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JP2008050441A - Rubber composition for tire and pneumatic tire using the same for side wall - Google Patents

Rubber composition for tire and pneumatic tire using the same for side wall Download PDF

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JP2008050441A
JP2008050441A JP2006226905A JP2006226905A JP2008050441A JP 2008050441 A JP2008050441 A JP 2008050441A JP 2006226905 A JP2006226905 A JP 2006226905A JP 2006226905 A JP2006226905 A JP 2006226905A JP 2008050441 A JP2008050441 A JP 2008050441A
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JP
Japan
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rubber
group
rubber composition
polybutadiene
formula
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006226905A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Ochiai
哲夫 落合
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition suitable for a side wall of pneumatic tire, the rubber composition which is highly balanced among cutting resistance, crack resistance and aging resistance. <P>SOLUTION: The rubber composition for a tire comprises (A) 100 pts.wt. of a diene rubber comprising (1) 60-20 pts.wt. of a natural rubber and/or a polyisoprene rubber and (2) 40-80 pts.wt. of a polybutadiene rubber containing ≥5 wt.% of a n-hexane insoluble content having syndiotactic-1,2-polybutadiene as a principal component in a matrix component of high cis-1,4-polybutadiene, and (B) 0.2-5 pts.wt. of an amine salt compound of carboxylic acid-containing disulfide expressed by formula (I). The pneumatic tire using the same for a side wall is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、タイヤ用ゴム組成物並びにそれを用いた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは耐カット性、耐クラック性及び耐老化性が高次にバランスしたタイヤ用ゴム組成物並びにそれをサイドウォールに用いた空気入りタイヤに関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tire rubber composition and a pneumatic tire using the same, and more specifically, a tire rubber composition in which cut resistance, crack resistance and aging resistance are balanced in the next order, and the rubber composition for a sidewall. It relates to the used pneumatic tire.

空気入りタイヤのタイヤサイドウォールには、高い耐外傷性(耐カット性)、耐疲労性(耐クラック性)及び耐老化性が要求され、耐クラック性を改良する方法として、FEFなどのソフトカーボンを使用する技術が知られているが(非特許文献1参照)、ソフトカーボンを使用した場合には耐外傷性が低くなるという問題があり、上記性能を高次にバランスさせることが求められている。   The tire sidewall of a pneumatic tire is required to have high trauma resistance (cut resistance), fatigue resistance (crack resistance) and aging resistance. As a method for improving crack resistance, soft carbon such as FEF is used. Is known (see Non-Patent Document 1), but when soft carbon is used, there is a problem that the damage resistance is lowered, and it is required to balance the above performance in a high order. Yes.

カーボンブラック便覧<第三版>(カーボンブラック協会編)247頁Carbon Black Handbook <Third Edition> (Carbon Black Association) 247 pages

従って、本発明の目的は、上記物性即ち、耐カット性、耐クラック性及び耐老化性を高次にバランスさせた空気入りタイヤの、特にサイドウォールコンパウンドに好適なゴム組成物を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubber composition suitable for use in a pneumatic tire, particularly for a side wall compound, in which the above physical properties, that is, cut resistance, crack resistance and aging resistance, are balanced in high order. is there.

本発明に従えば、(A)(1)天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴム60〜20重量部並びに(2)高シス1,4−ポリブタジエンのマトリックス成分にシンジオタクチック−1,2−ポリブタジエンを主成分とするn−ヘキサン不溶分5重量%以上含むポリブタジエンゴム40〜80重量部を含むジエン系ゴム100重量部並びに
(B)式(I):

Figure 2008050441
(式中、R1 ,R2 及びR3 は、独立に、水素又は炭素数1〜20のヘテロ原子及び/又は置換基を有してもよい有機基であり、Xは炭素数2〜20のヘテロ原子及び/又は置換基を有してもよい有機基である。)
で表されるカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物0.2〜5重量部
を含んでなるタイヤ用ゴム組成物並びにそれをサイドウォールに用いた空気入りタイヤが提供される。 According to the present invention, (A) (1) 60-20 parts by weight of natural rubber and / or polyisoprene rubber and (2) syndiotactic-1,2-polybutadiene as a matrix component of high cis 1,4-polybutadiene. 100 parts by weight of a diene rubber containing 40 to 80 parts by weight of a polybutadiene rubber containing 5% by weight or more of an n-hexane insoluble component as a main component, and (B) Formula (I):
Figure 2008050441
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are independently hydrogen or an organic group which may have a heteroatom having 1 to 20 carbon atoms and / or a substituent, and X is 2 to 20 carbon atoms. The hetero atom and / or the organic group which may have a substituent.
A rubber composition for tires comprising 0.2 to 5 parts by weight of an amine salt compound of a carboxylic acid-containing disulfide represented by the formula, and a pneumatic tire using the rubber composition for a sidewall are provided.

