JP2004143366A - インナーライナー用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ - Google Patents
インナーライナー用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004143366A JP2004143366A JP2002312287A JP2002312287A JP2004143366A JP 2004143366 A JP2004143366 A JP 2004143366A JP 2002312287 A JP2002312287 A JP 2002312287A JP 2002312287 A JP2002312287 A JP 2002312287A JP 2004143366 A JP2004143366 A JP 2004143366A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- inner liner
- rubber composition
- graphite
- mass
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
【課題】耐屈曲疲労性、低温耐久性を高いレベルで維持し、耐空気透過性および熱伝導性に優れるインナーライナー用ゴム組成物、および該ゴム組成物をインナーライナーに用いた加硫生産性の優れたタイヤ、特に大型車輌用タイヤを提供すること。
【解決手段】ブチル系ゴムを含むゴム成分(a)100質量部に対して充填剤として平均アスペクト比が3以上30未満の黒鉛(b)およびカーボンブラック(c)を配合してなるゴム組成物であって、かつ、該ゴム組成物の熱拡散係数αが、1以上20mm2・sec未満であることを特徴とするインナーライナー用ゴム組成物である。
【選択図】 なし
【解決手段】ブチル系ゴムを含むゴム成分(a)100質量部に対して充填剤として平均アスペクト比が3以上30未満の黒鉛(b)およびカーボンブラック(c)を配合してなるゴム組成物であって、かつ、該ゴム組成物の熱拡散係数αが、1以上20mm2・sec未満であることを特徴とするインナーライナー用ゴム組成物である。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナーライナー用ゴム組成物に関し、更に詳しくは、加硫生産性を改善したインナーライナー用ゴム組成物、及び該ゴム組成物をインナーライナーに用いたタイヤ、特に大型タイヤに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、タイヤのインナーライナーは空気保持性が要求されている。そのため、組成物のゴム成分としては、空気保持性の高いブチル系のゴムが使用されている。
一方、充填剤として、通常カーボンブラックが用いられ、インナーライナーに引張物性や硬度などの力学特性及び空気保持性を付与する働きを持っている。
しかし、カーボンブラックを空気保持率改良のために多量に配合すると弾性率が上昇し、耐屈曲疲労性、低温疲労性が低下するおそれがある。
【0003】
最近では、ポリマーに対して補強性の小さい充填剤、例えば炭酸カルシュウム、クレー、マイカ、ベントナイト等を充填し、耐空気透過性を改良したインナーライナーが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
さらに、インナーライナーの耐空気透過性を向上させ、耐屈曲性や低温耐久性の改善を図る充填剤として3以上30未満のアスペクト比を有するクレーを適用する例が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
また、ナイロンフィルムや塩化ビニリデンフィルムをインナーライナー層として従来のブチルゴムの代わりに用いる手法が提案されている(例えば、特許文献3、特許文献4参照)。
しかし、ハロゲン化ブチルゴムのようなブチル系のゴムに補強性の小さい無機白色充填剤を多量に配合すると、カーボンブラックに比較して組成物の熱拡散係数が下がり、加硫生産性を低下させるという問題がある。
一方、インナーライナーとしてフィルムを用いる手法は、タイヤの軽量化により加硫生産性を向上させることが出来るが、フィルムの材質が樹脂であるため、耐屈曲性や低温耐久性に限界がある。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−114870号公報(第2頁)
【特許文献2】
特開2002−88206号公報(第1頁)
【特許文献3】
特開平7−40702号公報(第1頁)
【特許文献4】
