図面 (/)

技術 新規なクラスのゴム製品用老化防止剤

出願人 株式会社ブリヂストン
発明者 サルバトーレコトゥーニョルドヴィカカリアーノジョンハウスジョヴァンナマンシーニアレッサンドロモーゼルルイザジャンサンティ
出願日 2014年10月29日 (6年3ヶ月経過) 出願番号 2016-527302
公開日 2016年12月8日 (4年2ヶ月経過) 公開番号 2016-538381
状態 特許登録済
技術分野 高分子組成物 有機低分子化合物及びその製造 タイヤ一般
主要キーワード 大気物質 充填比 ゴム製品用 老化防止性能 本ケース タイヤ部分 参照基準 混合ステップ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (1)

課題・解決手段

ポリマー配合物における老化防止剤としての、下記一般式(I)で表されるスチルベンファミリー化合物の使用。 (I)(式中、置換基は下記5つの組み合わせから選択される:a)R1、R3、R5はOHであり、R2、R4、R6はHである;b)R1、R4はOCH3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はHである;c)R1、R4はOHであり、R2、R5はOC(CH3)3であり、R3、R6はHである;d)R1、R4はOCH3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はC(CH3)3である;e)R1、R4はOC(CH3)3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はHである)

概要

背景

タイヤ部分の製造に使用されるゴム配合物は、知られているように、ポリマーベース酸素および/またはオゾンと反応することによるゴム劣化を防止するために老化防止剤を含む。

老化防止剤は、(自身が酸化されることによって)酸化プロセスを防止または抑制するためにゴムなどの酸化し易い配合物に添加される物質である。つまり、老化防止剤は、大気物質と反応することができ、そのため、大気物質とポリマーベースとの反応を抑制することができる物質である。

配合物中の老化防止剤の濃度は、大気暴露される程度や、配合物から製造されるタイヤ部分が受ける温度および機械的ストレス条件に依存する。

最も多用されている老化防止剤は、N−1,3−ジメチルブチルーN’−フェニルパラフェニレンジアミン(6PPD)、N,N’−ジフェニルp−フェニレンジアミンDPPD)などのパラフェニレンジアミン(PPD)ファミリーの一部を構成するか、場合によっては2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)などのフェノール誘導体であり、あるいは、α−トコフェロールα−トコトリエノールγ−トコフェロールγ−トコトリエノールなどのビタミンEファミリーの一部、または、ポリ(1,2−ジヒドロ−2,2,4−トリメチルキノリン)(TMQ)などのキノリンファミリーの一部を構成する。

出願人は、研究により、ポリマー配合物、特にゴム配合物において、既知の老化防止剤の有効な代わりとして使用され得る新規クラスの老化防止剤を見出した。

概要

ポリマー配合物における老化防止剤としての、下記一般式(I)で表されるスチルベンファミリー化合物の使用。 (I)(式中、置換基は下記5つの組み合わせから選択される:a)R1、R3、R5はOHであり、R2、R4、R6はHである;b)R1、R4はOCH3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はHである;c)R1、R4はOHであり、R2、R5はOC(CH3)3であり、R3、R6はHである;d)R1、R4はOCH3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はC(CH3)3である;e)R1、R4はOC(CH3)3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はHである)

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ポリマー配合物における老化防止剤としての、下記一般式(I)で表されるスチルベンファミリー化合物の使用。 (I)(式中、置換基は下記5つの組み合わせから選択される:a)R1、R3、R5はOHであり、R2、R4、R6はHである;b)R1、R4はOCH3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はHである;c)R1、R4はOHであり、R2、R5はOC(CH3)3であり、R3、R6はHである;d)R1、R4はOCH3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はC(CH3)3である;e)R1、R4はOC(CH3)3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はHである)

請求項2

前記ポリマー配合物はゴム配合物である、請求項1に記載の使用。

請求項3

少なくとも1つのポリマーベースと、硬化システムと、老化防止剤とを含むポリマー配合物であって、前記老化防止剤は下記一般式(I)で表されるスチルベンファミリー化合物である、ポリマー配合物。(I)(式中、置換基は下記5つの組み合わせから選択される:a)R1、R3、R5はOHであり、R2、R4、R6はHである;b)R1、R4はOCH3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はHである;c)R1、R4はOHであり、R2、R5はOC(CH3)3であり、R3、R6はHである;d)R1、R4はOCH3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はC(CH3)3である;e)R1、R4はOC(CH3)3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はHである)

