JPH05255543A - ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特にタイヤに用いられるゴムに特定の化合物
を配合することにより、グリップ性能の向上をはかる。 【構成】 次式 で示されるアニリド化合物を、充填剤とともにゴムに配
合する。式中のＲ¹ は水素原子、アルカノイル基、アミ
ノ基、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシル基、
フェノキシ基、ベンゾイル基またはハロゲン原子であ
り、Ｒ² は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基
である。 【効果】 上記アニリド化合物を配合したゴムは、特に
高温領域における損失係数(tanδ) が向上するので、タ
イヤのグリップ力を高めることができる。また、ゴムの
強度特性を損なうこともない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゴム組成物に関するもの
であり、さらに詳しくは、機械強度を損なうことなくゴ
ムの損失係数(tanδ) を増大させたゴム組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の高性能化、道路の舗装化
および高速道路網の発達に伴い、自動車の加速性能やブ
レーキ性能と密接な関連をもつタイヤのグリップ性能に
対する向上要請が増加している。高グリップ性能を得る
ためには、タイヤのトレッド部と路面との間の摩擦によ
るエネルギーロスを増加させればよいことが知られてお
り、これに対応して、変形時の損失係数(tanδ) の大き
いトレッドゴム材料が求められている。

【０００３】従来、変形時の tanδを大きくする技術と
しては、スチレン含有量の高いスチレン・ブタジエン共
重合ゴムをベースとして使用する方法、プロセス油を多
量に添加する方法、高補強性のカーボンブラックを大量
に添加する方法などが提案されている。また特開昭 64-
70539 号公報には、Ｎ−メタクリロイル−Ｎ′−フェニ
ル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアクリロイル基また
はメタクリロイル基を有するｐ−フェニレンジアミン誘
導体をゴムに配合することによって、グリップ性の改良
をはかることが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】スチレン含有量の高い
スチレン・ブタジエンゴムを用いる場合、ある程度のグ
リップ性能の向上はみられるものの、それだけでは必ず
しも十分でなかった。また、プロセス油や高補強性のカ
ーボンブラックを多量に添加する方法では、グリップ性
能の向上はみられるものの、高添加によりゴムの発熱性
が増大し、それに伴って、強度特性や耐摩耗性が著しく
低下するという問題があった。一方、特開昭 64-70539
号公報に記載されるアクリロイル基またはメタクリロイ
ル基を有するｐ−フェニレンジアミン誘導体を配合する
方法は、ゴムの tanδを上昇させるものの、かかる配合
によって強度特性が低下するという問題が明らかになっ
てきた。

【０００５】このような背景から本発明者らは、 tanδ
を十分に上昇させ、もってグリップ性能、特にタイヤが
高温になった際のグリップ性能を向上させることがで
き、かつ機械強度を損なわないですむ配合剤を開発すべ
く鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ゴム
に、下記一般式（Ｉ）

【０００７】

【化３】

【０００８】（式中、Ｒ¹ は水素原子、アルカノイル
基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキ
シル基、フェノキシ基、ベンゾイル基またはハロゲン原
子であり、Ｒ² は水素原子または炭素数１〜１０のアル
キル基である）で示されるアニリド化合物を含有せしめ
てなるゴム組成物を提供する。また本発明は、ゴムに、
充填剤および前記一般式（Ｉ）で示されるアニリド化合
物を配合することにより、ゴムの損失係数を増大させる
方法を提供する。

【０００９】前記一般式（Ｉ）で示されるアニリド化合
物は例えば、対応するアニリン化合物を、トルエン、ク
ロロホルムなどの不活性溶媒中で、トリエチルアミン、
ピリジン、水酸化ナトリウムなどの塩基性化合物の共存
下、飽和脂肪酸クロライドと脱塩酸反応させることによ
り、製造することができる。

【００１０】前記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹ は水素原
子、アルカノイル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、
水酸基、カルボキシル基、フェノキシ基、ベンゾイル基
またはハロゲン原子である。これらのなかでは、アルカ
ノイル基、シアノ基およびフェノキシ基が好ましい。Ｒ
¹ で表されるアルカノイル基は、全炭素数が２〜９程度
のものであり、なかでも炭素数の比較的少ないもの、例
えば全炭素数２〜６程度のものが好ましく、さらには、
アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリルなど
が好ましい。これらアルカノイル基のなかでは、とりわ
けアセチルが好ましい。Ｒ¹ で表されるアミノ基は、無
置換アミノのほか、モノまたはジ置換アミノであっても
よい。アミノ基に置換してもよい基としては、例えば、
メチル、エチルなどの低級アルキル基、フェニル基など
が挙げられる。したがって、Ｒ¹ となりうるアミノ基に
は、メチルアミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ，ジ
エチルアミノ、アニリノなどが包含される。Ｒ¹ で表さ
れるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ
素などが挙げられ、好ましくは塩素である。

【００１１】また前記一般式（Ｉ）におけるＲ² は、水
素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である。アル
キル基のうち炭素数３以上のものは、直鎖状であっても
分枝状であってもよい。Ｒ² としては、炭素数の比較的
少ないアルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、
ブチルなどが好ましく、なかでもメチルが好ましい。

