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特許6165772接着性能を高めたタイヤゴム組成物

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6165772

(24)【登録日】2017年6月30日

(45)【発行日】2017年7月19日

(54)【発明の名称】接着性能を高めたタイヤゴム組成物

(51)【国際特許分類】

C08L 21/00 20060101AFI20170710BHJP

C08K 3/06 20060101ALI20170710BHJP

C08K 5/09 20060101ALI20170710BHJP

C08K 3/22 20060101ALI20170710BHJP

C08K 5/17 20060101ALI20170710BHJP

B60C 1/00 20060101ALI20170710BHJP

【ＦＩ】

C08L21/00

C08K3/06

C08K5/09

C08K3/22

C08K5/17

B60C1/00 Z

【請求項の数】6

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2014-548328(P2014-548328)

(86)(22)【出願日】2012年12月24日

(65)【公表番号】特表2015-503018(P2015-503018A)

(43)【公表日】2015年1月29日

(86)【国際出願番号】IB2012057694

(87)【国際公開番号】WO2013093898

(87)【国際公開日】20130627

【審査請求日】2015年10月5日

(31)【優先権主張番号】TO2011A001209

(32)【優先日】2011年12月23日

(33)【優先権主張国】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100136858

【弁理士】

【氏名又は名称】池田浩

(74)【代理人】

【識別番号】100193437

【弁理士】

【氏名又は名称】高木義和

(72)【発明者】

【氏名】ジャンルカフォルテ

(72)【発明者】

【氏名】ジャンカルロコッス

【審査官】岸智之

(56)【参考文献】

【文献】特開平０１−１８８５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８−５２４４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０４−５０３８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０−０９２３３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｌ１／００ − １０１／１６

Ｃ０８Ｋ３／００ − １３／０８

Ｂ６０Ｃ１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

製造対象である組成物に硬化系を添加および混合する、混合ステップを含むタイヤゴム組成物の製造方法であって、前記硬化系は、少なくとも、硫黄と、ステアリン酸と、酸化亜鉛と、を含み、
前記混合ステップにおいて、前記製造対象である組成物に、亜鉛イオンを錯体化するためのキレート剤を、前記硬化系とともに添加および混合し、
前記キレート剤は、少なくとも２つのカルボキシル基と、少なくとも１つのヘテロ原子とを有し、分子量が少なくとも１７０であることを特徴とする、タイヤゴム組成物の製造方法。

【請求項2】

前記キレート剤は、式（Ｉ）の化合物であって、

【化1】

ここで式中、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_６、Ｒ_５、Ｒ_７は、それぞれ、同一のまたは異なる、炭素原子数１〜５のアルキレン基であり、
Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_８、Ｒ_９は、それぞれ、同一のまたは異なる、カルボキシル基または炭素原子数１〜５のアルキル基であり、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_８、Ｒ_９のうち少なくとも２つはカルボキシル基である、ことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤゴム組成物の製造方法。

【請求項3】

前記キレート剤は、ＥＤＴＡ、またはＥＤＴＡ由来の化学試剤であることを特徴とする、請求項２に記載のタイヤゴム組成物の製造方法。

【請求項4】

前記キレート剤の含有量は０．１〜５ｐｈｒであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤゴム組成物の製造方法。

【請求項5】

前記ステアリン酸の含有量は０．１〜１０ｐｈｒであり、前記酸化亜鉛の含有量は０．１〜２０ｐｈｒであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタイヤゴム組成物の製造方法。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法によって製造した、タイヤゴム組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接着性能を高めたタイヤゴム組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

タイヤゴム組成物に一般的に用いられる種々の硬化剤には、ステアリン酸と酸化亜鉛とが含まれることが知られている。それら硬化剤は硬化活性剤として作用するが、未だ研究途上にある。

【0003】

しかしながら、ステアリン酸は、酸化亜鉛と反応してステアリン酸亜鉛を形成してしまい、該ステアリン酸亜鉛は、グリーン化合物（green compound）の表面へ移行して、「ブルーミング」と呼ばれる表面現象を引き起こしやすいことが、種々の試験により示されている。

【0004】

ブルーミングの主な欠点のひとつとして、化合物の表面接着特性を低減させることが挙げられる。

【0005】

タイヤの組立段階においては、現在は、有機溶媒系接着化合物類（セメント）を使用して、効果的にグリーン化合物同士を接合している。

【0006】

しかしながら、近年の規制により、有機溶媒系セメント類の使用が制限されるようになった。このため、各タイヤ製造メーカは、効果的な化合物接合のための代替的解決策を見出す必要性に迫られている。

【0007】

ここで、接着用樹脂類は、ヒステリシスの面で悪影響を及ぼす可能性があることに留意すべきである。

【0008】

溶媒系セメント類の使用および／または接着用樹脂類の使用を回避する（または、少なくとも低減する）ための一解決方法として、化合物の表面接着性能を向上させて接合を可能とすることが挙げられる。

