JPH0657041A - 低発熱性ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は低発熱性ゴム組成物に関するもので
あり、特に言えば、主として低燃費タイヤに使用される
ゴム組成物にかかるものである。 【構成】 天然ゴム及び／又はジエン系ゴムよりなるゴ
ム１００重量部に対し、補強性充填剤２０〜１００重量
部と、式１〜式３の一般式で表わされるベンゾキノン、
ナフトキノン、アントラキノン化合物から選ばれた少な
くとも１種の化合物０．５〜５重量部と、式４〜式５で
表わされる化合物から選ばれた少なくとも１種の化合物
０．１〜２重量部とを配合したことを特徴とする低発熱
性ゴム組成物。 【効果】 本発明は、天然ゴム及び／又はジエン系合成
ゴムからなるゴムに、本発明で開示した化合物を併用す
ることにより得られたゴム組成物は、いわゆる低発熱性
ゴムと言われている従来のゴム組成物では得られない発
熱性改良の効果が得られるものであり、低発熱性ゴム組
成物として広範囲の分野で利用価値が極めて大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低発熱性ゴム組成物に関
するものであり、特に言えば、主として低燃費タイヤに
使用されるゴム組成物にかかるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、省資源、省エネルギーの社会
的要求に対応するため、ゴム業界特にタイヤ業界におい
て、ここ数年来低燃費タイヤの開発が盛んに行われるよ
うになった。このような低燃費タイヤの開発には、タイ
ヤの基盤である低発熱性ゴム組成物の開発が不可欠であ
り、特に配合薬品による低発熱性ゴム組成物の改良技術
については、特開平１−２０７３３７号公報、特開昭６
２−１８４０３６号公報等によってその成果が提供され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる技術は、使用さ
れる原料ゴムに対してチアジアゾ−ル化合物又はイミダ
ゾ−ルジチオカルボン酸を配合して、低発熱性ゴム組成
物を得ようとするものであるが、近年、地球温暖化防止
のため自動車の低燃費化が更に一層要求されており、こ
の要求に対して前記のような単一配合薬品による改良技
術だけでは充分に答えることができないことが分かって
きた。

【０００４】従って、ゴムの低発熱性を一層改善するた
めに、二種以上の配合剤の組合わせにより相乗的にゴム
の低発熱化を図ることが考えられるが、この種従来から
の低発熱性改良剤の組合わせでは、十分な効果が得られ
ていないことも事実である。

【０００５】本発明の目的は、天然ゴム及び／又はジエ
ン系合成ゴムに対し、特定の化合物を二種以上選択的に
組み合わせて配合することにより、相乗的に低発熱効果
を発揮することができるゴム組成物を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、特定のキノン化合物
と特定のチオール、モノスルフィド、ジスルフィド化合
物の組合わせが、ゴムに対して予期しない低発熱性改良
効果を発揮することを確かめ、この発明を完成するに至
ったものである。

【０００７】即ちこの発明は、天然ゴム及び／又はジエ
ン系ゴムよりなるゴム１００重量部に対し、補強性充填
剤２０〜１００重量部と、式１〜式３の一般式で表わさ
れるベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン化合
物から選ばれた少なくとも１種の化合物０．５〜５重量
部と、式４〜式５で表わされる化合物から選ばれた少な
くとも１種の化合物０．１〜２重量部とを配合したこと
を特徴とする低発熱性ゴム組成物にかかるものである。

【０００８】

【式１】

【０００９】

【式２】

【００１０】

【式３】

【００１１】

【式４】

【００１２】

【式５】

【００１３】式中、Ｒ₁ 〜Ｒ₁₀は水素原子、塩素原子、
炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシル基、シアノ
基、フェニル基である。そして、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₃は水素原
子、ヒドロキシル基、エステル結合、エ−テル結合、チ
オエ−テル結合を含む炭素数１〜４のアルキル基、又は
式６〜式１４にて示されるヘテロ環を有する官能基であ
る。即ち、式６〜式８にて示されるチアジアゾ−ル基、
式９、式１０にて示されるチアゾ−ル或いはベンズチア
ゾ−ル基、式１１、式１２にて示されるイミダゾ−ル或
いはベンズイミダゾ−ル基、式１３にて示されるベンゼ
ン環、式１４にて示されるピリジン環が挙げられる。

