TWI808216B - 橡膠組成物及輪胎 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種橡膠組成物,其含有:胍脂肪酸鹽(A),係胍與脂肪酸之鹽;天然橡膠及/或合成橡膠(B);以及無機填充材(C)。
Description
本發明關於橡膠組成物及含有該橡膠組成物之輪胎。
填充材係將其混合於橡膠並基於賦予橡膠之補強、增量或特殊功能等之目的而使用的摻合劑。作為代表性填充材的碳黑,不僅有助於改善橡膠之彈性模量、斷裂強度等力學特性(補強效果),而且也有賦予導電性等之功能。
作為能夠獲得與使用碳黑的情況同樣得到橡膠之補強效果且發熱性低的橡膠組成物的方法,已知有使用二氧化矽等無機填充材的方法。而且,此方法已應用在以考量了環境性的低燃料成本輪胎為對象的橡膠組成物等。
於待摻合無機填充材的橡膠組成物摻合無機填充材時,無機填充材,特別是表面有矽醇基的親水性之二氧化矽,與疏水性之橡膠的親和性低,會在橡膠組成物中凝聚。因此,為了提高二氧化矽所致之補強性並獲得低發熱化效果,必須提高二氧化矽與橡膠的親和性。作為達到此所需之方法,有人開發摻合矽烷偶聯劑之技術。又,已知摻合使二氧化矽與矽烷偶聯劑之反應性提升的物質,以改良該摻合有二氧化矽的橡膠組成物之特性。例如,專利文獻1就促進二氧化矽與矽烷偶聯劑之反應的化合物,揭示二苯基胍、1,3-二鄰甲苯基胍、1-鄰甲苯基雙胍、二乙基硫脲、二兒茶酚硼酸的二鄰甲苯基胍鹽等鹼性硫化促進劑。
又,專利文獻2~4揭示摻合有利用胺基胍、亞烷基胺基胍、二胺基胍之有強鹼性的化合物予以改性而得的改性橡膠、與無機填充物及矽烷偶聯劑的輪胎用橡膠組成物。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2008/123306號小冊
[專利文獻2]國際公開第2015/190519號小冊
[專利文獻3]國際公開第2015/190504號小冊
[專利文獻4]國際公開第2016/039276號小冊
[發明所欲解決之課題]
然而,於橡膠組成物中使用具有胍骨架的胍化合物的話,會改善無機填充材與橡膠的親和性,並有助於改善橡膠組成物之低發熱性及補強性。另一方面,有強鹼性的胍化合物會促進橡膠組成物中的成分的各種反應,而造成橡膠組成物的加工性降低。
預料今後世人對於大氣中的二氧化碳濃度、大氣污染等環境問題的關心會越發提高。因此,需要能夠提供即便於橡膠組成物中添加二氧化矽等無機填充材仍可維持關係到生產性的優異的加工性,而且低發熱性及補強性優異之橡膠組成物及輪胎的技術。
本發明係鑑於上述習知技術之問題而成,目的為:提供含有無機填充材的橡膠組成物,其可維持關係到生產性的優異的加工性,而且低發熱性及補強性優異;以及提供含有該橡膠組成物的輪胎。
[解決課題之手段]
本案發明人等努力進行研究,結果發現含有係胍與脂肪酸之鹽的胍脂肪酸鹽(A)、天然橡膠及/或合成橡膠(B)、以及無機填充材(C)之橡膠組成物可解決上述課題,乃完成本發明。
亦即,本發明如下。
[1]
一種橡膠組成物,含有:
胍脂肪酸鹽(A),係胍與脂肪酸之鹽;
天然橡膠及/或合成橡膠(B);以及
無機填充材(C)。
[2]
如[1]之橡膠組成物,其中,胍脂肪酸鹽(A)中的脂肪酸之碳數為3以上。
[3]
如[1]之橡膠組成物,其中,胍脂肪酸鹽(A)中的脂肪酸包含碳數6~22之脂肪酸。
[4]
如[1]至[3]中任一項之橡膠組成物,其中,胍脂肪酸鹽(A)之含量,相對於天然橡膠及/或合成橡膠(B)100質量份為0.2~5.0質量份。
[5]
如[4]之橡膠組成物,其中,胍脂肪酸鹽(A)之含量,相對於天然橡膠及/或合成橡膠(B)100質量份為0.5~3.0質量份。
[6]
如[1]至[5]中任一項之橡膠組成物,其中,無機填充材(C)包含二氧化矽。
[7]
如[1]至[6]中任一項之橡膠組成物,更含有矽烷偶聯劑(D)。
[8]
如[1]至[7]中任一項之橡膠組成物,更含有硫化劑(E)。
[9]
一種輪胎,含有如[1]至[8]中任一項之橡膠組成物。
[發明之效果]
根據本發明,可提供含有無機填充材的橡膠組成物,其可維持關係到生產性的優異的加工性,而且低發熱性及補強性優異;以及可提供含有該橡膠組成物的輪胎。
以下,針對本發明之實施形態(以下稱為「本實施形態」。)詳細地說明,但本發明不限於此,在不脫離其要旨的範圍內可進行各種變形。
[橡膠組成物]
本實施形態之橡膠組成物含有上述係胍與脂肪酸之鹽的胍脂肪酸鹽(A)、天然橡膠及/或合成橡膠(B)(以下也稱為「橡膠成分(B)」。)、以及無機填充材(C)。
[胍脂肪酸鹽(A)]
胍脂肪酸鹽(A)係由胍與脂肪酸構成之鹽。本實施形態之橡膠組成物藉由含有胍脂肪酸鹽(A),可維持關係到生產性的優異的加工性,而且低發熱性及補強性優異。其理由推測如下(惟,要因並不限於此。)。
本實施形態之橡膠組成物中,胍脂肪酸鹽(A)會發揮作為內部潤滑劑之作用,吸附於無機填充材(C)並降低該無機填充材(C)之表面之極性,從而改善無機填充材(C)與橡膠成分(B)之親和性及無機填充劑(C)之分散性。尤其,胍脂肪酸鹽(A)所具有之鹼性觸媒效果會促進無機填充材(C)所能具有的極性基(尤其為二氧化矽時則為二氧化矽表面的矽醇基)與矽烷偶聯劑(D)之間的伴隨水解的反應(矽烷化(silanization)反應)。由以上推測本實施形態之橡膠組成物的低發熱性及補強性優異。
又,胍脂肪酸鹽(A)本身的鹼性,因形成了胍與脂肪酸之鹽而使得胍的強鹼性減弱,會抑制橡膠組成物中的胍脂肪酸鹽(A)、橡膠成分(B)及無機填充材(C)之間的各種反應,尤其在本實施形態之組成物含有矽烷偶聯劑(D)之情況下,會抑制胍脂肪酸鹽(A)與矽烷偶聯劑(D)之間的過度反應、混練時的橡膠成分(B)與矽烷偶聯劑(D)之間的過度交聯反應。因此,本實施形態之橡膠組成物的加工性亦優異。