本発明によれば、前記ジエン系ゴム(A)と前記カルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物(B)を含む加硫促進剤とを使用することにより、上記所望の物性を高次にバランスさせたサイドウォールコンパウンドとして使用するのに好適なゴム組成物配合を得ることができる。   According to the present invention, by using the diene rubber (A) and the vulcanization accelerator containing the amine salt compound (B) of the carboxylic acid-containing disulfide, the desired physical properties are balanced in a high order. A rubber composition blend suitable for use as a sidewall compound can be obtained.

本発明者らは、前記課題を解決すべく研究を進めた結果、前記ジエン系ゴム(A)とカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物(B)を含む加硫促進剤を使用することによって、上記物性即ち、耐外傷性(耐カット性)、耐疲労性(耐クラック性)及び耐老化性を高次にバランスさせたサイドウォールコンパウンドとして使用するのに好適なゴム組成物の配合を見出した。   As a result of advancing research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have used the vulcanization accelerator containing the diene rubber (A) and the amine salt compound (B) of a carboxylic acid-containing disulfide. The present inventors have found a rubber composition suitable for use as a side wall compound that balances physical properties, that is, trauma resistance (cut resistance), fatigue resistance (crack resistance), and aging resistance.

本発明によれば、ジエン系ゴム(A)は、(1)天然ゴム(NR)及び/又はポリイソプレンゴム(IR)60〜20重量部、好ましくは50〜30重量部と、(2)高シス1,4−ポリブタジエン(例えばシス含量94.7%以上)のマトリックス成分にシンジオタクチック−1,2−ポリブタジエンを主成分とするn−ヘキサン不溶分5重量%以上含むポリブタジエンゴム(BR)40〜80重量部、好ましくは50〜70重量部とから構成される。ジエン系ゴム中のNR及び/又はIRの配合量が少ないと、強度が不足するので好ましくなく、多いと耐クラック性が不足するので好ましくない。また前記BRの配合量が少ないと、耐クラック性が不足するので好ましくなく、逆に多いと強度が不足するので好ましくない。   According to the present invention, the diene rubber (A) comprises (1) natural rubber (NR) and / or polyisoprene rubber (IR) 60 to 20 parts by weight, preferably 50 to 30 parts by weight, and (2) high Polybutadiene rubber (BR) 40 containing a syndiotactic-1,2-polybutadiene as a main component and an n-hexane insoluble content of 5 wt% or more in a matrix component of cis 1,4-polybutadiene (for example, cis content 94.7% or more). -80 parts by weight, preferably 50-70 parts by weight. If the blending amount of NR and / or IR in the diene rubber is small, it is not preferable because the strength is insufficient, and if it is large, it is not preferable because crack resistance is insufficient. Further, if the amount of BR is small, it is not preferable because crack resistance is insufficient. On the other hand, if the amount is too large, strength is insufficient.

前記NR及びIRはタイヤ用ゴム組成物に配合できる任意のNR及びIRを使用でき、またポリブタジエンゴム(2)は、例えば日本化学協会誌月報、1988年1月号の第23頁に記載の方法で製造することができ、例えば宇部興産(株)よりVCRシリーズとして市販されている。   As the NR and IR, any NR and IR that can be blended in the rubber composition for tires can be used, and the polybutadiene rubber (2) can be obtained by, for example, the method described in page 23 of the monthly report of the Japan Chemical Society, January 1988 issue. For example, it is commercially available as a VCR series from Ube Industries.

本発明のゴム組成物には前記ゴム成分に加えて少量(ゴム成分中の20重量%以下)の他のジエン系ゴムを配合することができ、かかるゴムとしては、タイヤ用ゴム組成物に配合することができる任意のジエン系ゴムを用いることができ、具体的には他のポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどをあげることができる。   The rubber composition of the present invention can contain a small amount (20% by weight or less of the rubber component) of other diene rubbers in addition to the rubber component. Any diene rubber can be used, specifically other polybutadiene rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer For example, united rubber can be used.

本発明によれば、前記一般式(I)のカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物を、ジエン系ゴム(A)100重量部当り、0.2〜5重量部、好ましくは0.5〜4重量部配合する。カルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物(I)の配合量が少ないと硬度が不足するので好ましくなく、逆に多いと破断伸びが不足するので好ましくない。   According to the present invention, the amine salt compound of the carboxylic acid-containing disulfide of the general formula (I) is 0.2 to 5 parts by weight, preferably 0.5 to 4 parts by weight per 100 parts by weight of the diene rubber (A). Part mix. If the amount of the amine salt compound (I) of the carboxylic acid-containing disulfide is small, the hardness is unsatisfactory, and conversely, if too large, the elongation at break is insufficient.