請求項4

ゴム配合物である、請求項3に記載のポリマー配合物。

請求項5

請求項4に記載の配合物から製造された、タイヤ部分

請求項6

請求項5に記載のタイヤ部分を含む、タイヤ

請求項7

下記一般式(I)で表される物質。(I)(式中、R1、R4はOHであり、R2、R5はOC(CH3)3であり、R3、R6はHである)

技術分野

0001

本発明は、新規クラスのゴム製品用老化防止剤に関する。

0002

特に、本発明は、下記記載において純粋に一例として言及するタイヤに有利に使用され得る。

背景技術

0003

タイヤ部分の製造に使用されるゴム配合物は、知られているように、ポリマーベース酸素および/またはオゾンと反応することによるゴム劣化を防止するために老化防止剤を含む。

0004

老化防止剤は、(自身が酸化されることによって)酸化プロセスを防止または抑制するためにゴムなどの酸化し易い配合物に添加される物質である。つまり、老化防止剤は、大気物質と反応することができ、そのため、大気物質とポリマーベースとの反応を抑制することができる物質である。

0005

配合物中の老化防止剤の濃度は、大気暴露される程度や、配合物から製造されるタイヤ部分が受ける温度および機械的ストレス条件に依存する。

0006

最も多用されている老化防止剤は、N−1,3−ジメチルブチルーN’−フェニルパラフェニレンジアミン(6PPD)、N,N’−ジフェニルp−フェニレンジアミンDPPD)などのパラフェニレンジアミン(PPD)ファミリーの一部を構成するか、場合によっては2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)などのフェノール誘導体であり、あるいは、α−トコフェロールα−トコトリエノールγ−トコフェロールγ−トコトリエノールなどのビタミンEファミリーの一部、または、ポリ(1,2−ジヒドロ−2,2,4−トリメチルキノリン)(TMQ)などのキノリンファミリーの一部を構成する。

0007

出願人は、研究により、ポリマー配合物、特にゴム配合物において、既知の老化防止剤の有効な代わりとして使用され得る新規なクラスの老化防止剤を見出した。

発明が解決しようとする課題

0008

本発明の目的は、ポリマー配合物における老化防止剤としての、下記一般式(I)で表されるスチルベンファミリー化合物の使用である。



(I)
(式中、置換基は下記5つの組み合わせから選択される:
a)R1、R3、R5はOHであり、R2、R4、R6はHである;
b)R1、R4はOCH3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はHである;
c)R1、R4はOHであり、R2、R5はOC(CH3)3であり、R3、R6はHである;
d)R1、R4はOCH3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はC(CH3)3である;
e)R1、R4はOC(CH3)3であり、R2、R5はOHであり、R3、R6はHである)

0009

上記ポリマー配合物はゴム配合物であることが好ましい。

0010

本発明の他の目的は、少なくとも1つのポリマーベースと、硬化システムと、上記5つの化合物から選択される老化防止剤とを含むポリマー配合物、好ましくはゴム配合物である。

0011

本発明の他の目的は、上記5つの化合物から選択される老化防止剤を含むゴム配合物から製造されたタイヤ部分である。

0012

本発明の他の目的は、上記定義の部分を含むタイヤである。

0013

本発明の他の目的は、下記一般式(I)で表される物質である。



(I)
(式中、R1、R4はOHであり、R2、R5はOC(CH3)3であり、R3、R6はHである)

0014

明確にすることを目的として、本発明に係る5つの老化防止剤を以下に示す。



化合物A


化合物B


化合物C

0015

化合物Cは新規な化合物であるため、老化防止剤としての用途としてクレームするだけではなく、化合物自体としてもクレームする。全体的の合成模式図を以下に示す。







化合物D


化合物E

0016

本発明が明確に理解されることを目的として、多くの実施形態を非限定的な実施例として純粋に以下に記載する。

0017

出願人は、一般式(I)で表される2つの化合物(化合物A、化合物B)のゴム老化防止性能試験した。化合物A、Bの構造式を以下に示す。

0018

−物質A、Bの老化防止試験−
本発明に係る上記物質のゴム老化防止性能の試験にあたって、エラストマーモデル化合物MC(本ケースでは、クメン)と置き換えガスクロマトグラフィーに基づく試験方法を用意した。クメンの酸化低減現象ラジカル重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル)により開始し、酸素の存在下、かつ、大気圧よりも高い圧力下で温度を140℃に制御して評価した。

