JP2013028665A - ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びそれを含むタイヤ用ゴム組成物 - Google Patents
ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びそれを含むタイヤ用ゴム組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013028665A JP2013028665A JP2011163898A JP2011163898A JP2013028665A JP 2013028665 A JP2013028665 A JP 2013028665A JP 2011163898 A JP2011163898 A JP 2011163898A JP 2011163898 A JP2011163898 A JP 2011163898A JP 2013028665 A JP2013028665 A JP 2013028665A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- carbon black
- bis
- coupling agent
- rubber composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 73
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 7
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- -1 sulfide compound Chemical class 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 9
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N ortho-hydroxyaniline Natural products NC1=CC=CC=C1O CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 7
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 7
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N nonane Chemical compound CCCCCCCCC BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N suberic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCC(O)=O TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N undecane Chemical compound CCCCCCCCCCC RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 3
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010734 process oil Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- VRVRGVPWCUEOGV-UHFFFAOYSA-N 2-aminothiophenol Chemical compound NC1=CC=CC=C1S VRVRGVPWCUEOGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QWFVCQWLDQJDNB-UHFFFAOYSA-N 3-butylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CCCCC1=CC=CC(N)=C1N QWFVCQWLDQJDNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZXRJUBLHFHDUJH-UHFFFAOYSA-N 3-ethylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CCC1=CC=CC(N)=C1N ZXRJUBLHFHDUJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXNUJYHFQHQZBE-UHFFFAOYSA-N 3-methylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CC1=CC=CC(N)=C1N AXNUJYHFQHQZBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BBXDHQVTOYIHJA-UHFFFAOYSA-N 3-tert-butylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC(N)=C1N BBXDHQVTOYIHJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N pimelic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCC(O)=O WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical group 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KIZZVPYMKMBGHT-UHFFFAOYSA-N 1-chlorohexane N,N-dimethylpyridin-1-ium-1-amine Chemical compound CCCCCCCl.CN(C)[N+]1=CC=CC=C1 KIZZVPYMKMBGHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVJVNOAANZDFHC-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethyltetrasulfanyl]-n,n-dimethylethanamine Chemical compound CN(C)CCSSSSCCN(C)C BVJVNOAANZDFHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UWCFOOVGHZNMLC-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3-ethylbenzenethiol Chemical compound CCC1=CC=CC(S)=C1N UWCFOOVGHZNMLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVIDDVVDZXNNRD-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3-ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=CC(O)=C1N LVIDDVVDZXNNRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSGUGVHXYPBPCA-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3-methylbenzenethiol Chemical compound CC1=CC=CC(S)=C1N XSGUGVHXYPBPCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEDLEBCVFZMHBP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3-methylphenol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1N FEDLEBCVFZMHBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YMTVWSHHJXBQGM-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3-propylbenzenethiol Chemical compound CCCC1=CC=CC(S)=C1N YMTVWSHHJXBQGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YMKVTQRGBNSJTF-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3-propylphenol Chemical compound CCCC1=CC=CC(O)=C1N YMKVTQRGBNSJTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQIJTPFBSNITMH-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4-ethylbenzenethiol Chemical compound CCC1=CC=C(S)C(N)=C1 BQIJTPFBSNITMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LUKYIMOTPSTGQB-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4-ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=C(O)C(N)=C1 LUKYIMOTPSTGQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCLMTLDABHUUBC-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4-methylbenzenethiol Chemical compound CC1=CC=C(S)C(N)=C1 QCLMTLDABHUUBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWFYURUVXGYKSF-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4-propylbenzenethiol Chemical compound CCCC1=CC=C(S)C(N)=C1 QWFYURUVXGYKSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXTJVMWIVSZHNI-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4-propylphenol Chemical compound CCCC1=CC=C(O)C(N)=C1 VXTJVMWIVSZHNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DABRWGYFMWOSNL-UHFFFAOYSA-N 2-amino-5-ethylbenzenethiol Chemical compound CCC1=CC=C(N)C(S)=C1 DABRWGYFMWOSNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBCFPAKCBOGUBW-UHFFFAOYSA-N 2-amino-5-ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=C(N)C(O)=C1 VBCFPAKCBOGUBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUMZNLOQJGKGNE-UHFFFAOYSA-N 2-amino-5-methylbenzenethiol Chemical compound CC1=CC=C(N)C(S)=C1 VUMZNLOQJGKGNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCPJEHJGFKWRFM-UHFFFAOYSA-N 2-amino-5-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(N)C(O)=C1 HCPJEHJGFKWRFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FUFXNSPRTKYKRP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-5-propylbenzenethiol Chemical compound CCCC1=CC=C(N)C(S)=C1 FUFXNSPRTKYKRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FIBFVPPWSVTFKY-UHFFFAOYSA-N 2-amino-6-ethylbenzenethiol Chemical compound CCC1=CC=CC(N)=C1S FIBFVPPWSVTFKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJFWVHILGAJWAK-UHFFFAOYSA-N 2-amino-6-ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=CC(N)=C1O BJFWVHILGAJWAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DJXMZLKYKIVBRU-UHFFFAOYSA-N 2-amino-6-methylbenzenethiol Chemical compound CC1=CC=CC(N)=C1S DJXMZLKYKIVBRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALQKEYVDQYGZDN-UHFFFAOYSA-N 2-amino-6-methylphenol Chemical compound CC1=CC=CC(N)=C1O ALQKEYVDQYGZDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQGCTBSCTSZLOD-UHFFFAOYSA-N 2-amino-6-propylbenzenethiol Chemical compound CCCC1=CC=CC(N)=C1S XQGCTBSCTSZLOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ABKAJPLOOIISSW-UHFFFAOYSA-N 2-amino-6-propylphenol Chemical compound CCCC1=CC=CC(N)=C1O ABKAJPLOOIISSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCHYEKKJCUJAKN-UHFFFAOYSA-N 2-propylphenol Chemical compound CCCC1=CC=CC=C1O LCHYEKKJCUJAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHQULXYNBKWNDF-UHFFFAOYSA-N 3,4-dimethylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CC1=CC=C(N)C(N)=C1C MHQULXYNBKWNDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYDKNRQDCQGXFF-UHFFFAOYSA-N 3-[3-(dimethylamino)propyltetrasulfanyl]-n,n-dimethylpropan-1-amine Chemical compound CN(C)CCCSSSSCCCN(C)C LYDKNRQDCQGXFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUYDVLHBIPMKNK-UHFFFAOYSA-N 3-propan-2-ylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CC(C)C1=CC=CC(N)=C1N RUYDVLHBIPMKNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XRGFOXUNXBWCFE-UHFFFAOYSA-N 3-propylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CCCC1=CC=CC(N)=C1N XRGFOXUNXBWCFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 1