本発明において使用するカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物(即ち本発明のジスルフィドのアミン塩化合物)は、前記式(I)で表わされる化合物であり、その詳細は平成18年8月14日に出願の特願2006−221258号出願に記載の通りである(引用によりこの出願の内容を本明細書に組み入れるものとする)。具体的には、前記式(I)において、R1 ,R2 及びR3 は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12の有機基であることができ、そのような有機基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ステアリル基などの鎖式炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基などの環式炭化水素基が挙げられる。それら有機基の鎖内に、窒素原子、酸素原子、硫黄原子などのヘテロ原子を有していてもよい。そのような有機基の例としては、例えば、メトキシプロピル基、メトキシエチル基、テトラヒドロフルフリル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシシクロヘキシル基等が挙げられる。R1 及びR2 は、それらが結合している窒素原子と共に、複素環基、例えばイミダゾール基、トリアゾール基、ピラゾール基、アジリジン基、ピロリジン基、ピペリジン基、モルホリン基、チアモルホリン基等の基を形成していてもよい。R1 及びR2 がそれらが結合している窒素原子と共に複素環基を形成している場合には、さらにその複素環上に置換基を有していてもよい。この置換基の例としては、例えばメチル、エチルなどのアルキル基;ブロモ、クロロなどのハロゲン基;ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、エステル基等が挙げられる。 The carboxylic acid-containing disulfide amine salt compound used in the present invention (that is, the disulfide amine salt compound of the present invention) is a compound represented by the above formula (I), the details of which are filed on Aug. 14, 2006. Japanese Patent Application No. 2006-221258 (the contents of this application are incorporated herein by reference). Specifically, in the formula (I), R 1 , R 2 and R 3 can be each independently hydrogen or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, Examples of such an organic group include a chain hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, and a stearyl group, and a cyclic hydrocarbon group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group. Is mentioned. In the chain of these organic groups, you may have hetero atoms, such as a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom. Examples of such an organic group include a methoxypropyl group, a methoxyethyl group, a tetrahydrofurfuryl group, a hydroxyethyl group, and a hydroxycyclohexyl group. R 1 and R 2 together with the nitrogen atom to which they are bonded, a heterocyclic group such as imidazole group, triazole group, pyrazole group, aziridine group, pyrrolidine group, piperidine group, morpholine group, thiamorpholine group It may be formed. In the case where R 1 and R 2 form a heterocyclic group together with the nitrogen atom to which they are bonded, they may further have a substituent on the heterocyclic ring. Examples of this substituent include alkyl groups such as methyl and ethyl; halogen groups such as bromo and chloro; hydroxyl groups, alkoxy groups, carboxyl groups, and ester groups.

前記式(I)において、Xは、置換基を有していてもよい炭素数2〜20の、好ましくは炭素数2〜12の、鎖式炭化水素基もしくは脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及び複素環基から選ばれる有機基である。この有機基の例としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ヘキシレン基、シクロブチレン基、シクロヘキシレン基、フェニレン基、チアゾール基、チアジアゾール基、ピルジルナフチレン基等が挙げられる。Xが鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基である場合には、Xは、その炭素鎖内に、窒素原子、酸素原子、硫黄原子から成る群から選ばれるヘテロ原子を有していてもよく、メチル、エチルなどのアルキル基、ブロモ、クロロなどのハロゲン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エステル基などを有してもよい。   In the formula (I), X is a chain hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 12 carbon atoms, which may have a substituent, and aromatic. An organic group selected from a hydrocarbon group and a heterocyclic group. Examples of the organic group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a hexylene group, a cyclobutylene group, a cyclohexylene group, a phenylene group, a thiazole group, a thiadiazole group, and a pyridylnaphthylene group. When X is a chain hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, X has a heteroatom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom in the carbon chain. Alternatively, it may have an alkyl group such as methyl or ethyl, a halogen group such as bromo or chloro, a hydroxyl group, a carboxyl group, or an ester group.

本発明に係るジスルフィドのアミン塩化合物(I)は、下記反応式(1)に示すように、前記式(II)で示される1つの分子にカルボン酸を有するジスルフィド化合物(式中、Xは前記定義の通りである)と前記式(III)のアミン類(式中、R1 ,R2 及びR3は前記定義の通りである)とを反応させることにより製造することができる。この反応には酸化剤や触媒などを必要とすることなく、適当な溶媒(例えばメタノール、エタノール、プロパノールなどの脂肪族アルコール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、アセトン、2−ブタノンなどのケトン類など)中で式(II)及び式(III)の化合物を混合反応させることによって、製造することができる。 As shown in the following reaction formula (1), the disulfide amine salt compound (I) according to the present invention is a disulfide compound having a carboxylic acid in one molecule represented by the formula (II) (wherein X represents the above As defined above) and an amine of formula (III) (wherein R 1 , R 2 and R 3 are as defined above) can be produced. This reaction does not require an oxidant or a catalyst, and an appropriate solvent (for example, an aliphatic alcohol such as methanol, ethanol or propanol, an ether such as diethyl ether or tetrahydrofuran, or a ketone such as acetone or 2-butanone). Etc.) can be produced by mixing and reacting the compounds of formula (II) and formula (III).