【００１４】

【式６】

【００１５】

【式７】

【００１６】

【式８】

【００１７】

【式９】

【００１８】

【式１０】

【００１９】

【式１１】

【００２０】

【式１２】

【００２１】

【式１３】

【００２２】

【式１４】

【００２３】

【作用】この発明のゴム組成物に使用する原料ゴムは、
天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴ
ム、イソプレンゴム等の単独或いはそれらのブレンド物
である。

【００２４】配合剤としてゴム中に加えられる、式１に
て示される化合物の具体例は、ｐ−ベンゾキノン、２、
５−ジメチル−ｐ−ベンゾキノン、２、５−ジ−ｔ−ブ
チル−ｐ−ベンゾキノン、２、５−ジクロロ−ｐ−ベン
ゾキノン、２、６−ジメトキシ−ｐ−ベンゾキノン、２
−メチル−ｐ−ベンゾキノン、ｔ−ブチルベンゾキノ
ン、テトラクロロ−ｐ−ベンゾキノン、２、３−ジクロ
ロ−４、５−ジシアノ−ｐ−ベンゾキノン、テトラシア
ノベンゾキノン、クロラニル酸、フェニル−ｐ−ベンゾ
キノン等である。

【００２５】式２にて示される化合物の具体例は、１、
４−ナフトキノン、１、２−ナフトキノン、２、３−ジ
クロロ−１、４−ナフトキノン、２−メチル−１、４−
ナフトキノン、ヒドロキシ−１、４−ナフトキノン、ジ
ヒドロキシ−１、４−ナフトキノン等である。

【００２６】式３にて示される化合物の具体例は、アン
トラキノン、ヒドロキシアントラキノン、ジヒドロキシ
アントラキノン、アミノアントラキノン、ジアミノアン
トラキノン等である。

【００２７】式４にて示される化合物の具体例は、ジベ
ンゾチアジルスルフイド、５、５’−ジチオビス（１、
３、４−チアジアゾール−２−チオール）、テトラエチ
ルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスフ
ィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトライソ
オクチルチウラムジスルフィド等である。

【００２８】式５にて示される化合物の具体例は、２、
５−ジメルカプト−１、３、４−チアジアゾール、メル
カプトベンゾイミダゾール、メルカプトベンゾチアゾー
ル、メルカプトオキサゾール、２−メルカプトエタノー
ル、３−メルカプト−２−プロパノール、３−メルカプ
トプロパン酸、２−メルカプトエチルエーテル、２−メ
ルカプトエチルスルフィド、２−メルカプト−５−ニト
ロイミダゾール、３−メルカプト−１、２−プロパンジ
オール、２−メルカプトピリジン、メルカプトスクシン
酸、メルカプトチアゾリン等である。

【００２９】本発明にあって、式１〜式３の中から選択
される化合物と、式４、式５の中から選択される化合物
とを、所定の量をもってゴムに対して併用することに特
徴があり、特に、式１〜式３にて示される化合物の配合
量が、夫々０．１重量部未満では、ゴム組成物の発熱改
良が小さく、又、５重量部以上、及び式４、式５にて示
される化合物が３重量部を越える場合は、ゴム組成物の
これ以上の発熱性改良効果が認められないだけではな
く、ブルーム現象をおこし作業性を低下させるため好ま
しくない。

【００３０】本発明にてゴム中に配合される補強性充填
剤は、例えば各種のカ−ボンブラック、シリカや炭酸カ
ルシウムにて代表される無機充填剤、ハイスチレン樹脂
や環化ゴムにて代表される有機補強剤等であって、かか
る補強性充填剤はゴム１００重量部に対し、２０重量〜
１００重量部が用いられ、中でも３０重量部より６０重
量部までが好ましく、これが２０重量部より少ないとゴ
ムとしての強力が充分でなく、１００重量部より多いと
作業性を著しく損なうため好ましくない。尚、カ−ボン
について言えば、カ−ボンの種類には制限されず、粒子
が小さいものであっても、低発熱性を確保することがで
きる。