- HQSYWUYJOQCLQK-UHFFFAOYSA-N NC1=C(C(=CC=C1)C(C)C)N.NC1=C(C(=CC=C1)CCC)N Chemical compound NC1=C(C(=CC=C1)C(C)C)N.NC1=C(C(=CC=C1)CCC)N HQSYWUYJOQCLQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 1
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 125000003785 benzimidazolyl group Chemical group N1=C(NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 125000004663 dialkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 150000007976 iminium ions Chemical group 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000006234 thermal black Substances 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
- C08K5/3415—Five-membered rings
- C08K5/3417—Five-membered rings condensed with carbocyclic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3442—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3445—Five-membered rings
- C08K5/3447—Five-membered rings condensed with carbocyclic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/35—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having also oxygen in the ring
- C08K5/353—Five-membered rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/45—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring
- C08K5/46—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring with oxygen or nitrogen in the ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びそれを含むタイヤ用ゴム組成物に関するものである。
近年、環境への関心が高まるにつれ、自動車に対する低燃費化の要請が高まっている。自動車の低燃費化には、タイヤの特性が大きな影響を及ぼすことから、このような目的に適ったタイヤ用ゴム組成物が強く望まれている。一方、走行安全性の面から、湿潤路面でのグリップ力、即ち「ウエットグリップ力」も重視されている。低燃費特性を改善するためには、タイヤの転がり抵抗を小さくすることが必要であるが、転がり抵抗を小さくすると、ウエットグリップ力が低下することになる。
ウエットグリップ力を保持しつつ、転がり抵抗の小さいタイヤを開発する手段の一つとして、原料として使用するゴム組成物中のカーボンブラックの分散性を向上させ、且つ、ゴムの補強剤として配合されているカーボンブラックとゴム分子間の化学結合を強固にするゴム・カーボンブラック用カップリング剤の検討が進められている。
従来、ゴム・カーボンブラック用カップリング剤として開発されてきたものの多くは、アミノ基含有化合物であり、カーボンブラック表面に存在するカルボニル基及びカルボキシル基とアミノ基の間の酸塩基相互作用による結合の効果が期待されるからである。
例えば、特許文献1には、ジアルキルアミノ基含有硫黄化合物をゴム・カーボンブラック用カップリング剤として利用することが報告されている。
また、特許文献2には、第4級アンモニウム塩の1つであるイミニウムイオン基がカーボンブラック表面へ強固に結合する作用を利用して、第4級アンモニウム塩構造を有する有機スルフィド化合物をゴム・カーボンブラック用カップリング剤として利用することが報告されている。
例えば、特許文献1には、ジアルキルアミノ基含有硫黄化合物をゴム・カーボンブラック用カップリング剤として利用することが報告されている。
また、特許文献2には、第4級アンモニウム塩の1つであるイミニウムイオン基がカーボンブラック表面へ強固に結合する作用を利用して、第4級アンモニウム塩構造を有する有機スルフィド化合物をゴム・カーボンブラック用カップリング剤として利用することが報告されている。
しかしながら、何れの場合においても、加硫・成形して得られるタイヤの転がり抵抗の低減効果は、未だ満足すべきものではなかった。
本発明は、優れたウエットグリップ性能及び低燃費性能を発揮するタイヤの原料として好適な新規なゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びタイヤ用のゴム組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、化1の化学式(I)で示される芳香族縮合複素環化合物をゴム・カーボンブラック用カップリング剤として使用することにより、所期の目的を達成することを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、第1の発明は、化1の化学式(I)で示される芳香族縮合複素環化合物を含有することを特徴とするゴム・カーボンブラック用カップリング剤である。
第2の発明は、ジエン系ゴム100重量部に対して、カーボンブラックを10〜100重量部配合し、該カーボンブラック100重量部に対して、第1の発明に記載のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を1〜30重量部配合したことを特徴とするゴム組成物である。
即ち、第1の発明は、化1の化学式(I)で示される芳香族縮合複素環化合物を含有することを特徴とするゴム・カーボンブラック用カップリング剤である。
第2の発明は、ジエン系ゴム100重量部に対して、カーボンブラックを10〜100重量部配合し、該カーボンブラック100重量部に対して、第1の発明に記載のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を1〜30重量部配合したことを特徴とするゴム組成物である。
本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤に含有する芳香族縮合複素環化合物は、分子内に芳香族縮合複素環を有しているので、カーボンブラック表面との酸塩基相互作用による結合とは別に、カーボンブラック表面のベンゼン環とのπ電子相互作用による結合が形成される。
この結果、本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を配合したゴム組成物をタイヤの原料に用いた場合には、優れたウエットグリップ力を保持したまま、転がり抵抗が低減し低燃費性能が向上したタイヤとすることができる。
この結果、本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を配合したゴム組成物をタイヤの原料に用いた場合には、優れたウエットグリップ力を保持したまま、転がり抵抗が低減し低燃費性能が向上したタイヤとすることができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤に含有する芳香族縮合複素環化合物は、化学式(I)で示されるものであり、芳香族縮合複素環がアルキレン基を介して結合した左右対称の構造(ビス体構造)を有している。
当該化合物としては、例えば、
ビス(ベンズイミダゾリル−2)メタン、