Figure 2008050441
Figure 2008050441

本発明の別の態様によれば、前記ジスルフィドのアミン塩化合物(I)は、下記反応式(2)に示すように、1つの分子にカルボン酸を含有するチオール化合物(IV)とアミン(III)との反応を酸化剤の存在下で反応させることによって製造することができる。   According to another aspect of the present invention, the disulfide amine salt compound (I) comprises a thiol compound (IV) containing a carboxylic acid in one molecule and an amine (III) as shown in the following reaction formula (2). ) In the presence of an oxidizing agent.

Figure 2008050441
Figure 2008050441

前記反応式(1)及び(2)において、アミン(III)は、ジスルフィド化合物(II)又はチオール化合物(IV)に対して、化学量論的に過剰量(例えば1.01〜1.15当量)で反応させるのが好ましい。   In the reaction formulas (1) and (2), the amine (III) is stoichiometrically excessive (for example, 1.01 to 1.15 equivalents) relative to the disulfide compound (II) or the thiol compound (IV). ).

前記反応式(1)において、出発原料として用いられるカルボン酸含有ジスルフィド化合物(II)の具体例としては、例えば、ジチオジグリコール酸、ジチオジプロピオン酸、ジチオサリチル酸、ジチオビス(2−ニトロ安息香酸)などがあげられる。一方、反応式(2)で用いられる式(IV)で表わされるチオール化合物としてはメルカプト酢酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、チオサリチル酸、チオニコチン酸などがあげられる。   Specific examples of the carboxylic acid-containing disulfide compound (II) used as a starting material in the reaction formula (1) include, for example, dithiodiglycolic acid, dithiodipropionic acid, dithiosalicylic acid, dithiobis (2-nitrobenzoic acid) Etc. On the other hand, examples of the thiol compound represented by the formula (IV) used in the reaction formula (2) include mercaptoacetic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiosalicylic acid, and thionicotinic acid.

一方、上記式(III)で表されるアミンの具体例としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、イソブチルアミン、tert−ブチルアミン,ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、シクロプロピルアミン、シクロブチルアミン、シクロヘキシルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン、N−エチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、2−メチルシクロヘキシルアミン、exo−2−アミノノルボルナン、2−メトキシエチルアミン、ビス(2−メトキシエチル)アミン、テトラフルフリルアミン、モルホリン、チオモルホリン、1−メチルピペラジン、2−メチルイミダゾール、エタノールアミン、2−アミノシクロヘキサノール、ピペラジン、2−ピペラジンメタノール、2−ピペラジンエタノール、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミンなどが挙げられる。   On the other hand, specific examples of the amine represented by the above formula (III) include, for example, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, isobutylamine, tert-butylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, diisopropyl. Amine, cyclopropylamine, cyclobutylamine, cyclohexylamine, N-methylcyclohexylamine, N-ethylcyclohexylamine, dicyclohexylamine, 2-methylcyclohexylamine, exo-2-aminonorbornane, 2-methoxyethylamine, bis (2-methoxy) Ethyl) amine, tetrafurfurylamine, morpholine, thiomorpholine, 1-methylpiperazine, 2-methylimidazole, ethanolamine, 2-aminocyclohexanol , Piperazine, 2-piperazine methanol, 2-piperazine ethanol, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, trimethylamine, triethylamine, tri-propyl amine.