特開平7−81306号公報(第1頁)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、耐屈曲疲労性、低温耐久性を高いレベルで維持し、耐空気透過性および熱伝導性に優れるインナーライナー用ゴム組成物、および該ゴム組成物をインナーライナーに用いた加硫生産性の優れたタイヤ、特に大型車輌用タイヤを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ブチル系ゴムを主体としたインナーライナー用ゴム組成物に、特定のアスペクト比を持った黒鉛を充填剤として使用することで、インナーライナー用ゴム組成物として必要な特性である耐屈曲疲労性、低温耐久性を高いレベルで維持し、耐空気透過性及び熱伝導性が優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、ブチル系ゴムを含むゴム成分(a)100質量部に対して充填剤として平均アスペクト比が3以上30未満の黒鉛(b)およびカーボンブラック(c)を配合してなるゴム組成物であって、かつ、該ゴム組成物の熱拡散係数αが、1以上20mm2・sec未満であることを特徴とするインナーライナー用ゴム組成物を提供するものである。
さらに、本発明は、上記ゴム組成物より構成されるインナーライナーを用いたことを特徴とするタイヤを提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物のゴム成分(a)としてはブチル系ゴム単独、およびブチル系ゴムとジエン系ゴムをブレンドしたものが用いられるが、ブレンド系の場合、ゴム成分(a)100質量部に対してブチル系ゴムを30質量%以上含むことが、耐空気透過性の面から好ましい。
前記ブチル系ゴムとしては、ブチルゴム(IIR)およびハロゲン化ブチルゴムが挙げられる。ハロゲン化ブチルゴムとしては、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)、塩素化ブチルゴム(Cl−IIR)、イソモノオレフィンとパラメチルスチレンとの共重合体の塩素化又は臭素化変性共重合体を用いることができる。上記変性共重合体としては例えば[Expro50](エクソン社製、商標)として入手可能である。性能面からみて臭素化ブチルゴムおよび[Expro50]が好ましい。これらは単独でもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、ブチル系ゴムとブレンドするジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられ、これらは単独でもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0008】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物に使用される(b)成分としての黒鉛は、平均アスペクト比が3以上30未満までの黒鉛であればその種類は特に限定されないが、例えば、天然の黒鉛、あるいは人工に製造される黒鉛が使用される。
黒鉛は粒子の表面が不活性であるため、他の無機充填剤と比較して粒子間相互作用が小さいために凝集しにくく、そのため、多量にゴム中に充填しても均一に分散することができる。
また、黒鉛は耐熱性、耐熱衝撃性、耐蝕性に富み、電気および熱伝導性がよく、滑性があるなどの特徴がある。なお、黒鉛は炭素の同素体の一つである。
【0009】
黒鉛(b)は、その平均アスペクト比が3以上30未満のものであれば、インナーライナー中で黒鉛粒子の面が、インナーライナーの厚さ方向と交差する方向に配向し、空気の透過経路を遮る結果、良好な耐空気透過性が得られるが、特に平均アスペクト比が10〜20程度のものを使用すると、その充填量に対し最大の耐空気透過性が得られるため好ましい。
平均アスペクト比が30以上の黒鉛を使用すると、充填量を増していった場合にゴム混練時の黒鉛の分散が均一に行われず、分散不良から耐屈曲性や低温性の低下を招くため好ましくない。
【0010】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物に使用される黒鉛(c)の配合量は、ゴム成分(a)100質量部に対して10〜60質量部が好ましく、15〜40質量部が特に好ましい。充填量が10質量部以上では目的とする耐空気透過性が得られ、60重量部を以下の場合は、充分な耐屈曲性や低温性が保持される。
【0011】
また、本発明のインナーライナー用ゴム組成物の熱拡散係数αが、1以上20mm2・sec未満であることが必要である。
熱拡散係数αが1mm2・sec未満では耐空気透過性および加硫生産性が低下し、20mm2・sec以上では黒鉛、カーボン等の充填剤を多量に配合しなければならず、耐空気透過性及び加硫生産性は向上するものの、耐屈曲性や低温性が大幅に低下する。
従って、各性能のバランスから熱拡散係数αは、5以上15mm2・sec未満が好ましい。
【0012】