1,2−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−エチルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−イソプロピルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−tert−ブチルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,3−ビス(ベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,3−ビス(1−メチルベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,3−ビス(1−エチルベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,3−ビス(4,5−ジメチルベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,4−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブタン、
1,5−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ペンタン、
1,6−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘキサン、
1,7−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘプタン、
1,8−ビス(ベンズイミダゾリル−2)オクタン、
1,9−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ノナン、
1,10−ビス(ベンズイミダゾリル−2)デカン、
1,11−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ウンデカン、
1,12−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ドデカン、
1,2−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エタン、
1,3−ビス(ベンズオキサゾリル−2)プロパン、
1,5−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ペンタン、
1,6−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ヘキサン、
1,2−ビス(ベンズチアゾリル−2)エタン、
1,6−ビス(ベンズチアゾリル−2)ヘキサン
等が挙げられる。なお、これらの芳香族縮合複素環化合物は、1種または2種以上を組み合わせてゴム・カーボンブラック用カップリング剤の成分として使用してもよい。
ビス(ベンズイミダゾリル−2)メタン、
1,2−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−エチルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−イソプロピルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−tert−ブチルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,3−ビス(ベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,3−ビス(1−メチルベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,3−ビス(1−エチルベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,3−ビス(4,5−ジメチルベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,4−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブタン、
1,5−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ペンタン、
1,6−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘキサン、
1,7−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘプタン、
1,8−ビス(ベンズイミダゾリル−2)オクタン、
1,9−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ノナン、
1,10−ビス(ベンズイミダゾリル−2)デカン、
1,11−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ウンデカン、
1,12−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ドデカン、
1,2−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エタン、
1,3−ビス(ベンズオキサゾリル−2)プロパン、
1,5−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ペンタン、
1,6−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ヘキサン、
1,2−ビス(ベンズチアゾリル−2)エタン、
1,6−ビス(ベンズチアゾリル−2)ヘキサン
等が挙げられる。なお、これらの芳香族縮合複素環化合物は、1種または2種以上を組み合わせてゴム・カーボンブラック用カップリング剤の成分として使用してもよい。
本発明の実施において使用する芳香族縮合複素環化合物は、1,2−ジアミノベンゼン系化合物、2−アミノチオフェノール系化合物または2−アミノフェノール系化合物のいずれかと、ジカルボン酸系化合物を、4N希塩酸中で反応させることによって、容易に合成することができる。
1,2−ジアミノベンゼン系化合物としては、例えば、1,2−ジアミノベンゼン、2,3−トリレンジアミン、1,2−ジアミノ−3,4−ジメチルベンゼン、1,2−ジアミノ−3−エチルベンゼン、1,2−ジアミノ−3−n−プロピルベンゼン、1,2−ジアミノ−3−イソプロピルベンゼン、1,2−ジアミノ−3−n−ブチルベンゼン、1,2−ジアミノ−3−tert−ブチルベンゼン等が挙げられる。
2−アミノチオフェノール系化合物としては、例えば、2−アミノチオフェノール、2−アミノ−3−メチルチオフェノール、2−アミノ−3−エチルチオフェノール、2−アミノ−3−n−プロピルチオフェノール、2−アミノ−4−メチルチオフェノール、2−アミノ−4−エチルチオフェノール、2−アミノ−4−n−プロピルチオフェノール、2−アミノ−5−メチルチオフェノール、2−アミノ−5−エチルチオフェノール、2−アミノ−5−n−プロピルチオフェノール、2−アミノ−6−メチルチオフェノール、2−アミノ−6−エチルチオフェノール、2−アミノ−6−n−プロピルチオフェノール等が挙げられる。
2−アミノフェノール系化合物としては、例えば、2−アミノフェノール、2−アミノ−3−メチルフェノール、2−アミノ−3−エチルフェノール、2−アミノ−3−n−プロピルフェノール、2−アミノ−4−メチルフェノール、2−アミノ−4−エチルフェノール、2−アミノ−4−n−プロピルフェノール、2−アミノ−5−メチルフェノール、2−アミノ−5−エチルフェノール、2−アミノ−5−n−プロピルフェノール、2−アミノ−6−メチルフェノール、2−アミノ−6−エチルフェノール、2−アミノ−6−n−プロピルフェノール等が挙げられる。
ジカルボン酸系化合物としては、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ウンデカンニ酸、1,10−ドデカンニ酸、1,11−トリデカンニ酸、1,12−テトラデカンニ酸等が挙げられる。
1,2−ジアミノベンゼン系化合物、2−アミノチオフェノール系化合物または2−アミノフェノール系化合物のいずれかと、ジカルボン酸系化合物との反応において、反応時間や反応温度に特に制限はないが、反応温度は70〜110℃であることが好ましく、90〜105℃であることがより好ましい。反応時間は2〜48時間であることが好ましく、6〜24時間であることがより好ましい。
4N希塩酸の量は、反応で用いる1,2−ジアミノベンゼン系化合物、2−アミノチオフェノール系化合物または2−アミノフェノール系化合物に対して、0.5〜3倍モルとすることが好ましく、1.5〜2.5倍モルとすることがより好ましい。
4N希塩酸の量は、反応で用いる1,2−ジアミノベンゼン系化合物、2−アミノチオフェノール系化合物または2−アミノフェノール系化合物に対して、0.5〜3倍モルとすることが好ましく、1.5〜2.5倍モルとすることがより好ましい。