【００１２】本発明では、これら一般式（Ｉ）のアニリ
ド化合物のなかでも、Ｒ¹ がアセチル、Ｒ² がメチルの
ものが好ましく用いられる。

【００１３】本発明で用いることのできる前記一般式
（Ｉ）のアニリド化合物として、例えば次表に示すよう
なものが挙げられる。なお表中、Ｒ¹ の欄にあるｏ−、
ｍ−およびｐ−は、それぞれベンゼン環上のアミド基の
位置を基準とする置換位置を表す。

【００１４】

【化４】

【００１５】 Ｒ¹ Ｒ² （１） 水素 水素 （２） 水素 メチル （３） ｐ−アセチル メチル （４） ｐ−ｎ−ヘキサノイル メチル （５） ｐ−アミノ メチル （６） ｐ−ニトロ メチル （７） ｐ−シアノ メチル （８） ｐ−ヒドロキシ メチル （９） ｐ−カルボキシ メチル （１０） ｐ−ジメチルアミノ メチル （１１） ｐ−ジエチルアミノ メチル （１２） ｐ−アニリノ メチル （１３） ｐ−フェノキシ メチル （１４） ｐ−クロロ メチル （１５） ｐ−ヨード メチル （１６） ｐ−ベンゾイル メチル （１７） ｏ−アセチル メチル （１８） ｍ−アセチル メチル （１９） ｏ−ジメチルアミノ メチル （２０） ｍ−ジメチルアミノ メチル （２１） ｐ−シアノ エチル （２２） ｐ−シアノ ｎ−プロピル （２３） ｐ−シアノ イソプロピル （２４） ｐ−シアノ ｔ−ブチル （２５） ｐ−シアノ ｎ−オクチル （２６） ｐ−シアノ 1,1,3,3-テトラメチルブチル （２７） ｐ−ジメチルアミノ エチル （２８） ｐ−ジメチルアミノ ｔ−ブチル （２９） ｐ−ジメチルアミノ ｎ−オクチル （３０） ｏ−クロロ エチル （３１） ｍ−クロロ ｎ−ペンチル （３２） ｏ−シアノ エチル （３３） ｍ−シアノ ｔ−ブチル （３４） ｐ−カルボキシ エチル （３５） ｐ−カルボキシ ｎ−オクチル （３６） ｐ−カルボキシ ｔ−ブチル （３７） ｏ−ニトロ エチル （３８） ｍ−ニトロ ｎ−オクチル （３９） ｐ−アニリノ エチル （４０） ｐ−フェノキシ エチル

【００１６】前記一般式（Ｉ）のアニリド化合物をゴム
に添加する場合の形態としては、それぞれの化合物単体
であってもよいし、複数化合物の混合物であってもよい
し、あるいはゴム物性に影響を与えないクレーなどの担
体と混合したものであってもよい。かかるアニリド化合
物は、配合ゴムを製造する任意の段階で添加することが
できる。ゴムの配合にあたって、前記一般式（Ｉ）で示
される化合物の使用量は限定されないが、一般には、ゴ
ム１００重量部あたり 0.1〜２０重量部程度の範囲で使
用する。

【００１７】また、本発明において使用する充填剤とし
ては、ゴム工業で使用されている種々のものが適用でき
るが、一般的にはカーボンブラックが好ましい。カーボ
ンブラックの種類は特に限定されるものでなく、従来よ
りゴム工業で採用されている各種のカーボンブラックが
本発明でも使用できる。なお、タイヤのグリップ性能を
向上させるために従来から、ＳＡＦブラック、ＩＳＡＦ
ブラック、ＨＡＦブラックなど、窒素吸着比表面積８０
〜２５０m²／ｇの高補強性カーボンブラックが用いられ
ており、本発明においてもこのような高補強性カーボン
ブラックを用いるのが好ましい。充填剤の配合量は特に
限定されないが、一般にはゴム１００重量部に対して２
０〜２００重量部程度の範囲が好ましい。

【００１８】本発明において使用しうるゴムの種類とし
ては、天然ゴムのほか、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、
スチレン・ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタ
ジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル・ブタジエン共
重合ゴム（ＮＢＲ）、イソプレン・イソブチレン共重合
ゴム（ＩＩＲ）、エチレン・プロピレン・ジエン共重合
ゴム（ＥＰＤＭ）などの各種合成ゴム、天然ゴムと合成
ゴムとのブレンド、およびＳＢＲとＩＲ、ＳＢＲとＢＲ
など、合成ゴムのブレンドが例示される。なお、タイヤ
のグリップ性向上のために最近では、特にスチレン含有
量の高いＳＢＲが好ましく用いられているが、本発明に
おいてもこのようなスチレン含有量の高いＳＢＲを用い
ることができる。本発明は、スチレン含有量２０〜５０
重量％のＳＢＲに対しても効果的であり、このようなＳ
ＢＲは好ましいゴムの一つである。ＳＢＲの種類は、溶
液重合型であっても乳化重合型であっても差し支えな
い。