胍脂肪酸鹽(A)所具有之脂肪酸,只要是鍵結有也可以有分支的鏈狀烴的1價羧酸則不特別限定,可具有與公知的飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸同樣的結構。又,胍脂肪酸鹽(A)之脂肪酸宜為碳數3以上之脂肪酸,更佳為碳數6~22之脂肪酸,又更佳為碳數8~22之脂肪酸,又再更佳為碳數12~18之脂肪酸。為碳數3以上之脂肪酸的話,則混練時因脂肪酸揮發所致之胍脂肪酸鹽(A)之分解會受到抑制,進而能確實地發揮本發明之作用效果。又,為碳數落在6~22之範圍內之脂肪酸的話,則與橡膠成分(B)的相容性、以及與無機填充材(C)對於橡膠成分(B)之界面的相容性會提升,會促進無機填充材(C)之分散,進而能更確實地發揮本發明之作用效果。
在此,脂肪酸的「碳數」為羧酸之碳原子與鏈狀烴之碳原子的總數;若鏈狀烴有分支的話,則該「碳數」亦包括分支部分之烴之碳原子。
脂肪酸可列舉飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸,例如:乙酸、丙酸、丁酸、己酸、羊油酸、2-乙基己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、異硬脂酸、花生酸、蘿酸(behenic acid)之直鏈飽和脂肪酸及分支鏈飽和脂肪酸;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉豆蔻油酸、棕櫚油酸、油酸、亞麻油酸、次亞麻油酸、花生油酸之直鏈不飽和脂肪酸及分支鏈不飽和脂肪酸。又,脂肪酸也可列舉來自棕櫚油(含有大量的棕櫚酸及油酸,也含有亞麻油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸。其中,以棕櫚酸為35~55%,油酸為30~50%者較佳。)、牛脂(含有大量的棕櫚酸、油酸、及硬脂酸,也含有亞麻油酸、肉豆蔻酸。)、椰子油(含有大量的月桂酸及肉豆蔻酸,也含有棕櫚酸。其中,以月桂酸為35~55%,肉豆蔻酸為10~30%者較佳。)、棕櫚仁油(含有大量的月桂酸及肉豆蔻酸,也含有棕櫚酸。其中,以月桂酸為35~55%,肉豆蔻酸為10~30%者較佳。)等含有多種飽和脂肪酸的油脂之混合脂肪酸。在此,混合脂肪酸只要是含有50%以上之飽和脂肪酸者即可,也可為更含有不飽和脂肪酸者。該等脂肪酸可單獨使用1種,也可將2種以上組合使用。又,脂肪酸也可如乳酸、12-羥基硬脂酸、蓖麻油酸般含有羥基。該等之中,以飽和脂肪酸及混合脂肪酸較佳,飽和脂肪酸之中,以月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸及硬脂酸更佳,月桂酸特佳。又,混合脂肪酸之中,以棕櫚油及椰子油較理想,直接使用油脂中所含的脂肪酸亦較理想。
胍脂肪酸鹽(A)所含有的胍不特別限定,具有和公知的胍同樣的結構。
胍脂肪酸鹽(A)不特別限定,例如使胍鹽與脂肪酸進行反應而獲得。更具體而言,藉由將胍碳酸鹽與脂肪酸在水、醇等極性溶劑中,於常壓下,於0℃~100℃,較佳於室溫(20℃)~80℃予以攪拌約10分鐘~24小時並使其反應而獲得。反應後,利用公知的方法將目的物予以精製即可。更具體而言,可藉由後述實施例之合成例1~4中列舉的方法來獲得胍脂肪酸鹽(A)。
胍脂肪酸鹽(A)也可利用公知的製造方法(例如MELVIN Z. POLIAKOFF1 AND GILBERT B. L. SMITH, GUANIDINE SOAPS. IND. ENG. CHEM., 40, 335-337(1948)中記載之方法)獲得。更具體而言,可按如下方式獲得。可將脂肪酸溶解於其質量的約10倍量的溶劑(例如乙醇或丙酮)中,並添加比起相對於脂肪酸為1:1之莫耳等量些許過量的經粉碎過的胍碳酸鹽,然後,對脂肪酸與胍碳酸鹽之混合物溫和地進行回流約2小時,使脂肪酸與胍碳酸鹽反應,而獲得反應產物。將獲得的反應產物,利用對其全部量進行過濾並除去溶劑後,將反應容器內的殘留物於真空下予以乾燥等公知的方法予以精製即可。
於上述反應中,可藉由將得到的反應產物予以過濾以除去過量的胍碳酸鹽並適當地以標準的酸或鹼進行滴定,來確認反應是否完成。雖取決於所使用的脂肪酸的種類而定,但若按照上述方式溫和地進行回流約2小時來使其反應,則會有能使全部的脂肪酸與胍碳酸鹽反應之傾向。
胍脂肪酸鹽(A)可單獨使用1種,也可將2種以上組合使用。
本實施形態之橡膠組成物中的胍脂肪酸鹽(A)之含量,相對於後述之橡膠成分(B)100質量份宜為0.2~5.0質量份,更佳為0.3~3.0質量份,又更佳為0.5~3.0質量份。藉由胍脂肪酸鹽(A)之含量為上述範圍內,會有不損及優異的低發熱性及補強性,且能改善橡膠組成物之加工性的傾向。
[天然橡膠及/或合成橡膠(B)]
天然橡膠及/或合成橡膠(B)不特別限定,例如可列舉從橡膠樹獲得之天然橡膠及/或從石油等進行工業化製造而得之合成橡膠。
(天然橡膠)
天然橡膠之原料不特別限定,例如可列舉天然橡膠乳膠以及將天然橡膠乳膠予以凝固及乾燥而獲得的具有片狀橡膠及塊狀橡膠之形狀者。該等天然橡膠可單獨使用1種,也可將2種以上組合使用。就天然橡膠之主成分而言,例如可列舉聚異戊二烯。
片狀橡膠不特別限定,例如可列舉「天然橡膠各種等級品之國際品質包裝基準」(通稱綠皮書)中記載者。更具體而言,可列舉:將膠片邊以煙燻邊使其乾燥而得之煙膠片(RSS)、將膠片予以熱風乾燥而得之風乾膠片(ADS)、將凝固物充分地水洗並以熱風使其乾燥而得之縐膠(crepe)、TC橡膠(Technically Classified Rubber)、SP橡膠(Super Processing Rubber)、MG橡膠、PP縐膠、添加有軟化劑、解膠劑之橡膠等。
塊狀橡膠不特別限定,例如可列舉:馬來西亞產之Standard Malaysian Rubber(SMR)、印尼產之Standard Indonesian Rubber(SIR)、泰國產之Thai Tested Rubber(TTR)、新加坡產之Standard Singapore Rubber(SSR)、越南產之Standard Vietnamese Rubber(SVR)、中國產之Standard China Rubber(SCR)等。
天然橡膠之市售品例如可列舉加藤產商(股)公司製之商品名「RSS#1」。
(合成橡膠)