前記反応式(2)に使用することができる酸化剤としては、特に制限はないが、次の化合物が挙げられる。塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、塩素酸アンモニウムなどの塩素酸塩類;過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウムなどの過塩素酸塩類;過酸化リチウム、過酸化ナトリウム、過酸化カリウムなどの無機過酸化物;亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウムなどの亜塩素酸塩類;臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウムなどの臭素酸塩類;硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウムなどの硝酸塩類;ヨウ素酸ナトリウム、ヨウ素酸カリウム、ヨウ素酸カルシウムなどのヨウ素酸塩類;過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウムなどの過マンガン酸塩類;重クロム酸ナトリウム、重クロム酸カリウムなどの重クロム酸塩類;過ヨウ素酸ナトリウムなどの過ヨウ素酸塩類;メタ過ヨウ素酸などの過ヨウ素酸;無水クロム酸(三酸化クロム)などのクロム酸化物;二酸化鉛などの鉛酸化物;五酸化二ヨウ素などのヨウ素酸化物;亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムなどの亜硝酸塩類;次亜塩素酸カルシウムなどの次亜塩素酸塩類;三塩素化イソシアヌル酸などの塩素化イソシアヌル酸;ペルオキソ二硫酸アンモニウムなどのペルオキソ二硫酸塩類;ペルオキソホウ酸アンモニウムなどのペルオキソホウ酸塩類;過塩素酸;過酸化水素;硝酸;フッ化塩素、三フッ化臭素、五フッ化臭素、五フッ化ヨウ素、ヨウ素などのハロゲン化化合物;エチレンジアミンテトラ酢酸銅、ニトリロトリプロピオン酸銅などの銅の水溶性キレート化合物;ジメチルスルホキシドなどの有機化合物;酸素など。酸化剤として酸素を使用する場合、酸素源として空気を用いることもできる。これらは単独で用いてもよく、危険のない限り複数を組合せて用いてもよい。これらのうち、反応が容易で効率が高い点で、塩素酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、過酸化ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、ヨウ素、エチレンジアミンテトラ酢酸銅、ニトリロトリプロピオン酸銅および酸素が好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular as an oxidizing agent which can be used for the said Reaction formula (2), The following compound is mentioned. Chlorates such as sodium chlorate, potassium chlorate and ammonium chlorate; perchlorates such as sodium perchlorate and potassium perchlorate; inorganic peroxides such as lithium peroxide, sodium peroxide and potassium peroxide Chlorites such as sodium chlorite and potassium chlorite; bromates such as sodium bromate and potassium bromate; nitrates such as sodium nitrate, potassium nitrate and ammonium nitrate; sodium iodate, potassium iodate, iodine Iodates such as calcium acid; Permanganates such as potassium permanganate and sodium permanganate; Dichromates such as sodium dichromate and potassium dichromate; Periodates such as sodium periodate Periodate such as metaperiodic acid; chromic anhydride (chromium trioxide) ), Etc .; lead oxides such as lead dioxide; iodine oxides such as diiodine pentoxide; nitrites such as sodium nitrite and potassium nitrite; hypochlorites such as calcium hypochlorite; Chlorinated isocyanuric acid such as trichlorinated isocyanuric acid; peroxodisulfates such as ammonium peroxodisulfate; peroxoborate salts such as ammonium peroxoborate; perchloric acid; hydrogen peroxide; nitric acid; chlorine fluoride, trifluoride Halogenated compounds such as bromine, bromine pentafluoride, iodine pentafluoride and iodine; water-soluble chelate compounds of copper such as copper ethylenediaminetetraacetate and copper nitrilotripropionate; organic compounds such as dimethyl sulfoxide; oxygen and the like. When oxygen is used as the oxidizing agent, air can also be used as the oxygen source. These may be used alone or in combination as long as there is no danger. Of these, sodium chlorate, sodium perchlorate, sodium peroxide, sodium chlorite, hydrogen peroxide, iodine, copper ethylenediaminetetraacetate, copper nitrilotripropionate and oxygen are easy to react and high in efficiency. preferable.

前記反応に用いることができる溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどの脂肪族アルコール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、イソプロピルエーテルなどのエーテル類、アセトン、2−ブタノンなどのケトン類、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド(DMF)などの含窒素有機溶媒などがあげられる。これらの溶媒は単独または混合溶媒の形で使用しても良い。これらのうち、ジスルフィド類、チオール類とアミン類への溶解性が高く、反応生成物から取り除きやすい点から、脂肪族アルコール類、エーテル類、ケトン類が好ましい。   Examples of the solvent that can be used in the reaction include aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, and butanol, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran (THF), and isopropyl ether, and ketones such as acetone and 2-butanone. And nitrogen-containing organic solvents such as acetonitrile and dimethylformamide (DMF). These solvents may be used alone or in the form of a mixed solvent. Of these, aliphatic alcohols, ethers, and ketones are preferred because they are highly soluble in disulfides, thiols, and amines and can be easily removed from the reaction product.

前記反応の反応温度には特に限定はないが、0℃〜100℃の範囲内であることが好ましい。0℃未満では反応時間が遅くなり、100℃を超える温度では生成物の望ましくない副反応が起こるおそれがある。この反応温度は、さらに好ましくは20℃〜70℃の範囲内である。   Although there is no limitation in particular in the reaction temperature of the said reaction, it is preferable to exist in the range of 0 to 100 degreeC. Below 0 ° C, the reaction time is slow, and at temperatures above 100 ° C, undesirable side reactions of the product may occur. This reaction temperature is more preferably in the range of 20 ° C to 70 ° C.