反応により生成した芳香族縮合複素環化合物は、反応液中の塩酸をアンモニア水で中和すると析出する。その後、これをろ取し、水で洗浄することにより単離精製される。この洗浄の際に用いる溶媒としては、生成物が溶解しにくいものであれば特に限定されないが、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、トルエン、アセトニトリル、ジオキサン等が挙げられる。
本発明のゴム組成物においては、ジエン系ゴム100重量部に対して、カーボンブラックを10〜100重量部の割合で配合することが好ましく、30〜80重量部の割合で配合することがより好ましい。カーボンブラックの配合量が10重量部未満では、加硫・成形したゴムの耐摩耗性が低下し、100重量部を超えると、加硫前における混練時のゴム組成物が増粘して加工性が低下する。
本発明のゴム組成物においては、カーボンブラック100重量部に対して、本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を1〜30重量部の割合で配合することが好ましく、2〜20重量部の割合で配合することがより好ましい。ゴム・カーボンブラック用カップリング剤の配合
量が1重量部未満では、加硫・成形して得られるタイヤの転がり抵抗の低減効果が十分に得られない。また、ゴム・カーボンブラック用カップリング剤の配合量が30重量部を超えても、同低減効果はほぼ頭打ちとなり、ゴム・カーボンブラック用カップリング剤の使用量が増えるばかりで経済的ではない。
量が1重量部未満では、加硫・成形して得られるタイヤの転がり抵抗の低減効果が十分に得られない。また、ゴム・カーボンブラック用カップリング剤の配合量が30重量部を超えても、同低減効果はほぼ頭打ちとなり、ゴム・カーボンブラック用カップリング剤の使用量が増えるばかりで経済的ではない。
本発明のゴム組成物に配合するジエン系ゴムとしては、従来からゴム工業の分野において使用されているものを特に制限なく使用することができるが、例えば、天然ゴム(NR)、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(CR)等を好ましく使用できる。これらのジエン系ゴムは、単独または組み合わせて使用することができる。
本発明のゴム組成物に配合するカーボンブラックについては、その窒素吸着比表面積(BET法)が50〜250m2/gであることが好ましく、70〜230m2/gであることがより好ましい。窒素吸着比表面積が50m2/g未満では、加硫・成形したゴムの耐摩耗性が低下し、250m2/gを超えると、加硫前における混練時のゴム組成物が増粘して加工性が低下する。
また、ゴム組成物の補強性や加工性を良好に維持するためには、カーボンブラックのDBP給油量が、60〜150ml/100gであることが好ましく、80〜140ml/100gであることがより好ましい。DBP給油量が60ml/100gより少ないとゴムの補強性が低下し、150ml/100gを超えた場合にはゴムの加工性が低下する。
また、ゴム組成物の補強性や加工性を良好に維持するためには、カーボンブラックのDBP給油量が、60〜150ml/100gであることが好ましく、80〜140ml/100gであることがより好ましい。DBP給油量が60ml/100gより少ないとゴムの補強性が低下し、150ml/100gを超えた場合にはゴムの加工性が低下する。
本発明のゴム組成物に配合するカーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック等が使用可能であるが、タイヤ用の原料の観点から、ファーネスブラックを好ましく使用することができる。
ファーネスブラックとしては、旭カーボン社製の旭#70や東海カーボン社のシースト3G等の市販品が使用できる。
ファーネスブラックとしては、旭カーボン社製の旭#70や東海カーボン社のシースト3G等の市販品が使用できる。
本発明のゴム組成物には、ジエン系ゴム100重量部に対して、加硫剤として、可溶性硫黄または不溶性硫黄を0.5〜10重量部の割合で配合することが好ましく、2〜5重量部の割合で配合することがより好ましい。
本発明のゴム組成物には、本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤、ジエン系ゴム、カーボンブラックの他に、従来からゴム用に一般的に使用されているシリカやクレー、タルク等の補強剤(充填剤)を配合することができる。これらの配合量は、一般的な量とすることができるが、好ましくは、ジエン系ゴム100重量部に対して、40〜120重量部の割合である。
また本発明のゴム組成物には、スルフェンアミド系等の加硫促進剤、酸化亜鉛(亜鉛華)、酸化マグネシウム等の加硫促進助剤、ナフテンオイル、アロマオイル等のプロセスオイル、ステアリン酸等の分散剤(ワックス)、老化防止剤の他、酸化防止剤、オゾン亀裂防止剤、素練り促進剤、粘着樹脂、加硫遅延剤等を本発明の効果を損なわない範囲において使用することができる。
本発明のゴム組成物は、前述の原料をバンバリーミキサーや、オープンロール等の混練機を用いて混練することによって得られる。そして、例えば、カーカスやベルト、ビード、トレッド等のタイヤ用ゴム部材として加硫成型される。
以下、本発明を対照試験、実施例及び比較例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、これらにおいて使用した主な原材料は、以下のとおりである。
[原材料]
・NR:(チョンハットン社製、商品名「SMR―CV60」)
・SBR:(日本ゼオン社製、商品名「ニポール1723」)
・カーボンブラック:(旭カーボン社製、商品名「♯70」)BET比表面積77m2/g、DBP給油量101ml/100g)
・プロセスオイル:(出光興産社製、商品名「アロマックス3」)
・ステアリン酸:(ミヨシ油脂社製、商品名「MXST」)
・亜鉛華:(正同化学工業社製、商品名「酸化亜鉛2種」)
・加硫剤:(四国化成工業社製、不溶性硫黄、商品名「ミュークロンOT20」)
・加硫促進剤:(大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーCZ−G」)
・老化防止剤:(大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック6C」)
・NR:(チョンハットン社製、商品名「SMR―CV60」)
・SBR:(日本ゼオン社製、商品名「ニポール1723」)
・カーボンブラック:(旭カーボン社製、商品名「♯70」)BET比表面積77m2/g、DBP給油量101ml/100g)
・プロセスオイル:(出光興産社製、商品名「アロマックス3」)
・ステアリン酸:(ミヨシ油脂社製、商品名「MXST」)
・亜鉛華:(正同化学工業社製、商品名「酸化亜鉛2種」)
・加硫剤:(四国化成工業社製、不溶性硫黄、商品名「ミュークロンOT20」)
・加硫促進剤:(大内新興化学工業社製、商品名「ノクセラーCZ−G」)
・老化防止剤:(大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック6C」)
実施例において使用したゴム・カーボンブラック用カップリング剤は以下のとおりであり、これらの合成例を参考例1〜4に示す。なお、これらの合成は、ベンズイミダゾールの公知の合成方法に準じて行った。
[実施例のゴム・カーボンブラック用カップリング剤]
・1,2−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エタン:(「EBZ」と略記する)
・1,4−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブタン:(「BBZ」と略記する)
・1,2−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エタン:(「EBO」と略記する)
・1,6−ビス(ベンズチアゾリル−2)ヘキサン:(「HBT」と略記する)
[実施例のゴム・カーボンブラック用カップリング剤]
・1,2−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エタン:(「EBZ」と略記する)
・1,4−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブタン:(「BBZ」と略記する)
・1,2−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エタン:(「EBO」と略記する)
・1,6−ビス(ベンズチアゾリル−2)ヘキサン:(「HBT」と略記する)
〔参考例1〕
<EBZの合成>