合成橡膠不特別限定,例如可列舉:1,4-聚丁二烯、1,2-聚丁二烯、1,4-聚異戊二烯、3,4-聚異戊二烯、異丁烯橡膠、異戊二烯-異丁烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、腈橡膠、丙烯-丁烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠等分子內具有雙鍵的二烯系橡膠。合成橡膠視需要也可為對上述二烯系橡膠導入胺基、烷氧矽烷基、羥基、環氧基、羧基、氰基、鹵素等而得之改性二烯系橡膠。該等合成橡膠可單獨使用1種,也可將2種以上組合使用。
合成橡膠之市售品例如可列舉旭化成公司製之商品名「Tufdene E581」、「Tufdene 2000R」。
橡膠成分(B)可單獨使用1種,也可將2種以上組合使用。
本實施形態之橡膠組成物中的橡膠成分(B)之含量,相對於橡膠組成物之總量(100質量%)宜為40~80質量%,更佳為45~75質量%,又更佳為50~70質量%。藉由橡膠成分(B)之含量為上述範圍內,會有低發熱性及斷裂強度更加優異的傾向。
[無機填充材(C)]
無機填充材(C)只要為在該技術領域中使用之無機填充材則不特別限定,例如可列舉選自於由矽、典型金屬、或過渡金屬的氧化物;矽、典型金屬、或過渡金屬的氫氧化物;它們的水合物;矽、典型金屬、或過渡金屬的碳酸鹽;碳黑等構成之群組中之一種以上。
又,無機填充材(C)也可分類成:主要為了提高補強性而使用的補強性填充材;為了增量,或為了改善壓延性,主要為擠製性等加工性而使用的非補強性填充材。補強性填充材不特別限定,例如可列舉:表面為活性的二氧化矽、經表面處理之黏土、碳黑、雲母、碳酸鈣、氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鈦等。又,非補強性填充材不特別限定,例如可列舉:碳酸鈣、黏土、滑石、矽藻土、粉碎石英、熔融石英、鋁矽酸、經有機酸表面處理之碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、矽酸鈣、氧化鐵(III)等。上述之中,以補強性填充材較佳,其中又以二氧化矽更佳。藉由使用如此的無機填充材(C),會有橡膠組成物之補強性更加提升,並且橡膠成分(B)與無機填充材(C)的親和性更為改善,獲得之橡膠成形體之低損耗性更優異的傾向。
二氧化矽不特別限定,例如可使用濕式二氧化矽(含水矽酸)、乾式二氧化矽(無水矽酸)及膠態二氧化矽。又,二氧化矽之BET比表面積宜為40~350m2
/g,更佳為100~300m2
/g,又更佳為150~250m2
/g。若二氧化矽之BET表面積為上述範圍內,會有二氧化矽之粒徑變得適切,將橡膠組成物予以成形而得之成形體的拉伸強度更高,遲滯損耗(hysteresis loss)更低的傾向。二氧化矽之市售品例如可列舉Evonik公司製之商品名「Ultrasil 7000GR」、「Ultrasil VN3」。
又,碳黑之市售品例如可列舉:東海碳素公司製之商品名「SEAST 9」、「SEAST 7HM」、ASAHI CARBON公司製之商品名「旭#70」。
無機填充材(C)可單獨使用1種,也可將2種以上組合使用。
本實施形態之橡膠組成物中的無機填充材(C)之含量,相對於橡膠成分(B)100質量份宜為10~150質量份,更佳為20~125質量份,又更佳為30~100質量份。若無機填充材(C)之含量為上述範圍內,則會有橡膠組成物之加工性及補強性更為改善,獲得之橡膠成形體之低損耗性更優異的傾向。
[矽烷偶聯劑(D)]
本實施形態之橡膠組成物宜更含有矽烷偶聯劑(D)。本實施形態之橡膠組成物中更含有矽烷偶聯劑的話,藉由無機填充材(C),特別是二氧化矽,與矽烷偶聯劑(D)之間的反應(矽烷化),會使橡膠成分(B)與無機填充材(C)的親和性更為改善,進而橡膠組成物會有低發熱性及補強性更優異的傾向。
矽烷偶聯劑(D)不特別限定,例如可列舉:雙(3-三乙氧基矽基丙基)四硫化物、雙(3-三甲氧基矽基丙基)四硫化物、雙(3-甲基二甲氧基矽基丙基)四硫化物、雙(2-三乙氧基矽基乙基)四硫化物、雙(3-三乙氧基矽基丙基)二硫化物、雙(3-三甲氧基矽基丙基)二硫化物、雙(3-三乙氧基矽基丙基)三硫化物、3-三甲氧基矽基丙基-N,N-二甲基硫代胺甲醯基四硫化物、3-三甲氧基矽基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三甲氧基矽基丙基甲基丙烯醯基單硫化物等硫醚系矽烷偶聯劑;3-己醯基硫丙基三乙氧基矽烷、3-辛醯基硫丙基三乙氧基矽烷、3-癸醯基硫丙基三乙氧基矽烷、3-月桂醯基硫丙基三乙氧基矽烷、2-己醯基硫乙基三乙氧基矽烷、2-辛醯基硫乙基三乙氧基矽烷、2-癸醯基硫乙基三乙氧基矽烷、2-月桂醯基硫乙基三乙氧基矽烷、3-己醯基硫丙基三甲氧基矽烷、3-辛醯基硫丙基三甲氧基矽烷、3-癸醯基硫丙基三甲氧基矽烷、3-月桂醯基硫丙基三甲氧基矽烷、2-己醯基硫乙基三甲氧基矽烷、2-辛醯基硫乙基三甲氧基矽烷、2-癸醯基硫乙基三甲氧基矽烷、2-月桂醯基硫乙基三甲氧基矽烷等硫系矽烷偶聯劑;3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷等巰系矽烷偶聯劑;3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷等胺基矽烷系矽烷偶聯劑;γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等環氧矽烷系矽烷偶聯劑等。其中,以硫醚系矽烷偶聯劑較佳。
矽烷偶聯劑(D)之市售品例如可列舉:Evonik公司製之商品名「Si 69」、「Si 75」。
藉由使用矽烷偶聯劑(D),會有橡膠成分(B)與無機填充材(C)的親和性更為改善的傾向。矽烷偶聯劑(D)可單獨使用1種,也可將2種以上組合使用。
本實施形態之橡膠組成物中的矽烷偶聯劑(D)之含量,相對於無機填充材(C)100質量份宜為1~25質量份,更佳為2~20質量份,又更佳為3~15質量份。藉由矽烷偶聯劑(D)之含量為上述範圍內,會有橡膠成分(B)與無機填充材(C)的親和性更為改善的傾向。
[硫化劑(E)]