本発明のゴム組成物において使用する加硫促進剤はカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物のみから成っていても、そのカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物に加えて当該技術分野において未加硫ゴムの加硫促進剤として一般的に使用されているものを含むものであってもよい。本発明のカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物は、当該カルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物の加硫促進作用を妨げずに所望の加硫促進効果並びに耐熱老化性の向上を達成できる限り、他の加硫促進剤の合計量に対して、任意の割合で使用することができる。   Even if the vulcanization accelerator used in the rubber composition of the present invention consists only of an amine salt compound of a carboxylic acid-containing disulfide, in addition to the amine salt compound of the carboxylic acid-containing disulfide, What is generally used as a vulcanization accelerator may be included. The amine salt compound of the carboxylic acid-containing disulfide of the present invention is not limited to the other compounds as long as the desired vulcanization promoting effect and heat aging resistance can be improved without impeding the vulcanization promoting action of the carboxylic acid-containing disulfide amine salt compound. It can be used in an arbitrary ratio with respect to the total amount of the vulcanization accelerator.

本発明に係るゴム組成物には、前記カルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物に加えて、例えばスルフェンアミド系又はチウラム系の加硫促進剤を併用してもよく、スルフェンアミド系又はチウラム系の加硫促進剤を用いることにより、ゴム成分の加硫をさらに促進することができる。スルフェンアミド系の加硫促進剤としては、例えば、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N′−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドが挙げられる。チウラム系の加硫促進剤としては、例えば、テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドが挙げられる。   In addition to the carboxylic acid-containing disulfide amine salt compound, for example, a sulfenamide-based or thiuram-based vulcanization accelerator may be used in combination with the rubber composition according to the present invention. By using this vulcanization accelerator, vulcanization of the rubber component can be further accelerated. Examples of the sulfenamide-based vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzo Examples include thiazolylsulfenamide and N, N′-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide. Examples of thiuram-based vulcanization accelerators include tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, tetrabenzylthiuram disulfide, and dipentamethylenethiuram tetrasulfide. .

本発明に係るゴム組成物に含めることのできる加硫剤の具体例としては、例えば、硫黄、有機過酸化物、キノンジオキシム、金属酸化物及びアルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。   Specific examples of the vulcanizing agent that can be included in the rubber composition according to the present invention include sulfur, organic peroxide, quinone dioxime, metal oxide, and alkylphenol-formaldehyde resin.

本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、カーボンブラックやシリカなどの補強剤(フィラー)、加硫又は架橋剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他のゴム組成物用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で、汎用のゴム用混練機、例えばロール、バンバリーミキサー、ニーダー等を用いて、混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。   In addition to the components described above, the rubber composition according to the present invention includes reinforcing agents (fillers) such as carbon black and silica, vulcanization or crosslinking agents, various oils, anti-aging agents, plasticizers for tires, etc. Various additives that are generally compounded for rubber compositions of the above can be compounded, and such additives are general methods, using general-purpose rubber kneaders such as rolls, Banbury mixers, kneaders, etc. And kneaded into a composition that can be used for vulcanization or crosslinking. As long as the amount of these additives is not contrary to the object of the present invention, a conventional general amount can be used.

本発明に係るゴム組成物は図1に模式的に示す典型的な空気入りタイヤのサイドウォールに好適に用いることができ、従来の一般的な空気入りタイヤの製造ラインにそのまま使用することができる。   The rubber composition according to the present invention can be suitably used for a typical pneumatic tire sidewall schematically shown in FIG. 1, and can be used as it is in a conventional general pneumatic tire production line. .

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, it cannot be overemphasized that the scope of the present invention is not limited to these Examples.

調製例1:ジスルフィドのアミン塩化合物Aの合成:
メタノール1000g中、ジチオサリチル酸306.4g(1mol)とシクロヘキシルアミン218.2g(2.2mol)を入れ、室温で30分反応させた。反応終了後、減圧下でメタノールを除いてからろ過し、アセトンで2回洗浄・乾燥後、下記式で示される白色粉末の化合物Aを499.2g(収率99%)得た。
Preparation Example 1: Synthesis of disulfide amine salt compound A:
In 1000 g of methanol, 306.4 g (1 mol) of dithiosalicylic acid and 218.2 g (2.2 mol) of cyclohexylamine were added and reacted at room temperature for 30 minutes. After completion of the reaction, methanol was removed under reduced pressure, followed by filtration, washing twice with acetone and drying, to obtain 499.2 g (yield 99%) of Compound A as a white powder represented by the following formula.