また、本発明のインナーライナー用ゴム組成物の(b)成分としては、前記の黒鉛以外に膨張化処理された黒鉛を使用することができる。
黒鉛の結晶は、炭素原子が共有結合で固く結ばれた六角網平面層が形成され、この平面層が積み重なって比較的弱いファン・デル・ワールス力で結合した構造を有している。そしてその構造上、平面層は非常に安定しているが、平面層間は原子や分子、イオン等の侵入を容易に許して層間化合物が形成される。
膨張黒鉛の製造にはこの性質が利用されており、一般的には、黒鉛の層間に硫酸、硝酸等を酸化剤(過酸化水素、過塩素酸等)の存在下或いは電解処理下にて挿入し、形成された層間化合物を900〜1200℃程度の高温で急激に加熱することで分解ガス化し、このときのガス圧によって黒鉛の層間を拡げて黒鉛を膨張させるという方法により行われている。
また、黒鉛の層間に還元水を浸透させ、ついで該還元水を加熱してガス化することによって黒鉛を膨張させて膨張黒鉛を得ることができる。
膨張した黒鉛は圧縮などによって塑性変形しやすい性質をもっているために、混練することで膨張した層間がはがれて燐片状に変わり、容易にゴム中へ分散する。
【0013】
さらに、本発明のインナーライナー用ゴム組成物の(c)成分として、カーボンブラックが配合される。好ましいカーボンブラックとしては、例えばN660、N772、N762、N754等を挙げることができる。また、カーボンブラックは以下のコロイダル特性を有するものが好ましい。
すなわち、ヨウ素吸着量(IA)は40mg/g以下が好ましく、35〜20mg/g程度であればより好ましい。また、ジブチルフタレート吸油量(DBP)は、100ml/100g以下が好ましく、70〜30ml/100g程度であればより好ましい。
ここで、上記コロイダル特性のIAはASTM D1510−95、DBPはASTM D2414−97に従ってそれぞれ測定される値である。
【0014】
また、前記黒鉛(b)と併用して使用されるカーボンブラックの配合量は、ゴム成分(a)100質量部に対して10〜60質量部が好ましく、30〜50質量部が特に好ましい。カーボンブラックの配合量が10質量部以上では、ゴムの未加硫強度が得られ、シート切れ、ゴム密着などの製造上の問題を生ずることがなく、60質量部以下だと耐屈曲性や低温性が得られる。
【0015】
また、本発明のインナーライナー用ゴム組成物において、上記黒鉛(b)およびカーボンブラック(c)の合計配合量は50質量部以上、ゴム成分100質量部に対して50〜120質量部の範囲とすることが好ましく、60〜90質量部がより好ましい。総充填剤量が50質量部以上の場合は、目的とする低空気透過性を得ることが出来る。
【0016】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物には、必要に応じて他のゴム配合剤、例えば加硫剤、加硫促進剤、加硫遅延剤、老化防止剤、酸化防止剤、軟化剤、滑剤、加硫助剤、粘着付与剤などを適宜配合することができ、バンバリーミキサー、インターミキサー等の密閉式混練機やロール等の混練機を用いて混練することにより得られる。
また、本発明のタイヤは、ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。
すなわち、必要に応じて、上記のように各種薬品を含有させたゴム組成物が、未加硫の段階で各タイヤ用部材に押出し加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
なお、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または窒素などの不活性ガスを用いることができる。
【0017】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
各種の測定は以下の方法により行なった。
[空気透過性]
空気透過試験機M−C1(東洋精機社製)で空気透過率を測定した。比較例1の空気透過率を100として、各例の空気透過率を指数で表した。指数が小さいほど、空気透過性が低いことを示す。
[耐屈曲性]
JIS K6301−1995の屈曲試験法に準じてゴム試験片を作成し、屈曲試験を実施した。試験片に10mmのクラックが発生するまでの時間を測定し、比較例1を100として、各例のクラック発生時間を指数で表した。指数が大きいほど、耐屈曲性に優れていることを示す。
[低温性]
JIS K6301−1995の低温衝撃脆化試験法に準じてゴム試験片を作成し、低温衝撃脆化試験を実施した。比較例1の衝撃脆化温度と各例の衝撃脆化温度との差を表した。数値が小さいほど、低温性に優れていることを示す。
【0018】
[熱拡散係数α]
熱拡散係数α(mm2・sec)は次の式によって求めることができる。
α=λ/(Cp×ρ)
ここでλは熱伝導率(cal/mm・sec・℃)、Cpは比熱、ρは密度である。