本實施形態之橡膠組成物也可更含有硫化劑(E)。硫化劑(E)只要是該技術領域中通常用作為橡膠組成物所使用的硫化劑者,則不特別限定,例如可列舉一般用作為硫化劑的各種類型的硫,又例如可列舉粉末硫、沉澱硫及不溶性硫。硫化劑(E)之市售品例如可列舉細井化學工業公司製之商品名「HK 200-1」。該等硫化劑(E)可單獨使用1種,也可將2種以上組合使用。
本實施形態之橡膠組成物中的硫化劑(E)之含量,相對於橡膠成分(B)100質量份宜為0.1~5質量份,更佳為0.5~3質量份。藉由硫化劑(E)之含量為0.1質量份以上,會使硫化充分地進行。此外,藉由硫化劑(E)之含量為5質量份以下,會有能抑制混練時發生橡膠焦化的傾向。
[硫化促進劑(F)]
本實施形態之橡膠組成物可含有硫化劑(E)並進一步含有硫化促進劑(F)。藉此,橡膠組成物於進行硫化時可獲得足夠快的硫化速度。硫化促進劑(F)不特別限定,例如可列舉:巰基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫化物等噻唑系化合物;N-環己基-2-苯并噻唑基次磺醯胺、N,N’-二環己基-2-苯并噻唑基次磺醯胺、N’-第三丁基-2-苯并噻唑基次磺醯胺等次磺醯胺系化合物;二苯基胍、1,3-二鄰甲苯基胍、1-鄰甲苯基雙胍等胍系化合物;二硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、二硫化肆(2-乙基己基)秋蘭姆等秋蘭姆系化合物;N,N’-二苯基硫脲、三甲基硫脲、N,N’-二乙基硫脲等硫脲系化合物等。其中,考量能輕易調整硫化反應之速度的觀點,宜為噻唑系化合物及/或次磺醯胺系化合物,為次磺醯胺系化合物更佳。
硫化促進劑(F)之市售品例如可列舉:大內新興化學工業公司製之商品名「Nocceler CZ」、「Nocceler D」。
硫化促進劑(F)可單獨使用1種,也可將2種以上組合使用。
本實施形態之橡膠組成物中的硫化促進劑(F)之含量,相對於橡膠成分(B)100質量份宜為0.1~10質量份。
[其它成分]
本實施形態之橡膠組成物,除了含有上述成分以外,視需要也可更含有橡膠工業界通常使用之摻合劑。如此之摻合劑不特別限定,例如可列舉:抗老化劑、加工助劑(例如非鋅皂&飽和脂肪酸酯混合物、硫化助劑(例如硬脂酸、氧化鋅等)、潤滑劑(也稱為蠟。例如大內新興化學工業公司製之商品名「SUNNOC」)、可塑性樹脂、油等。該等摻合劑可理想地使用市售品。
抗老化劑之種類不特別限定,例如可列舉萘胺系、對苯二胺系、對苯二酚衍生物、雙酚、參酚、多酚系、二苯胺系、喹啉系、單酚系、硫代雙酚系、受阻酚系等,考量進一步的抗老化效果之觀點,宜為對苯二胺系、二苯胺系之胺系抗老化劑。二苯胺系抗老化劑不特別限定,可列舉4,4’-雙(α-甲基苄基)二苯胺、4,4’-雙(α,α-二甲基苄基)二苯胺、對(對甲苯磺醯基醯胺)二苯胺、二(4-辛基苯基)胺等,該等之中,考量更高的抗老化效果之觀點,為4,4’-雙(α-甲基苄基)二苯胺更佳。又,對苯二胺系抗老化劑不特別限定,可列舉:N,N’-二苯基-對苯二胺、N-異丙基-N’-苯基-對苯二胺、N,N’-二-2-萘基-對苯二胺、N-環己基-N’-苯基-對苯二胺、N-苯基-N’-(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-對苯二胺、N,N’-雙(1-甲基庚基)-對苯二胺、N,N’-雙(1,4-二甲基戊基)-對苯二胺、N,N’-雙(1-乙基-3-甲基戊基)-對苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-對苯二胺等;該等之中,從更高的抗老化效果及成本面考量,為N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-對苯二胺及2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉聚合物更佳,為N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-對苯二胺又更佳。又,抗老化劑之市售品例如可列舉:大內新興化學工業公司製之商品名「Nocrac 6C」、「Nocrac 224」、川口化學工業公司製之商品名「ANTAGE 6C」。本實施形態之橡膠組成物中的抗老化劑之含量,相對於橡膠成分(B)100質量份宜為0.1~5.0質量份。
上述油之種類不特別限定,可列舉來自石油、煤焦油之礦物油系油、來自脂肪油、松樹之植物油系油、合成樹脂系油等。油之市售品例如可列舉JX ENERGY公司製之商品名「Elamic 30」。
[橡膠組成物之製造方法]
接著,針對本實施形態之橡膠組成物之製造方法進行說明。本實施形態之橡膠組成物之製造方法包括至少將胍脂肪酸鹽(A)、天然橡膠及/或合成橡膠(B)、以及無機填充材(C)予以混合之步驟。混合的步驟可利用該技術領域中一般的方法,例如可包括調整橡膠成分(B)之可塑性的素煉(mastication)步驟(以下也稱為「素煉步驟」。)、混合無機填充劑(C)等的非加工(non-processing)混練步驟(以下也稱為「非加工混練步驟」。)、混合硫化用摻合劑的加工(processing)混練步驟(以下也稱為「加工混練步驟」。)之3個步驟,並在該等步驟中,於適當的步驟對天然橡膠及/或合成橡膠(B)添加其它摻合劑(胍脂肪酸鹽(A)、無機填充材(C)、硫化劑(E)、硫化促進劑(F)、其它成分等)並予以混合。另外,針對合成橡膠等的無需調整橡膠成分(B)之聚合度的情況,則可省略素煉步驟。按照素煉步驟、非加工混練步驟、加工混練步驟的順序來實施較為理想,但視需要也可將該等步驟予以調換並實施。
可於素煉步驟或非加工混練步驟、加工混練步驟中之任一步驟進行胍脂肪酸鹽(A)之添加,但於添加混合無機填充材(C)的非加工混練中進行胍脂肪酸鹽(A)之添加較為理想。添加的方法不特別限定,例如可列舉:直接添加胍脂肪酸鹽(A)之粉體的方法;使胍脂肪酸鹽(A)分散於分散劑並製成懸浮液後予以添加的方法;使胍脂肪酸鹽(A)溶解於溶劑並製成溶液或乳化液後予以添加的方法等。
[輪胎]