3Lのフラスコに4N塩酸水1250ml(5モル)、1,2−ジアミノベンゼン260g(2.4モル)、コハク酸142g(1.2モル)を投入し、攪拌下、内温95℃で12時間反応を行った。反応液を室温まで冷却した後、25%アンモニア水700mlを加え、水冷下で、さらに2時間攪拌を行った。系内の析出物を分離し、水洗、乾燥することにより、目的とする1,2−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エタン249g(1.0モル、収率79%)を得た。
<EBZの合成>
3Lのフラスコに4N塩酸水1250ml(5モル)、1,2−ジアミノベンゼン260g(2.4モル)、コハク酸142g(1.2モル)を投入し、攪拌下、内温95℃で12時間反応を行った。反応液を室温まで冷却した後、25%アンモニア水700mlを加え、水冷下で、さらに2時間攪拌を行った。系内の析出物を分離し、水洗、乾燥することにより、目的とする1,2−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エタン249g(1.0モル、収率79%)を得た。
〔参考例2〕
<BBZの合成>
3Lのフラスコに4N塩酸水1250ml(5モル)、1,2−ジアミノベンゼン260g(2.4モル)、アジピン酸175g(1.2モル)を投入し、攪拌下、内温95℃で18時間反応を行った。反応液を室温まで冷却した後、25%アンモニア水700mlを加え、水冷下で、さらに2時間攪拌を行った。系内の析出物を分離し、水洗、乾燥することにより、目的とする1,4−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブタン290g(1.0モル、収率83%)を得た。
<BBZの合成>
3Lのフラスコに4N塩酸水1250ml(5モル)、1,2−ジアミノベンゼン260g(2.4モル)、アジピン酸175g(1.2モル)を投入し、攪拌下、内温95℃で18時間反応を行った。反応液を室温まで冷却した後、25%アンモニア水700mlを加え、水冷下で、さらに2時間攪拌を行った。系内の析出物を分離し、水洗、乾燥することにより、目的とする1,4−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブタン290g(1.0モル、収率83%)を得た。
〔参考例3〕
<EBOの合成>
3Lのフラスコに4N塩酸水1250ml(5モル)、2−アミノフェノール262g(2.4モル)、コハク酸142g(1.2モル)を投入し、攪拌下、内温95℃で24時間反応を行った。反応液を室温まで冷却した後、25%アンモニア水700mlを加え、水冷下で、さらに2時間攪拌を行った。系内の析出物を分離し、水洗、乾燥することにより、目的とする1,2−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エタン277g(1.1モル、収率88%)を得た。
<EBOの合成>
3Lのフラスコに4N塩酸水1250ml(5モル)、2−アミノフェノール262g(2.4モル)、コハク酸142g(1.2モル)を投入し、攪拌下、内温95℃で24時間反応を行った。反応液を室温まで冷却した後、25%アンモニア水700mlを加え、水冷下で、さらに2時間攪拌を行った。系内の析出物を分離し、水洗、乾燥することにより、目的とする1,2−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エタン277g(1.1モル、収率88%)を得た。
〔参考例4〕
<HBTの合成>
3Lのフラスコに4N塩酸水1250ml(5モル)、2−アミノチオフェノール300g(2.4モル)、スベリン酸209g(1.2モル)を投入し、攪拌下、内温95℃で12時間反応を行った。反応液を室温まで冷却した後、25%アンモニア水700mlを加え、水冷下で、さらに2時間攪拌を行った。系内の析出物を分離し、水洗、乾燥することにより、目的とする1,6−ビス(ベンズチアゾリル−2)ヘキサン317g(0.9モル、収率75%)を得た。
<HBTの合成>
3Lのフラスコに4N塩酸水1250ml(5モル)、2−アミノチオフェノール300g(2.4モル)、スベリン酸209g(1.2モル)を投入し、攪拌下、内温95℃で12時間反応を行った。反応液を室温まで冷却した後、25%アンモニア水700mlを加え、水冷下で、さらに2時間攪拌を行った。系内の析出物を分離し、水洗、乾燥することにより、目的とする1,6−ビス(ベンズチアゾリル−2)ヘキサン317g(0.9モル、収率75%)を得た。
比較例において使用したゴム・カーボンブラック用カップリング剤は、以下のとおりである。
[比較例のゴム・カーボンブラック用カップリング剤]
・ビス(ジメチルアミノエチル)テトラスルフィド(「DME」と略記する。特許文献1記載)
・ビス(ジメチルアミノプロピル)テトラスルフィド(「DMP」と略記する。特許文献1記載)
・ビス(ジメチルアミノピリジニウムヘキシルクロリド)テトラスルフィド(「DPH」と略記する。特許文献2記載)
これらのテトラスルフィド化合物は、特許文献1または特許文献2に記載された方法で合成した。
[比較例のゴム・カーボンブラック用カップリング剤]
・ビス(ジメチルアミノエチル)テトラスルフィド(「DME」と略記する。特許文献1記載)
・ビス(ジメチルアミノプロピル)テトラスルフィド(「DMP」と略記する。特許文献1記載)
・ビス(ジメチルアミノピリジニウムヘキシルクロリド)テトラスルフィド(「DPH」と略記する。特許文献2記載)
これらのテトラスルフィド化合物は、特許文献1または特許文献2に記載された方法で合成した。
対照試験、実施例及び比較例で採用した評価試験方法は、以下のとおりである。
[内部損失測定試験]
未加硫ゴムシートを、200×200×2mmの金型中で160℃×15分間加熱して、加硫ゴムシートを作成し、この加硫ゴムシートから5×20×2mmの短冊状の試験片を切り出した。この試験片を、粘弾性スペクトロメーター(ユービーエム社製、型式Rheosol-G5000)に、掴み具間隔15mmでセットし、雰囲気温度0℃及び60℃で、周波数10Hz、動歪5°の捻り変形を与えて試験片の内部損失(Tanδ)を測定した。
0℃での内部損失[Tanδ(0℃)]は、ウエットグリップ力の指数であり、数値が大きい程、タイヤのウエットグリップ力が大きいと判定される。
60℃での内部損失[Tanδ(60℃)]は、転がり抵抗の指数であり、数値が小さい程、タイヤの転がり抵抗が小さく、低燃費特性が良好であると判定される。
未加硫ゴムシートを、200×200×2mmの金型中で160℃×15分間加熱して、加硫ゴムシートを作成し、この加硫ゴムシートから5×20×2mmの短冊状の試験片を切り出した。この試験片を、粘弾性スペクトロメーター(ユービーエム社製、型式Rheosol-G5000)に、掴み具間隔15mmでセットし、雰囲気温度0℃及び60℃で、周波数10Hz、動歪5°の捻り変形を与えて試験片の内部損失(Tanδ)を測定した。
0℃での内部損失[Tanδ(0℃)]は、ウエットグリップ力の指数であり、数値が大きい程、タイヤのウエットグリップ力が大きいと判定される。
60℃での内部損失[Tanδ(60℃)]は、転がり抵抗の指数であり、数値が小さい程、タイヤの転がり抵抗が小さく、低燃費特性が良好であると判定される。
内部損失測定試験の結果は、表1においては全て対照試験1のウエットグリップ指数、転がり抵抗指数の値を100とした場合の相対値で示し、表2においては全て対照試験2のウエットグリップ指数、転がり抵抗指数の値を100とした場合の相対値で示した。
〔対照試験1〕
NR、カーボンブラック、プロセスオイル、ステアリン酸を表1記載の配合割合になるように計量し、これらをバンバリーミキサーを用いて混練し、マスターバッチを調製した。これに、亜鉛華、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤を表1記載の組成になるように添加し、表面温度70℃の2本ロールミキサーを用いて混練し、シート状に加工した未加硫ゴム組成物を調製した。
得られた未加硫ゴム組成物について内部損失測定試験を行ったところ、得られた試験結果は、表1に示したとおりであった。
NR、カーボンブラック、プロセスオイル、ステアリン酸を表1記載の配合割合になるように計量し、これらをバンバリーミキサーを用いて混練し、マスターバッチを調製した。これに、亜鉛華、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤を表1記載の組成になるように添加し、表面温度70℃の2本ロールミキサーを用いて混練し、シート状に加工した未加硫ゴム組成物を調製した。
得られた未加硫ゴム組成物について内部損失測定試験を行ったところ、得られた試験結果は、表1に示したとおりであった。
〔実施例1〜6〕