【0009】

これを実現するには、ブルーミング、すなわち、ステアリン酸亜鉛のグリーン化合物表面への移行、を最小限に抑える必要がある。

【0010】

よって、ステアリン酸と酸化亜鉛とを硬化活性剤として含みつつも、ブルーミングおよびそれに起因する接着不良問題を防止可能な組成物が必要とされている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明の目的のひとつは、少なくとも１つの架橋性不飽和鎖状高分子基材、および、少なくとも、硫黄と、ステアリン酸と、酸化亜鉛と、を含む硬化系、を含むタイヤゴム組成物を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

タイヤゴム組成物の特徴は、硬化系において、亜鉛イオンを錯体化するためのキレート剤を含むことにある。

【0013】

好ましくは、キレート剤は、少なくとも２つのカルボキシル基と少なくとも１つのヘテロ原子とを有し、該キレート剤の分子量は少なくとも１７０である。

【0014】

好ましくは、キレート剤は、式（Ｉ）の化合物である。

【化1】

式中、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_６、Ｒ_５、Ｒ_７は、それぞれ、同一のまたは異なる、炭素原子数１〜５のアルキル基であり、
Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_８、Ｒ_９は、それぞれ、同一のまたは異なる、カルボキシル基または炭素原子数１〜５のアルキル基である。Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_８、Ｒ_９のうち、少なくとも２つはカルボキシル基である。

【0015】

好ましくは、キレート剤は、ＥＤＴＡ、またはＥＤＴＡ由来の化学試剤である。

【0016】

好ましくは、タイヤゴム組成物におけるキレート剤の含有量は０．１〜５ｐｈｒである。

【0017】

好ましくは、タイヤゴム組成物におけるステアリン酸の含有量は０．１〜１０ｐｈｒであり、酸化亜鉛の含有量は０．１〜２０ｐｈｒである。

【0018】

本発明の別の目的は、本発明によるゴム組成物から製造した構成部分を含むタイヤを提供することである。

【0019】

本発明の別の目的は、タイヤゴム組成物の硬化系において、亜鉛イオンを錯体化するキレート剤を使用する方法を提供することである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明をより明確に理解できるよう、以下に、いくつかの実施形態を記載するが、各実施形態は本発明を限定するものではなく、あくまで例示に過ぎない。

【実施例】

【0021】

既存の組成物に実質的に相当する対照組成物Ａを生成した。組成物Ａは、一般的に用いられる量のステアリン酸と酸化亜鉛とを有する硬化系を含む。さらに、本発明による２種類の組成物Ｂおよび組成物Ｃを生成した。組成物Ｂと組成物Ｃは、おのおの異なるキレート剤を含む。

【0022】

組成物Ａ〜組成物Ｃは、標準的な手順を用いて生成したが、この手順は本発明と特に関連性はない。以下の手順に示すように、キレート剤は、第３の混合工程において、ほかの硬化系成分とともに組成物に添加する。

【0023】

‐組成物の調製‐
（第１の混合工程)
まず、２３０〜２７０リットルの正接回転ミキサに、高分子基材を６６％〜７２％の充填率で充填した。

【0024】

ミキサを４０ｒｐｍ〜６０ｒｐｍの回転速度で動作させ、１４０℃〜１６０℃の温度に達したときに、得られた組成物を取り出した。

【0025】

（第２の混合工程）
第１の工程で得られた組成物を、４０ｒｐｍ〜６０ｒｐｍの回転速度で動作するミキサでさらに処理し、１３０℃〜１５０℃の温度に達したときに取り出した。

【0026】

（第３の混合工程）
第２の工程で得られた組成物に、硫黄と酸化亜鉛とステアリン酸とを含み、可能であればキレート剤と反応促進剤も含む硬化系を、６３％〜６７％の充填率で添加した。

【0027】

ミキサを、２０ｒｐｍ〜４０ｒｐｍの回転速度で動作させ、１００℃〜１１０℃の温度に達したときに、得られた組成物を取り出した。

【0028】

表１に、３つの組成物Ａ〜Ｃの組成をｐｈｒ単位にて示す。

【0029】

【表1】

【0030】

接着用樹脂としては、アルキルフェノールホルムアルデヒドを用いた。

【0031】

得られた組成物それぞれについて、ＡＳＴＭＤ４２９規格に準拠した接着試験を行った。３種の組成物における、いかなるステアリン酸亜鉛移行による種々の影響も評価するために、接着試験は、異なる保存時間を経た組成物について、繰り返し行った。より具体的には、組成物の生成から、２日後、２０日後、９０日後にそれぞれ接着試験を行った。

【0032】

表２に、２日間保存した後の組成物についての値に対して指数化した接着度をそれぞれ示す。２日間の保存後には、ステアリン酸亜鉛の表面移行はまだ発生していなかった。よって、組成物Ａ〜組成物Ｃの接着度は、すべて同水準である。

【0033】

【表2】