本實施形態之輪胎含有本實施形態之橡膠組成物,特佳為於胎面含有本實施形態之橡膠組成物。於胎面含有本實施形態之橡膠組成物的輪胎,具有優異的低燃料成本性。另外,本實施形態之輪胎,除了於任何輪胎構件含有本實施形態之橡膠組成物以外,並無特別限制,可依循常規方法來製造。又,作為填充於該輪胎的氣體,除了使用通常的空氣或氧分壓已經過調整的空氣之外,還可使用氮氣、氬氣、氦氣等鈍性氣體。
[實施例]
以下,舉實施例及比較例更詳細地說明本發明,但本發明並不限於下列的實施例。
(合成例1)胍月桂酸鹽之合成
於1L茄形燒瓶中加入胍碳酸鹽52.09g(289.1mmol)、乙醇400mL、月桂酸115.1g(578.3mmol),並使用磁性攪拌子於室溫進行攪拌。攪拌2小時後,將乙醇減壓餾去。將得到的固體於40℃溶解於丙酮後,予以冷卻至室溫,對其進行濾取、清洗後,於50℃真空乾燥5小時,得到白色固體143.5g(553.2mmol)。以1
H-NMR對得到的固體進行分析,確認得到的固體為胍月桂酸鹽(1
H-NMR(DMSO-d6,500MHz,δ;ppm)=0.9(t;3H)、1.1-1.5(br)、1.9(t;2H)、7.0-8.6(br))。莫耳產率為96%。
(合成例2)胍硬脂酸鹽之合成
於1L茄形燒瓶中加入胍碳酸鹽39.33g(218.3mmol)、乙醇400mL、硬脂酸124.2g(436.6mmol),並使用磁性攪拌子於50℃進行攪拌。攪拌2小時後,將乙醇減壓餾去。將得到的固體於40℃溶解於丙酮後,予以冷卻至室溫,對其進行濾取、清洗後,於50℃真空乾燥5小時,得到白色固體143.1g(416.5mmol)。以1
H-NMR對得到的固體進行分析,確認為胍硬脂酸鹽(1
H-NMR(CDCl3
,500MHz,δ;ppm)=0.9(t;3H)、1.2-1.4(br)、2.2-2.3(br)、7.3-7.7(br))。又,對得到的固體利用氣相層析儀「GC 6890」(Agilent公司製商品名)進行測定,結果滯留時間(18.2分鐘)和作為標準品的硬脂酸一致,因此確認得到的固體為胍硬脂酸鹽。莫耳產率為95%。
(合成例3)胍棕櫚油脂肪酸鹽之合成
於500mL茄形燒瓶中加入胍碳酸鹽5.51g(30.6mmol)、乙醇40mL、棕櫚油之脂肪酸(含有棕櫚酸52%、油酸31%)16.38g(61.2mmol),並使用磁性攪拌子於50℃進行攪拌。攪拌2小時後,將乙醇減壓餾去。將得到的固體於100℃真空乾燥5小時,獲得褐色固體20.0g(74.7mmol)。對獲得的固體以碳、氫、氮同時定量裝置「CHN Coder MT-6」(Yanaco Technical Science公司製商品名)進行元素分析,結果相對於胍棕櫚油脂肪酸鹽之計算值C,65.41;H,11.93;N,12.87,實測值為C,64.55;H,11.92;N,12.66,故確認得到的固體為胍棕櫚油脂肪酸鹽。莫耳產率為約99%。
(合成例4)胍椰子油脂肪酸鹽之合成
於500mL茄形燒瓶中加入胍碳酸鹽33.76g(187.3mmol)、2-異丙醇105mL、椰子油之脂肪酸(含有月桂酸49%、肉豆蔻酸17%)77.94g(374.6mmol),並使用磁性攪拌子於50℃進行攪拌。攪拌2小時後,將2-異丙醇減壓餾去。將得到的固體於100℃真空乾燥5小時,而獲得褐色固體100g(374.6mmol)。對獲得之固體以碳、氫、氮同時定量裝置「CHN Coder MT-6」(Yanaco Technical Science公司製商品名)進行元素分析,結果相對於胍椰子油脂肪酸鹽之計算值C,60.90;H,11.38;N,15.74,實測值為C,59.29;H,11.46;N,15.17,故確認獲得之固體為胍椰子油脂肪酸鹽。莫耳產率為約99%。
將以下的實施例1、2、比較例1~4、參考例1中使用的各成分之詳情顯示於下。
橡膠成分:137.5質量份,合成橡膠,旭化成公司製,商品名「Tufdene E581」(37.5%充油)
抗老化劑:2質量份,N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)-對苯二胺,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocrac 6C」
:1質量份,2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉聚合物,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocrac 224」
碳黑:5質量份,SAF,東海碳素公司製,商品名「SEAST 9」
油:5質量份,T-DAE油,H&R公司製
矽烷偶聯劑:6質量份,雙(3-(三乙氧基矽基)丙基)四硫化物,Evonik公司製,商品名「Si 69」
二氧化矽:75質量份,Evonik公司製,商品名「Ultrasil 7000GR」
胍月桂酸鹽:1.0質量份,合成例1
胍硬脂酸鹽:1.0質量份,合成例2
二苯基胍:1.0質量份,東京化成工業公司製
胺基胍碳酸鹽:0.5質量份,東京化成工業公司製
脂肪酸鋅:2.0質量份,不飽和脂肪酸之鋅皂(商品名「Struktol A50P」,Schill+Seilacher公司製
潤滑劑:2質量份,精選特殊蠟,大內新興化學工業公司製,商品名「SUNNOC」
:2質量份,非鋅皂&飽和脂肪酸酯混合物,Schill+Seilacher公司製,商品名「Struktol HT207」
硫化助劑:2質量份,氧化鋅,2種,HAKUSUI TECH公司製
:1質量份,硬脂酸,日本精化公司製
硫化劑:1.6質量份,硫,細井化學工業公司製
硫化促進劑:2.5質量份,N-環己基-2-苯并噻唑基次磺醯胺,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocceler CZ」
:1質量份,1,3-二苯基胍,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocceler D」
[實施例1]
按以下的製作程序製得未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物。