【００３１】本発明のゴム組成物においては、上記の補
強性充填剤と発熱改良剤以外に、必要に応じて軟化剤、
老化防止剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫剤等の通
常ゴム工業で使用される配合剤を適宜配合することがで
きることは勿論である。

【００３２】本発明について、発明者等は、ゴムの低発
熱化について次のように推定している。即ち、ゴムを低
発熱化する薬品の働きは、ポリマ−とカ−ボンをつな
ぎ、カ−ボンノ分散を改良することにあり、チオ−ル、
ジスルフィド類はゴム練り中にポリマ−と反応しポリマ
−ラジカルを作り、一方、キノンはこのポリマ−ラジカ
ルをトラップし、安定化させる作用があり、この時の酸
素ラジカル或いはヒドロキシル基がカ−ボン表面と親和
力を持つ結果、カ−ボン分散が改良され、ゴムが低発熱
化するものと考えられる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明する。表１に示す配合処方で、各種ゴム組成
物をバンバリーミキサーを用いて混練り及び加硫し、加
硫ゴムサンプルを作製した。

【００３４】損失係数ｔａｎδは、レオメトリックス社
製の粘弾性測定装置を用い、動的歪１％、周波数１５Ｈ
ｚ、６０℃の条件下で測定した。測定結果を表１に示
す。

【００３５】さて、比較例１は本発明で開示した化合物
を使用しない例であり、比較例２及び比較例３は、ＳＢ
Ｒ１５００に２、６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−ベンゾキノ
ン及びメルカプトベンゾチアゾールを単独に加えた場合
の例である。しかるに、これらの例にあっては発熱性改
良の効果はほとんど得られないことが分かる。これに対
して実施例１のように２、６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−ベ
ンゾキノンとメルカプトベンゾチアゾールを組合わせて
ゴム中に配合すると、これら単独では得られることので
きなかった１５％以上の発熱性改良効果が得られた。

【００３６】この発熱性改良の相乗効果は、ブタジエン
ゴム（比較例４、実施例２）でも、又、天然ゴム（比較
例５、実施例３）でも実証された。

【００３７】又、実施例４、５、６にて示すように、
２、６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−ベンゾキノンの代わり
に、２、５−ジメチル−ｐ−ベンゾキノン、２、３−ジ
クロロ−５、６−ジシアノベンゾキノン、ジヒドロキシ
ナフトキノン、ジヒドロキシアントラキノンを用いて
も、同じように発熱性改良に対し相乗効果が得られた。

【００３８】更に、実施例７、８に示すように、メルカ
プトベンゾチアゾールの代わりに、ジベンゾチアジルス
ルフィド、２、５−ジメルカプトベンゾチアゾールを用
いても同じように相乗効果が得られた。

【００３９】

【発明の効果】実施例及び比較例から明らかなように、
天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムからなるゴムに、
本発明で開示した化合物を併用することにより得られた
ゴム組成物は、いわゆる低発熱性ゴムと言われている従
来のゴム組成物では得られない発熱性改良の効果が得ら
れるものであり、低発熱性ゴム組成物として広範囲の分
野で利用価値が極めて大きい。

【表１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天然ゴム及び／又はジエン系ゴムよりな
   るゴム１００重量部に対し、補強性充填剤２０〜１００
   重量部と、式１〜式３の一般式で表わされるベンゾキノ
   ン、ナフトキノン、アントラキノン化合物から選ばれた
   少なくとも１種の化合物０．５〜５重量部と、式４〜式
   ５で表わされる化合物から選ばれた少なくとも１種の化
   合物０．１〜２重量部とを配合したことを特徴とする低
   発熱性ゴム組成物。 【式１】 【式２】 【式３】 【式４】 【式５】 式中、Ｒ₁ 〜Ｒ₁₀は水素原子、塩素原子、炭素数１〜４
   のアルキル基、アルコキシル基、シアノ基、フェニル基
   であり、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₃は水素原子、ヒドロキシル基、エス
   テル結合、エ−テル結合、チオエ−テル結合を含む炭素
   数１〜４のアルキル基、又は式６〜式１４にて示される
   ヘテロ環を有する官能基である。 【式６】 【式７】 【式８】 【式９】 【式１０】 【式１１】 【式１２】 【式１３】 【式１４】