Figure 2008050441
Figure 2008050441

1HNMR(400MHz,DMSO−d6)δ in ppm:1.0−1.3,1.5,1.7,1.9,2.9,7.1,7.2,7.5,7.8
元素分析値(%):C26H36N204S2
計算値:C,61.87;H,7.19;N,5.55;S,12.71
測定値:C,61.54;H,7.28;N,5.56;S,12.72
1 HNMR (400 MHz, DMSO-d6) δ in ppm: 1.0-1.3, 1.5, 1.7, 1.9, 2.9, 7.1, 7.2, 7.5, 7 .8
Elemental analysis value (%): C26H36N204S2
Calculated values: C, 61.87; H, 7.19; N, 5.55; S, 12.71
Measurement: C, 61.54; H, 7.28; N, 5.56; S, 12.72

標準例、実施例1〜4及び比較例1〜4
サンプルの調製
表Iに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.7リットルのバンバリーミキサー(温調60℃×回転数60rpm)で混練し、温度が160℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで左右各10回切り返しすることにより混練し、ゴム組成物を得た。
Standard example, Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4
Sample preparation In the formulation shown in Table I, when the vulcanization accelerator and the components excluding sulfur were kneaded with a 1.7 liter Banbury mixer (temperature control 60 ° C. × rotation speed 60 rpm) and the temperature reached 160 ° C. A master batch was obtained by discharge. The masterbatch was kneaded by turning the vulcanization accelerator and sulfur 10 times each left and right with an open roll to obtain a rubber composition.

次に得られたゴム組成物を各試験に必要なサンプル形状の金型中で150℃で30分間加硫して、加硫ゴムサンプルを調製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。結果は表Iに示す。   Next, the obtained rubber composition was vulcanized in a sample-shaped mold required for each test at 150 ° C. for 30 minutes to prepare a vulcanized rubber sample, and the physical properties of the vulcanized rubber were tested by the following test methods. Was measured. The results are shown in Table I.

ゴム物性評価試験法
破断伸び:JIS K 6251に準拠し、ダンベル3号型のサンプルを、90℃のギアーオーブン中に48時間放置して老化させた後、破断伸びを測定した。結果は標準例の値を100として指数表示した。この数値が大きいほど耐クラック性が良いことを示す。
硬度:JIS K 6253に準拠して測定した。結果は標準例の値を100として指数表示した。この値が大きいほど耐カット性が良いことを示す。
Rubber Property Evaluation Test Method Breaking Elongation: Based on JIS K 6251, a dumbbell No. 3 type sample was left to age in a gear oven at 90 ° C. for 48 hours, and then the breaking elongation was measured. The results are shown as an index with the value of the standard example being 100. The larger this value, the better the crack resistance.
Hardness: Measured according to JIS K 6253. The results are shown as an index with the value of the standard example being 100. Larger values indicate better cut resistance.

耐屈曲疲労性:90℃のギアオーブン中に48時間放置し老化させた試験片をJIS K 6260に従ったデマチャ屈曲試験により、室温で10万回屈曲させた後の亀裂の長さを測定した(ストロークは40mm、速度は300±10rpmとした)。結果は標準例の値を100とし指数表示した。この指数値が大きい程、亀裂の成長量が少なく耐屈曲疲労性が良好であることを示す。   Bending fatigue resistance: The length of a crack after bending a test piece which was left to stand in a gear oven at 90 ° C. for 48 hours and bent 100,000 times at room temperature was measured by a demach bending test according to JIS K 6260. (Stroke was 40 mm, speed was 300 ± 10 rpm). The result was expressed as an index with the value of the standard example as 100. A larger index value indicates a smaller amount of crack growth and better bending fatigue resistance.

Figure 2008050441
Figure 2008050441

表I脚注
*1:RSS#3
*2:日本ゼオン(株)製 Nipol BR1220
*3:宇部興産(株)製 VCR412(シス含量:94.7%、n−へキサン不溶分12%)
*4:東海カーボン(株)製 シーストN
*5:出光興産(株)製 ダイアナプロセスオイルAH−20
*6:住友化学(株)製 アンチゲン6C
*7:正同化学工業(株)製 酸化亜鉛3種
*8:日本油脂(株)製 ビーズステアリン酸
*9:FLEXSYS製 SANTOCURE TBBS
*10:調製例1で合成した化合物A
*11:鶴見化学工業(株)製金華印油入微粉硫黄
Table I footnote * 1: RSS # 3
* 2: Nipol BR1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
* 3: VCR412 manufactured by Ube Industries, Ltd. (cis content: 94.7%, n-hexane insoluble content: 12%)
* 4: Seest N manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
* 5: Diana Process Oil AH-20 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
* 6: Antigen 6C manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
* 7: Zinc Oxide Co., Ltd. 3 types of zinc oxide * 8: Nippon Oil & Fats Co., Ltd. Bead stearic acid * 9: FLEXSYS SANTOCURE TBBS
* 10: Compound A synthesized in Preparation Example 1
* 11: Fine powdered sulfur with Jinhua seal oil manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.