第一混練:使用班布里混合機(東洋精機公司製600mL LABOPLASTOMILL),投入橡膠成分並以轉速100rpm開始混練。於30秒後添加硫化助劑及抗老化劑、碳黑及潤滑劑。然後經過30秒後,投入已撒上矽烷偶聯劑的一半量二氧化矽,然後經過60秒後,添加已撒上油的剩餘一半量二氧化矽、潤滑劑、胍月桂酸鹽1.0質量份(合成例1)。然後,於橡膠溫度達到140℃之時點將缸筒開放1分鐘。再次予以密閉後,進行混練直至橡膠溫度達到145℃為止。
第二混練:將第一混練中得到的混練物冷卻至室溫後,予以投入至班布里混合機(東洋精機公司製600mL LABOPLASTOMILL),以轉速100rpm實施4分鐘之混練,得到未硫化橡膠組成物。
第三混練:使用6吋二輥型混練機,於輥溫度50℃、轉速25rpm之條件下,對於第二混練中得到的混練物添加硫化劑及硫化促進劑,並實施混練。
加壓硫化:使用油壓壓製機(王子機械公司製)於160℃、10MPa之條件下對未硫化橡膠組成物進行硫化14分鐘,藉此得到硫化橡膠組成物。
[實施例2、比較例1~4、參考例1]
依照下列表1之組成,變更胍月桂酸鹽1.0質量份之化合物種類及其量,除此以外,與實施例1同樣地操作,得到各種的未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物。
將以下的實施例3、4、比較例5、6、參考例2中使用的各成分之詳情顯示於下。
橡膠成分:100質量份,天然橡膠,商品名「RSS#1」,加藤產商(股)公司製
二氧化矽:30質量份,Evonik公司製,商品名「Ultrasil 7000GR」
矽烷偶聯劑:2.4質量份,雙(3-(三乙氧基矽基)丙基)四硫化物,Evonik公司製,商品名「Si 69」
胍月桂酸鹽:1質量份,合成例1
胍硬脂酸鹽:1質量份,合成例2
二苯基胍:1質量份,東京化成工業公司製
胺基胍碳酸鹽:1質量份,東京化成工業公司製
抗老化劑:2質量份,N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)-對苯二胺,川口化學工業公司製,商品名「ANTAGE 6C」
硫化助劑:3質量份,氧化鋅2種,日本化學工業公司製
:2質量份,硬脂酸(試藥特級),富士膜和光純藥公司製
碳黑:30質量份,HAF,ASAHI CARBON公司製,商品名「旭#70」
硫化劑:1.75質量份,硫,細井化學工業公司製,商品名「HK 200-1」
硫化促進劑:1質量份,N-環己基-2-苯并噻唑基次磺醯胺,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocceler CZ」
:0.5質量份,1,3-二苯基胍,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocceler D」
[實施例3]
按以下的製作程序製得未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物。
素煉:使用班布里混合機(東洋精機製250mL LABOPLASTOMILL),投入橡膠成分並設定初始轉速為20rpm,每分鐘上升20rpm並上升至60rpm為止,予以混練5分鐘。
第一混練:使用班布里混合機(東洋精機公司製250mL LABOPLASTOMILL),投入橡膠成分並以轉速100rpm開始混練。於30秒後添加一半量二氧化矽、及矽烷偶聯劑、胍月桂酸鹽1質量份(合成例1)。然後經過30秒後,投入剩餘的一半量二氧化矽、硫化助劑及抗老化劑。添加碳黑後,於橡膠溫度達到140℃之時點將缸筒開放1分鐘。再次予以密閉後,進行混練直至橡膠溫度達到145℃為止。
第二混練:使用6吋二輥型混練機(池田機械工業公司製6吋高溫輥),於輥溫度30℃、轉速25rpm之條件下,對於第一混練中得到的混練物添加硫化劑及硫化促進劑,並實施混練。
加壓硫化:使用油壓壓製機(大竹機械工業(股)製電熱壓製),於150℃以硫化試驗之t90之1.5倍的時間對未硫化橡膠組成物進行硫化,藉此獲得硫化橡膠組成物。
[實施例4、比較例5、6、參考例2]
依照下列表2之組成,變更胍月桂酸鹽之化合物種類,除此以外,與實施例3同樣地操作,得到各種的未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物。
顯示以下之實施例5、6、比較例7、8、參考例3中使用的各成分之詳情。
橡膠成分:100質量份,合成橡膠,旭化成公司製,商品名「Tufdene 2000R」(無充油)
碳黑:20質量份,HAF,ASAHI CARBON公司製,商品名「旭#70」
胍月桂酸鹽:1質量份,合成例1
胍硬脂酸鹽:1質量份,合成例2
二苯基胍:1質量份,東京化成工業公司製
胺基胍碳酸鹽:1質量份,東京化成工業公司製
矽烷偶聯劑:4質量份,雙(3-(三乙氧基矽基)丙基)四硫化物,Evonik公司製,商品名「Si 69」
油:25質量份,T-DAE油,JX ENERGY(股)製,商品名「Elamic 30」
二氧化矽:50質量份,Evonik公司製,商品名「Ultrasil 7000GR」
抗老化劑:2質量份,N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)-對苯二胺,川口化學工業公司製,商品名「ANTAGE 6C」
硫化助劑:2質量份,氧化鋅2種,日本化學工業公司製
:2質量份,硬脂酸(試藥特級),富士膜和光純藥公司製
硫化劑:1.6質量份,硫,細井化學工業製,商品名「HK 200-1」
硫化促進劑:2.5質量份,N-環己基-2-苯并噻唑基次磺醯胺,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocceler CZ」
:1質量份,1,3-二苯基胍,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocceler D」
[實施例5]
