【実施例】
【0038】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【0039】
以下に、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
天然ゴム(NR):TSR20
ブタジエンゴム(BR):JSR(株)製のBR01
スチレンブタジエンゴム(SBR):日本ゼオン(株)製のNipol1502
カーボンブラック1:三菱化学(株)製のダイアブラックI(N
2SA:114m
2/g、DBP吸油量:114cm
3/100g、pH:7.5、揮発分:1.0質量%)
カーボンブラック2:三菱化学(株)製のダイアブラック#4000B(N
2SA:100m
2/g、DBP吸油量:102cm
3/100g、pH:10.0、揮発分:0.3質量%)
カーボンブラック3:三菱化学(株)製のダイアブラックH(N
2SA:79m
2/g、DBP吸油量:105cm
3/100g、pH:7.5、揮発分:1.0質量%)
カーボンブラック4:三菱化学(株)製のダイアブラック#30(N
2SA:74m
2/g、DBP吸油量:113cm
3/100g、pH:8.0、揮発分:0.6質量%)
化合物I:住友化学(株)製の(2Z)−4−[(4−アミノフェニル)アミノ]−4−オキソ−2−ブテン酸ナトリウム(下記式で表される化合物)
【化9】
N,N−ジメチル−n−オクタデシルアミン:関東化学(株)製のN,N−ジメチル−n−オクタデシルアミン
N−フェニルマレアミド酸ナトリウム:下記方法で合成
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ステアリン酸:日油(株)製の椿
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクセラ−NS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
【0040】
<N−フェニルマレアミド酸ナトリウムの合成>
アニリン1モルに対して、無水マレイン酸を1.0モルの割合で使用し、20〜30℃で2.5時間付加反応させ、N−フェニルマレアミド酸を生成させた。その後、冷却しながら水酸化ナトリウムで中和し、N−フェニルマレアミド酸ナトリウムを得た。
【0041】
(実施例及び比較例)
表1〜4に示す配合内容に従い、(株)神戸製鋼所製の1.7Lバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で5分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を150℃で30分間、2mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
【0042】
得られた未加硫ゴム組成物及び加硫ゴム組成物について、以下の評価を行った。結果を表1〜4に示す。なお、以下の評価において、表1、2、3、4の基準比較例をそれぞれ比較例1、9、15、16とした。
【0043】
<ムーニー粘度>
未加硫ゴム組成物について、JIS K6300に準拠したムーニー粘度の測定方法に従い、130℃で測定し、下記計算式により指数表示した(ムーニー粘度指数)。指数が大きいほど、ムーニー粘度が低く、加工性に優れることを示す。
(ムーニー粘度指数)=(基準比較例のML
1+4)/(各配合のML
1+4)×100
【0044】
<スコーチタイム>
キュラストメーターを用い、160℃で振動を加えながら未加硫ゴム組成物を加硫し、トルクが5%上昇する時間t5(分)を測定した。そして、基準比較例1のt5を基準とし、各配合のΔt5(分)を算出した。t5が小さいほど、スコーチタイムが短く、加工性が劣ることを示す。
【0045】
<破壊エネルギー>
JIS K6251の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」にしたがって、加硫組成物からなるゴムシートの引張強度と破断伸びを測定した。更に、引張強度×破断伸び/2により破壊エネルギーを計算し、下記計算式により、各配合の破壊エネルギーを指数表示した。指数が大きいほど、ゴム強度に優れることを示す。
(破壊エネルギー指数)=(各配合の破壊エネルギー)/(基準比較例の破壊エネルギー)×100
【0046】
<低燃費性(転がり抵抗)>
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度50℃、初期歪み10%、動歪み2%、周波数10Hzの条件下で加硫ゴム組成物の損失正接(tanδ)を測定し、下記計算式により指数表示した。指数が大きいほど、転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを示す。
(低燃費性指数)=(基準比較例のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
【0047】
【表1】
【0048】
【表2】
【0049】
【表3】
【0050】
【表4】
【0051】
表1の結果より、
カーボンブラック1(pH:7.5、揮発分:1.0%)を用いた比較例1に対して、pHが高く、揮発分の少ないカーボンブラック2(pH:10.0、揮発分:0.3%)を用いた比較例2では、低燃費性指数の悪化が見られた。
N,N−ジメチル−n−オクタデシルアミンを配合した比較例3は、比較例1に比べて低燃費性指数の改善は見られたものの、その改善効果は実施例と大きく劣っていた。また、スコーチタイムが著しく短くなり、加工性の悪化が見られた。
N−フェニルマレアミド酸ナトリウムを配合した比較例4は、加工性の悪化はないものの、低燃費性指数の改善は見られなかった。
一方、化合物I(式(I)で表される化合物)を配合した実施例1〜7は、比較例1と比較して、ムーニー粘度指数、スコーチタイム、破壊エネルギー指数を大きく悪化させることなく、低燃費性指数が大幅に改善された。
ただし、pHが高く、揮発分の少ないカーボンブラック2を用いた比較例7、8は、カーボンブラック1で見られたような低燃費性指数の著しい改善は見られなかった。
比較例5は、化合物Iを配合しているものの、その量が少ないため、実施例と比較して低燃費性指数の改善効果が低かった。
比較例6は、化合物Iを配合しているものの、その量が多いため、低燃費性指数は良好であったが、ムーニー粘度指数、スコーチタイム、破壊エネルギー指数が大きく悪化した。
【0052】
表2の結果より、窒素吸着比表面積が小さいカーボンブラックを用いた場合においても、表1と同様の傾向が得られた。具体的には、
カーボンブラック3(pH:7.5、揮発分:1.0%)を用いた比較例9に対して、pHが高く、揮発分の少ないカーボンブラック4(pH:8.0、揮発分:0.6%)を用いた比較例10では、低燃費性指数の悪化が見られた。
化合物Iを配合した実施例8〜10は、比較例9と比較して、ムーニー粘度指数、スコーチタイム、破壊エネルギー指数を大きく悪化させることなく、低燃費性指数が大幅に改善された。
ただし、pHが高く、揮発分の少ないカーボンブラック4を用いた比較例13、14は、カーボンブラック3で見られたような低燃費性指数の著しい改善は見られなかった。
比較例11は、化合物Iを配合しているものの、その量が少ないため、実施例と比較して低燃費性指数の改善効果が低かった。
比較例12は、化合物Iを配合しているものの、その量が多いため、低燃費性指数は良好であったが、ムーニー粘度指数、スコーチタイム、破壊エネルギー指数が大きく悪化した。
【0053】
表1、2の結果から、pHが高く、揮発分の少ないカーボンブラックを配合した場合は、低燃費性が悪く、化合物Iを配合することによる低燃費性の改善も見られないこと、また、化合物Iによる低燃費性の改善効果は、窒素吸着比表面積の小さなカーボンブラックほど大きくなることが明らかとなった。
【0054】
表3、4の結果から、NRとBRのブレンドゴムや、NRとSBRのブレンドゴムを用いた場合にも、化合物Iを配合することにより、低燃費性が大幅に改善されることが明らかとなった。
【0055】
表1〜4の結果から、化合物Iによる低燃費性の改善効果は、NRの含有量と比例して大きくなることが明らかとなった。