ゴム・カーボンブラック用カップリング剤を使用した以外は、対照試験1の場合と同様にして、表1記載の組成を有するシート状に加工した未加硫ゴム組成物を調整し、内部損失測定試験を行った。得られた試験結果は、表1に示したとおりであった。
ゴム・カーボンブラック用カップリング剤を使用した以外は、対照試験1の場合と同様にして、表1記載の組成を有するシート状に加工した未加硫ゴム組成物を調整し、内部損失測定試験を行った。得られた試験結果は、表1に示したとおりであった。
〔比較例1〜3〕
実施例1〜6と同様にして、表1記載の組成を有するシート状に加工した未加硫ゴム組成物を調整し、内部損失測定試験を行った。得られた試験結果は、表1に示したとおりであった。
実施例1〜6と同様にして、表1記載の組成を有するシート状に加工した未加硫ゴム組成物を調整し、内部損失測定試験を行った。得られた試験結果は、表1に示したとおりであった。
〔対照試験2〕
NRの代わりにSBRを使用した以外は、対照試験1と同様にして、表2記載の組成を有するシート状に加工した未加硫ゴム組成物を調整し、内部損失測定試験を行った。得られた試験結果は、表2に示したとおりであった。
NRの代わりにSBRを使用した以外は、対照試験1と同様にして、表2記載の組成を有するシート状に加工した未加硫ゴム組成物を調整し、内部損失測定試験を行った。得られた試験結果は、表2に示したとおりであった。
〔実施例7〜12〕
ゴム・カーボンブラック用カップリング剤を使用した以外は、対照試験2の場合と同様にして、表2記載の組成を有するシート状に加工した未加硫ゴム組成物を調整し、内部損失測定試験を行った。得られた試験結果は、表2に示したとおりであった。
ゴム・カーボンブラック用カップリング剤を使用した以外は、対照試験2の場合と同様にして、表2記載の組成を有するシート状に加工した未加硫ゴム組成物を調整し、内部損失測定試験を行った。得られた試験結果は、表2に示したとおりであった。
〔比較例4〜6〕
実施例7〜12と同様にして、表2記載の組成を有するシート状に加工した未加硫ゴム組成物を調整し、内部損失測定試験を行った。得られた試験結果は、表2に示したとおりであった。
実施例7〜12と同様にして、表2記載の組成を有するシート状に加工した未加硫ゴム組成物を調整し、内部損失測定試験を行った。得られた試験結果は、表2に示したとおりであった。
表1及び表2に示した試験結果によれば、本発明のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を配合したゴム組成物は、従来技術のゴム・カーボンブラック用カップリング剤を配合したゴム組成物に比べ、ウエットグリップ性は同等を維持しつつ、転がり抵抗性が飛躍的に改善された。
以上の通りであり、本発明によれば、優れたウエットグリップ性能を有し、転がり抵抗を低減させた低燃費型タイヤを提供する事ができる。
当該化合物としては、例えば、
ビス(ベンズイミダゾリル−2)メタン、
1,2−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−エチルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−イソプロピルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−tert−ブチルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,3−ビス(ベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,3−ビス(1−メチルベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,3−ビス(1−エチルベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,4−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブタン、
1,5−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ペンタン、
1,6−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘキサン、
1,7−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘプタン、
1,8−ビス(ベンズイミダゾリル−2)オクタン、
1,9−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ノナン、
1,10−ビス(ベンズイミダゾリル−2)デカン、
1,11−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ウンデカン、
1,12−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ドデカン、
1,2−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エタン、
1,3−ビス(ベンズオキサゾリル−2)プロパン、
1,5−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ペンタン、
1,6−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ヘキサン、
1,2−ビス(ベンズチアゾリル−2)エタン、
1,6−ビス(ベンズチアゾリル−2)ヘキサン
等が挙げられる。なお、これらの芳香族縮合複素環化合物は、1種または2種以上を組み合わせてゴム・カーボンブラック用カップリング剤の成分として使用してもよい。
ビス(ベンズイミダゾリル−2)メタン、
1,2−ビス(ベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−エチルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−イソプロピルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,2−ビス(4−tert−ブチルベンズイミダゾリル−2)エタン、
1,3−ビス(ベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,3−ビス(1−メチルベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,3−ビス(1−エチルベンズイミダゾリル−2)プロパン、
1,4−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ブタン、
1,5−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ペンタン、
1,6−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘキサン、
1,7−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ヘプタン、
1,8−ビス(ベンズイミダゾリル−2)オクタン、
1,9−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ノナン、
1,10−ビス(ベンズイミダゾリル−2)デカン、
1,11−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ウンデカン、
1,12−ビス(ベンズイミダゾリル−2)ドデカン、
1,2−ビス(ベンズオキサゾリル−2)エタン、
1,3−ビス(ベンズオキサゾリル−2)プロパン、
1,5−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ペンタン、
1,6−ビス(ベンズオキサゾリル−2)ヘキサン、
1,2−ビス(ベンズチアゾリル−2)エタン、
1,6−ビス(ベンズチアゾリル−2)ヘキサン
等が挙げられる。なお、これらの芳香族縮合複素環化合物は、1種または2種以上を組み合わせてゴム・カーボンブラック用カップリング剤の成分として使用してもよい。
1,2−ジアミノベンゼン系化合物としては、例えば、1,2−ジアミノベンゼン、2,3−トリレンジアミン、1,2−ジアミノ−3−エチルベンゼン、1,2−ジアミノ−3−n−プロピルベンゼン、1,2−ジアミノ−3−イソプロピルベンゼン、1,2−ジアミノ−3−n−ブチルベンゼン、1,2−ジアミノ−3−tert−ブチルベンゼン等が挙げられる。