標準例は従来の典型的配合を示し、比較例1は通常のスルフェンアミド系加硫促進剤の配合量を増加して硬度を高くした例であるが老化後の破断伸び/耐屈曲疲労性が低下する。比較例2及び3は通常の加硫系にポリブタジエンゴムVCRを使用した例で硬度は上がるが老化後の破断伸び/耐屈曲疲労性が低下する。比較例4は本発明で用いたカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物を使用しているが、BR(VCR)の使用が無く硬さが低い。   The standard example shows a conventional typical formulation, and the comparative example 1 is an example in which the blending amount of a normal sulfenamide vulcanization accelerator is increased to increase the hardness, but the elongation at break / aging fatigue resistance after aging Decreases. Comparative Examples 2 and 3 are examples in which polybutadiene rubber VCR is used in a normal vulcanization system. The hardness increases but the elongation at break / bending fatigue resistance after aging decreases. Comparative Example 4 uses the carboxylic acid-containing disulfide amine salt compound used in the present invention, but does not use BR (VCR) and has low hardness.

これに対し、実施例1及び2は本発明のカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物を単独で、VCRと組合せた例で、老化後の破断伸び/硬度/老化後の耐屈曲疲労性のバランスが改善されている。実施例3及び4は本発明のカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物と他の従来のスルフェンアミド系加硫促進剤を併用してVCRと組合せた例で、老化後の破断伸び/硬度/老化後の耐屈曲疲労性のバランスが改善されている。   In contrast, Examples 1 and 2 are examples in which the carboxylic acid-containing disulfide amine salt compound of the present invention is used alone and in combination with a VCR, and the balance of elongation at break / hardness / flexural fatigue resistance after aging is balanced. It has been improved. Examples 3 and 4 are examples in which the carboxylic acid-containing disulfide amine salt compound of the present invention and other conventional sulfenamide vulcanization accelerators were used in combination with a VCR. The balance of later bending fatigue resistance is improved.

以上の通り、本発明によれば、特定のゴム組成物(A)とカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物(B)を含む加硫促進剤を使用することで、高い耐外傷性(耐カット性)、耐疲労性(耐クラック性)及び耐老化性を高次にバランスしたサイドウォールコンパウンドとして有用なゴム組成物を得ることができる。   As described above, according to the present invention, by using a vulcanization accelerator including a specific rubber composition (A) and an amine salt compound (B) of a carboxylic acid-containing disulfide, it has high trauma resistance (cut resistance). ), A rubber composition useful as a sidewall compound that balances fatigue resistance (crack resistance) and aging resistance in a high order.

本発明に係るゴム組成物を用いるサイドウォールを他の部位と共に模式的に示す典型的な空気入りタイヤの子午線半断面図である。It is a meridian half cross-sectional view of a typical pneumatic tire schematically showing a sidewall using the rubber composition according to the present invention together with other parts.

Claims (2)

(A)(1)天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴム60〜20重量部並びに(2)高シス1,4−ポリブタジエンのマトリックス成分にシンジオタクチック−1,2−ポリブタジエンを主成分とするn−ヘキサン不溶分5重量%以上含むポリブタジエンゴム40〜80重量部を含むジエン系ゴム100重量部並びに
(B)式(I):
Figure 2008050441
(式中、R1 ,R2 及びR3 は、独立に、水素又は炭素数1〜20のヘテロ原子及び/又は置換基を有してもよい有機基であり、Xは炭素数2〜20のヘテロ原子及び/又は置換基を有してもよい有機基である。)
で表されるカルボン酸含有ジスルフィドのアミン塩化合物0.2〜5重量部
を含んでなるタイヤ用ゴム組成物。
(A) (1) 60 to 20 parts by weight of natural rubber and / or polyisoprene rubber and (2) n-based mainly on syndiotactic-1,2-polybutadiene as a matrix component of high cis 1,4-polybutadiene 100 parts by weight of a diene rubber containing 40-80 parts by weight of a polybutadiene rubber containing 5% by weight or more of hexane-insoluble matter and (B) Formula (I):
Figure 2008050441
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are independently hydrogen or an organic group which may have a heteroatom having 1 to 20 carbon atoms and / or a substituent, and X is 2 to 20 carbon atoms. The hetero atom and / or the organic group which may have a substituent.
A rubber composition for tires comprising 0.2 to 5 parts by weight of an amine salt compound of a carboxylic acid-containing disulfide represented by the formula:
請求項1に記載のゴム組成物をサイドウォールに用いた空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1 as a sidewall.
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JP2018109198A (en) * 2018-03-19 2018-07-12 住友ゴム工業株式会社 tire

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