【００１９】タイヤトレッドゴム材料の配合にあたり、
従来からタイヤのグリップ性能を高めるためにプロセス
油を配合する手法がよく用いられているが、本発明にお
いてもプロセス油を併用することができ、かつ好まし
い。プロセス油の配合量は特に限定されないが、一般に
はゴム１００重量部あたり２００重量部以下であり、好
ましくは５〜２００重量部の範囲から選択される。プロ
セス油の種類も、本発明において限定されるものではな
く、従来よりゴム工業で使用されている各種のプロセス
油を用いることができる。

【００２０】また本発明においては、ゴム工業で通常使
用されている老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、リター
ダー、しゃっ解剤、軟化剤などの各種ゴム薬品を従来と
同様に併用してもよいことはいうまでもない。

【００２１】

【実施例】次に、前記一般式（Ｉ）で示される化合物を
ゴムに配合して物性を評価した実施例により、本発明を
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらによって限
定されるものではない。以下の例中、％および部は、特
にことわりがないかぎり、いずれも重量基準である。

【００２２】また、実施例および比較例で用いた化合物
は次のとおりであり、以下それぞれの記号で表示する。 Ａ： ホルムアニリド Ｂ： ｐ−アセチルアセトアニリド Ｃ： ｐ−シアノアセトアニリド Ｄ： ｐ−フェノキシアセトアニリド Ｅ： ｐ−クロロアセトアニリド Ｆ： ｐ−シアノピバルアニリド Ｇ： ｏ−シアノプロピオンアニリド Ｈ： ｍ−ニトロ−ｎ−ノナンアニリド Ｉ： Ｎ−フェニル−Ｎ′−プロピオニル−ｐ−フェニ
レンジアミン Ｘ： Ｎ−メタクリロイル−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェ
ニレンジアミン

【００２３】実施例１ 〔配合処方〕 スチレン・ブタジエン共重合ゴム 表−１記載 （スチレン含有量35％、ゴム100部あたり芳香族油37.5部含有） ブタジエンゴム（ＢＲ−０１） 表−１記載 天 然 ゴ ム 表−１記載 ＩＳＡＦカーボンブラック 表−１記載 ス テ ア リ ン 酸 ３部 亜 鉛 華 ５部 芳香族系プロセス油 表−１記載 加 硫 促 進 剤 １部 （Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド） イ オ ウ ２部 化 合 物 表−１記載

【００２４】バンバリーミキサーとして東洋精機製の２
５０mlラボプラストミル^R を用い、オイルバス温度１７
０℃で、上記配合処方に基づき、ゴムに、本発明で対象
とする化合物、カーボンブラック、ステアリン酸、プロ
セス油、および亜鉛華を投入し、５０rpm のミキサー回
転数で５分間混練した。この時のゴム温度は１６０〜１
７０℃であった。次にこのゴム配合物をオープンミルに
移し、４０〜５０℃の温度で、上記配合処方に示した加
硫促進剤およびイオウを添加し混練した。

【００２５】さらに、加硫プレスにより加硫し、所定の
形状としたあと、 tanδの測定に供した。 tanδの測定
は、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用い、
周波数１０Hzの条件下、−５０℃から１００℃までの温
度で行った。また、機械強度の試験として、前記ゴム組
成物から作成した加硫ゴム試験片(JIS K 6301 によるダ
ンベル３号）を用いて、室温でＭ₁₀₀ およびＭ₃₀₀ を測
定した。得られた結果のうち、８０℃における tanδ、
室温でのＭ₁₀₀ およびＭ₃₀₀ を表−１に示した。表中、
Ｍ₃₀₀ の欄が空欄のものは測定不可能だったことを意味
する。

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、ゴムに特定のアニリド
化合物を配合することにより、タイヤが高温になった際
のグリップ力に対応する６０℃以上の高温領域における
tanδを効果的に向上させることができ、しかも強度特
性の低下をほとんどきたすことがない。したがって、本
発明によるゴム組成物をタイヤの特にトレッド部に適用
すれば、自動車の加速性能やブレーキ性能と密接な関連
をもつグリップ性能の優れたタイヤとすることができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長崎 英雄 大阪市此花区春日出中３丁目１番98号 住 友化学工業株式会社内 (72)発明者 八児 真一 大阪市此花区春日出中３丁目１番98号 住 友化学工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ゴムに、充填剤および下記一般式 【化１】 （式中、Ｒ¹ は水素原子、アルカノイル基、アミノ基、
   ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシル基、フェノ
   キシ基、ベンゾイル基またはハロゲン原子であり、Ｒ²
   は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である）
   で示されるアニリド化合物を含有せしめてなることを特
   徴とするゴム組成物。
2. 【請求項２】前記アニリド化合物の一般式におけるＲ¹
   がアセチルであり、Ｒ² がメチルである請求項１記載の
   ゴム組成物。
3. 【請求項３】ゴムに、充填剤および下記一般式 【化２】 （式中、Ｒ¹ は水素原子、アルカノイル基、アミノ基、
   ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシル基、フェノ
   キシ基、ベンゾイル基またはハロゲン原子であり、Ｒ²
   は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基である）
   で示されるアニリド化合物を配合することを特徴とする
   ゴムの損失係数を増大させる方法。