0019

上記試験に使用した組成は、クメン3mL、n−デカン1.5mL、アゾビスイソブチロニトリル20mgである。

0020

上記条件とした後、混合物サンプルを定期的に取り出し、酸素との反応により消費されたクメンの量をガスクロマトグラフィーで測定した。

0021

上記酸化試験は、老化防止剤の存在下および非存在下の両方で実施した。

0022

より具体的には、老化防止剤なし;6PPD2.46*10-2m;TMQ 2.46*10-2m;物質A 2.46*10-2m;物質B 2.46*10-2mの5種類の酸化試験を行った。

0023

上記酸化試験は上述の条件で行った。各酸化試験について、上述の条件とした0時間後、2時間後、4時間後、6時間後、および、8時間後に混合物サンプルを0.1ml採取した。各サンプルをガスクロマトグラフィーで分析し、酸化反応後残留しているクメンの量を測定した。

0024

表Iは、酸化試験で検出されたクメンの量を使用した老化防止剤およびサンプリング間隔に基づいて示す。クメンの量は初期のクメン量の残留率(%)として表す。n−デカンを参照基準として使用することにより、測定が可能となった。

0025

クメンの残留率(%)が高いほど化合物の老化防止能が高い。

0026

表Iに示す数値は、本発明で検討した老化防止剤が、一般的な老化防止剤の有効かつ有望な代替品となる可能性を示している。

0027

事実、本発明に係る老化防止剤を含む配合物のクメン値は、一般的なゴム配合物用老化防止剤を含む配合物のクメン値よりも高くないとしても、同等なレベルである。

0028

なお、重要なことに、酸化試験は高温下で行い、本発明に係る化合物の抗酸化・抗オゾン化能を特に厳しい条件下で測定している。

0029

本発明に係る老化防止剤の効果を更に確認するために、具体的なタイヤ部分に特徴的な組成の配合物について試験を行った。

0030

表IIに示す組成(単位phrで示す)の3種類のゴム配合物(I〜III)を製造した。

0031

配合物I〜IIIは下記の標準的な方法で製造した。

0032

(第1の混合ステップ
混合に先だって、230〜270リットルの接線式ローターミキサーに、ポリマーベース、カーボンブラック、老化防止剤を充填比66〜72%で投入した。

0033

ミキサーを40〜60rpmの速度で作動させ、温度が145℃〜165℃に達した時点で、得られた混合物をミキサーから取り出した。

0034

(第2の混合ステップ)
第1の混合ステップで得られた混合物を、再度、40〜60rpmの速度で作動させたミキサー内で混合し、温度が130℃〜150℃に達した時点で取り出した。

0035

(第3の混合ステップ)
ステアリル酸と、硫黄、促進剤および酸化亜鉛を含む硬化システムとを第2のステップで得られた混合物に充填比63〜67%で添加した。

0036

ミキサーを20〜40rpmの速度で作動させ、温度が100℃〜110℃に達した時点で、得られた混合物を取り出した。

0037

表IIに示す配合物の機械特性を測定する試験を行った。

0038

機械特性はASTMStandard D412Cに準拠して測定した。

0039

より具体的には、M300モジュラスに関連する特性を測定した。

0040

M300モジュラスは、ISO Standard 188に準拠してサンプルをオーブン中70℃で保持するエイジング工程を行う前と行った後(3日後、6日後)の両方について測定した。

0041

表IIIは、上記サンプルのM300モジュラスの測定結果を示す。

0042

本発明に係る配合物の利点をより分かりやすく示すために、表IIIの試験結果は、エイジング前のそれぞれの配合物の測定結果に対して指標化している。

実施例

0043

表IIIの数値に示されるように、本発明に係る老化防止剤を配合物に使用すると、配合物の機械的特性を既知の老化防止剤の場合と同程度に確実に維持することができる。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