造方法。
  9. 　前記炭素数が、１０以上である、請求項８に記載のゴム組成物の製造方法。
  10. 　前記Ｒが、直鎖のヒドロカルビレン基である、請求項８または９に記載のゴム組成物の製造方法。
  11. 　前記Ｍが、Ｌｉ、ＮａおよびＫからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項８～１０のいずれか一項に記載のゴム組成物の製造方法。
  12. 　前記Ｍが、Ｎａである、請求項８～１１のいずれか一項に記載のゴム組成物の製造方法。
  13. 　前記ゴム成分１００ｇに対して、前記化合物中のＣＯＯＭ基の合計量が、２～２０ｍｍｏｌである、請求項８～１２のいずれか一項に記載のゴム組成物の製造方法。
  14. 　前記非生産工程で充填剤を添加することを含み、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記充填剤の量が、２０～１５０質量部である、請求項８～１３のいずれか一項に記載のゴム組成物の製造方法。
  15. 　請求項１～７のいずれか一項に記載のゴム組成物を用いて作製された、ゴム製品。
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