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011163898A JP2013028665A (ja) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びそれを含むタイヤ用ゴム組成物 |
| PCT/JP2012/069241 WO2013015425A1 (ja) | 2011-07-27 | 2012-07-27 | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びそれを含むタイヤ用ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011163898A JP2013028665A (ja) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びそれを含むタイヤ用ゴム組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013028665A true JP2013028665A (ja) | 2013-02-07 |
Family
ID=47601255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011163898A Withdrawn JP2013028665A (ja) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びそれを含むタイヤ用ゴム組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013028665A (ja) |
| WO (1) | WO2013015425A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017031281A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 東洋ゴム工業株式会社 | ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5010400A (ja) * | 1973-05-31 | 1975-02-03 | ||
| JP2726104B2 (ja) * | 1989-05-30 | 1998-03-11 | 株式会社ブリヂストン | ゴムの発熱改良剤及びそれを含むゴム組成物 |
| JP2726110B2 (ja) * | 1989-07-04 | 1998-03-11 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物 |
| JPH0718468A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-20 | Hideaki Yamaguchi | 金属表面の着色方法 |
| FR2800612B1 (fr) * | 1999-11-10 | 2003-02-28 | Oreal | Composition, notamment cosmetique, comprenant un copolymere sur lequel est fixe au moins un azurant optique |
| JP2003238735A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-08-27 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ |
-
2011
- 2011-07-27 JP JP2011163898A patent/JP2013028665A/ja not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-07-27 WO PCT/JP2012/069241 patent/WO2013015425A1/ja not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017031281A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 東洋ゴム工業株式会社 | ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013015425A1 (ja) | 2013-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5637950B2 (ja) | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びそれを含むタイヤ用ゴム組成物 | |
| CN116783253A (zh) | 具有更持久抗臭氧化的橡胶组合物 | |
| CN116964157A (zh) | 具有更持久抗臭氧化的橡胶组合物 | |
| JP2014024912A (ja) | 高性能タイヤトレッド用ゴム組成物及び高性能タイヤ | |
| JP5977078B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| JP2014080535A (ja) | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びタイヤ用ゴム組成物 | |
| JP2013119615A (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| JP2013028665A (ja) | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びそれを含むタイヤ用ゴム組成物 | |
| JP7758845B2 (ja) | 化合物、前記化合物を含むゴムブレンド、前記ゴムブレンドを少なくとも1つの成分に含む車両用タイヤ、前記化合物の製造プロセス、並びに前記化合物の老化安定剤及び/又はオゾン分解防止剤及び/又は染料としての使用 | |
| JP2014118526A (ja) | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤およびゴム組成物 | |
| JP2016166290A (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
| JP2013173843A (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| JP7428878B2 (ja) | 加硫剤、ゴム組成物、加硫ゴム | |
| JP4708209B2 (ja) | ゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤ | |
| JP2013155305A (ja) | タイヤ用ゴム組成物、その製造方法、及び空気入りタイヤ | |
| JP2012144601A (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| JP2016003236A (ja) | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤およびゴム組成物 | |
| JP2007238903A (ja) | ゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤ | |
| JP7737541B2 (ja) | 化合物、前記化合物を含むゴムブレンド、前記ゴムブレンドを少なくとも1つの成分に含む車両用タイヤ、前記化合物の製造プロセス、並びに前記化合物の老化安定剤及び/又はオゾン分解防止剤及び/又は染料としての使用 | |
| JP6359907B2 (ja) | ゴム組成物及びその製造方法 | |
| JP2013203918A (ja) | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤及びゴム組成物 | |
| JP2014031448A (ja) | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| JP4916604B2 (ja) | ゴム組成物 | |
| JP2016216595A (ja) | ゴム・カーボンブラック用カップリング剤およびゴム組成物 | |
| JP6255985B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121116 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141007 |