按以下的製作程序製得未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物。
第一混練:使用班布里混合機(東洋精機製250mL LABOPLASTOMILL),投入橡膠成分並以轉速100rpm開始混練。於30秒後投入碳黑及胍月桂酸鹽1質量份(合成例1),然後經過30秒後投入已撒上矽烷偶聯劑及油的一半量二氧化矽。然後經過60秒後投入已撒上油的剩餘一半量二氧化矽,於橡膠溫度達到140℃之時點將缸筒開放1分鐘。再次予以密閉後,進行混練直至橡膠溫度達到145℃為止。
第二混練:將第一混練中得到的混練物冷卻至室溫後,予以投入至班布里混合機(東洋精機製250mL LABOPLASTOMILL),以轉速100rpm開始混練。於30秒後投入一半量之硫化助劑及抗老化劑,然後經過15秒後投入剩餘之量。進行混練直至橡膠溫度達到140℃為止。
第三混練:使用6吋二輥型混練機(池田機械工業公司製6吋高溫輥),於輥溫度50℃、轉速25rpm之條件下,對於第二混練中得到的混練物添加硫化劑及硫化促進劑並實施混練。
加壓硫化:使用油壓壓製機(大竹機械工業公司製電熱壓製),於160℃、10MPa以硫化試驗之t90之1.1倍的時間對未硫化橡膠組成物進行硫化,藉此獲得硫化橡膠組成物。
[實施例6、比較例7、8、參考例3]
依照下列表3之組成,變更胍月桂酸鹽之化合物種類,除此以外,與實施例5同樣地操作,得到各種的未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物。
將以下之實施例7、比較例9、10、參考例4中使用的各成分之詳情顯示於下。
橡膠成分:100質量份,合成橡膠,旭化成(股)公司製,商品名「Tufdene 2000R」(無充油)
碳黑:5質量份,ISAF-HS,東海碳素公司製,商品名「SEAST 7HM」
胍棕櫚油脂肪酸鹽:1質量份,合成例3
二苯基胍:1質量份,東京化成工業公司製
胺基胍碳酸鹽:0.5質量份,東京化成工業公司製
矽烷偶聯劑:4質量份,雙(3-(三乙氧基矽基)丙基)二硫化物,Evonik公司製,商品名「Si 75」
油:25質量份,T-DAE油,JX ENERGY公司製,商品名「Elamic 30」
二氧化矽:50質量份,Evonik公司製,商品名「Ultrasil 7000GR」
抗老化劑:2質量份,N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)-對苯二胺,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocrac 6C」
硫化助劑:2質量份,氧化鋅2種,日本化學工業公司製
:2質量份,硬脂酸(試藥特級),富士膜和光純藥公司製
硫化劑:1.6質量份,硫,東京化成工業公司製
硫化促進劑:2.5質量份,N-環己基-2-苯并噻唑基次磺醯胺,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocceler CZ」
:1質量份,1,3-二苯基胍,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocceler D」
[實施例7]
按以下的製作程序製得未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物。
第一混練:使用班布里混合機(東洋精機製600mL LABOPLASTOMILL),投入橡膠成分並以轉速100rpm開始混練。於30秒後投入碳黑及胍棕櫚油脂肪酸鹽1質量份(合成例3),然後經過60秒後投入已撒上矽烷偶聯劑及一半量油的一半量二氧化矽。然後,投入已撒上剩餘一半量油的剩餘一半量二氧化矽,於橡膠溫度達到140℃之時點將缸筒開放1分鐘。再次予以密閉後,進行混練直至橡膠溫度達到160℃為止。
第二混練:將第一混練中得到的混練物冷卻至室溫後,予以投入至班布里混合機(東洋精機公司製600mL LABOPLASTOMILL),並以轉速100rpm開始混練。於30秒後投入一半量之硫化助劑及抗老化劑,然後經過15秒後投入剩餘之量。進行混練直至混練時間達到3分鐘為止。
第三混練:使用6吋二輥型混練機(池田機械工業(股)製6吋高溫輥),於輥溫度30℃、轉速25rpm之條件下,對於第二混練中得到的混練物添加硫化劑及硫化促進劑,並實施混練。
加壓硫化:使用油壓壓製機(大竹機械工業(股)製電熱壓製),於160℃、10MPa以硫化試驗之t90之1.1倍的時間對未硫化橡膠組成物進行硫化,藉此獲得硫化橡膠組成物。
[比較例9、10、參考例4]
依照表4之組成來變更胍棕櫚油脂肪酸鹽之化合物種類,除此以外,與實施例5同樣地操作,獲得各種的未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物。
將以下之實施例8、9、比較例11、12、參考例5中使用的各成分之詳情顯示於下。
橡膠成分:100質量份,合成橡膠,旭化成(股)公司製,商品名「Tufdene 2000R」(無充油)
碳黑:5質量份,ISAF-HS,東海碳素公司製,商品名「SEAST 7HM」
胍椰子油脂肪酸鹽:1質量份,合成例4
胍月桂酸鹽:1質量份,合成例1
二苯基胍:1質量份,東京化成工業公司製
胺基胍碳酸鹽:1質量份,東京化成工業公司製
矽烷偶聯劑:4.8質量份,雙(3-(三乙氧基矽基)丙基)二硫化物,Evonik公司製,商品名「Si 75」
油:25質量份,T-DAE油,JX ENERGY公司製,商品名「Elamic 30」
二氧化矽:60質量份,Evonik公司製,商品名「Ultrasil VN3」
抗老化劑:2質量份,N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)-對苯二胺,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocrac 6C」
硫化助劑:2質量份,氧化鋅2種,日本化學工業公司製
:2質量份,硬脂酸(試藥特級),富士膜和光純藥公司製
硫化劑:1.6質量份,硫,東京化成工業公司製
硫化促進劑:2.5質量份,N-環己基-2-苯并噻唑基次磺醯胺,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocceler CZ」
:1質量份,1,3-二苯基胍,大內新興化學工業公司製,商品名「Nocceler D」
[實施例8]
按以下的製作程序製得未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物。
第一混練:使用班布里混合機(東洋精機製600mL LABOPLASTOMILL),投入橡膠成分並以轉速100rpm開始混練。於30秒後投入碳黑及胍椰子油脂肪酸鹽1質量份(合成例4),然後經過60秒後投入已撒上矽烷偶聯劑及一半量油的一半量二氧化矽。然後,投入已撒上剩餘一半量油的剩餘一半量二氧化矽,於橡膠溫度達到140℃之時點將缸筒開放1分鐘。再次予以密閉後,進行混練直至橡膠溫度達到160℃為止。
第二混練:將第一混練中得到的混練物冷卻至室溫後,予以投入至班布里混合機(東洋精機公司製600mL LABOPLASTOMILL),並以轉速100rpm開始混練。於30秒後投入一半量之硫化助劑及抗老化劑,然後經過15秒後投入剩餘之量。進行混練直至混練時間達到3分鐘為止。
第三混練:使用6吋二輥型混練機(池田機械工業(股)製6吋高溫輥),於輥溫度30℃、轉速25rpm之條件下,對於第二混練中得到的混練物添加硫化劑及硫化促進劑並實施混練。
加壓硫化:使用油壓壓製機(大竹機械工業(股)製電熱壓製),於160℃、10MPa以硫化試驗之t90之1.1倍的時間對未硫化橡膠組成物進行硫化,藉此獲得硫化橡膠組成物。
[實施例9、比較例11、12、參考例5]
依照表5之組成來變更胍椰子油脂肪酸鹽之化合物種類,除此以外,與實施例8同樣地操作,獲得各種的未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物。
針對獲得之實施例1~9、比較例1~12、參考例1~5之未硫化橡膠組成物及硫化橡膠組成物,按下列之方法評價加工性、低發熱性、及補強性。將結果示於下列表1~5。
(1)加工性
針對上述未硫化橡膠組成物,若為表1之例的話,則使用慕尼(Mooney)黏度計(東洋精機製作所公司製,商品名「AM-4」),並依據JIS K 6300-1:2013「未硫化橡膠-物理特性-第1部:利用慕尼黏度計求取黏度及焦化時間(scorch time)之方法」,使用L形轉子於125℃之條件下測定未硫化橡膠組成物之慕尼黏度ML1+4[M]。針對得到的未硫化橡膠組成物之加工性,令表1之參考例1之慕尼黏度ML1+4[M]之值為100,並將該表中的其它實施例與比較例之慕尼黏度ML1+4[M]之值以相對值的形式算出。慕尼黏度ML1+4[M]之值越低,則表示加工性越良好。
若為表2~5之例的話,則使用慕尼黏度計(東洋精機製作所公司製,商品名「AM-4」),並依據JIS K 6300-1:2013「未硫化橡膠-物理特性-第1部:利用慕尼黏度計求取黏度及焦化時間之方法」,使用L型轉子於100℃之條件下測定未硫化橡膠組成物之慕尼黏度ML1+4[M]且於125℃之條件下測定焦化時間T5[分鐘]。針對得到的未硫化橡膠組成物之加工性,令各表之各參考例之慕尼黏度ML1+4[M]之值、焦化時間T5[分鐘]之值各自為100,並將所述各表中的其它實施例及比較例之慕尼黏度ML1+4[M]之值及焦化時間T5[分鐘]之值各自以相對值的形式算出。加工性慕尼黏度ML1+4[M]之值越低、焦化時間T5[分鐘]之值越大,則表示加工性越良好。
(2)低發熱性
對於上述硫化橡膠組成物,使用動態黏彈性測定裝置(Seiko Instruments(股)製,商品名「DMS6100」),於溫度60℃、應變0.5%、頻率10Hz測定損失正切(tanδ)。針對得到的硫化橡膠組成物之低發熱性,於各表中令各參考例之損失正切(tanδ)之值為100,並將所述各表中的其它實施例及比較例之損失正切(tanδ)之值以相對值的形式算出。低發熱性之值越小,則表示低發熱性越良好。
(3)補強性
對於上述硫化橡膠組成物,依據JIS K6251:2010實施拉伸試驗,並測定拉伸斷裂強度。針對得到的硫化橡膠組成物之補強性,於各表中令各參考例之拉伸斷裂強度之值「M300」之值為100,並將所述各表中的其它實施例及比較例之拉伸斷裂強度之值「M300」之值以相對值的形式算出。補強性之值越大,則表示補強性越良好。
[表1]
表中,摻合配方之各成分之數值表示質量份。
[表2]
表中,摻合配方之各成分之數值表示質量份。
[表3]
表中,摻合配方之各成分之數值表示質量份。
[表4]
表中,摻合配方之各成分之數值表示質量份。
[表5]
表中,摻合配方之各成分之數值表示質量份。
從表1~5所示之結果,至少確認了實施例之含有胍脂肪酸鹽(A)的橡膠組成物,與未含有胍脂肪酸鹽(A)的比較例相比維持同等以上之關係到生產性的優異加工性,並且低發熱性及補強性優異,亦即前者的加工性、低發熱性及補強性之均衡性優異。
本申請案係基於2018年8月24日向日本專利廳提申的日本專利申請案(日本特願2018-157531號),其內容援引於此作為參照。
[產業上利用性]
本發明之橡膠組成物可利用作為以胎面為首的各種輪胎構件之材料等。
Claims (5)
- 一種橡膠組成物,含有:胍脂肪酸鹽(A),係胍與脂肪酸之鹽;天然橡膠及/或合成橡膠(B);無機填充材(C);以及矽烷偶聯劑(D),該胍脂肪酸鹽(A)中的脂肪酸包含碳數6~22之脂肪酸,該無機填充材(C)包含二氧化矽。
- 如申請專利範圍第1項之橡膠組成物,其中,胍脂肪酸鹽(A)之含量,相對於天然橡膠及/或合成橡膠(B)100質量份為0.2~5.0質量份。
- 如申請專利範圍第2項之橡膠組成物,其中,胍脂肪酸鹽(A)之含量,相對於天然橡膠及/或合成橡膠(B)100質量份為0.5~3.0質量份。
- 如申請專利範圍第1或2項之橡膠組成物,更含有硫化劑(E)。
- 一種輪胎,含有如申請專利範圍第1至4項中任一項之橡膠組成物。
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