【0019】
実施例1〜6及び比較例1〜4
第1表に示す配合表に基づいて、バンバリーミキサーで混練りすることにより、インナーライナー用ゴム組成物を調製し、得られたゴム組成物を、145℃で45分間加硫して、それぞれの評価試験用のゴム試験片を作成した。その特性について前記項目の評価試験を実施した。
なお、使用したクレー、燐片状黒鉛及び膨張黒鉛の平均アスペクト比は、電子顕微鏡を使用して任意の50個につき単位粒子の平均直径と厚さとを測定し、その平均値を求めることによって得られた値である。
それぞれの評価結果を第1表にしめす。
【0020】
【表1】
【0021】
*1.臭化ブチルゴム:ジェイエスアール社製、商標「Bromobutyl 2244」*2.カーボンブラック:Cabot社製、N660
*3.クレー(アスペクト比12):Huber社製、商標「Polyfile DL」
*4.燐片状黒鉛(アスペクト比15):株式会社 中越黒鉛工業所製、商標「BF−5A」
*5.燐片状黒鉛(アスペクト比40):株式会社 中越黒鉛工業所製、商標「BF−18A」
*6.膨張黒鉛(アスペクト比3以上30未満):株式会社 中越黒鉛工業所製、商標「BSP−600SS」
注)第1表中のカーボンブラック、クレー、燐片状黒鉛、膨張黒鉛、プロセスオイル、ステアリン酸、亜鉛華、及び硫黄それぞれの欄に記載されている数値は、臭化ブチルゴム100質量部に対する質量部の値である。
【0022】
第1表の結果から本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、比較例1に比べて耐空気透過性、熱拡散係数αが大幅に向上している。
黒鉛の中でも、膨張黒鉛を使用した実施例3及び実施例4が両特性とも優れていることが確認された。
また、黒鉛同様にアスペクト比を持っている比較例3のクレーと比べても本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、耐空気透過性、熱拡散係数αが改良され特に、熱拡散係数αは大幅に向上している。
さらに、耐屈曲性、低温耐久性についてもポリマーとの相互作用が小さい比較例3および比較例4のクレー、炭酸カルシュウム等の無機白色充填剤と比較しても高いレベルで性能を維持している。
また、比較例1のカーボンブラックと比べると、本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、耐屈曲性、低温耐久性共に大幅に改良されている。
また、クレー、炭酸カルシュウム等の無機白色充填剤をカーボンブラックの配合量を減らして多量に配合すると、組成物の熱拡散係数αが小さくなり、加硫生産性を低下させる。
更に、黒鉛は常温で、例えばクレー等の無機充填剤の1000倍以上の熱伝導率を有するため、高充填すると逆に熱拡散係数αは大きくなり、加硫生産性が向上する。
特に、インナーライナーゲージの厚い大型車輌用タイヤ、または超大型車輌タイヤのインナーライナーに、該ゴム組成物を適用した本発明のタイヤは、低温特性を維持し、耐空気透過性、熱伝導性および耐屈曲疲労性に優れ、加硫生産性が大幅に向上する。
【0023】
【発明の効果】
インナーライナー用ゴム組成物に特定のアスペクト比を持った燐片状の黒鉛または膨張黒鉛を規定量配合することで、耐屈曲疲労性、低温耐久性を高いレベルで維持し、耐空気透過性および熱伝導性を大幅に向上することが確認できた。
また、該ゴム組成物をインナーライナーに用いた本発明のタイヤは、上記特性が改善されると共に、加硫生産性が大幅に向上したタイヤ、特に大型車輌用タイヤを得ることが出来る。
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナーライナー用ゴム組成物に関し、更に詳しくは、加硫生産性を改善したインナーライナー用ゴム組成物、及び該ゴム組成物をインナーライナーに用いたタイヤ、特に大型タイヤに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、タイヤのインナーライナーは空気保持性が要求されている。そのため、組成物のゴム成分としては、空気保持性の高いブチル系のゴムが使用されている。
一方、充填剤として、通常カーボンブラックが用いられ、インナーライナーに引張物性や硬度などの力学特性及び空気保持性を付与する働きを持っている。
しかし、カーボンブラックを空気保持率改良のために多量に配合すると弾性率が上昇し、耐屈曲疲労性、低温疲労性が低下するおそれがある。
【0003】
最近では、ポリマーに対して補強性の小さい充填剤、例えば炭酸カルシュウム、クレー、マイカ、ベントナイト等を充填し、耐空気透過性を改良したインナーライナーが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
さらに、インナーライナーの耐空気透過性を向上させ、耐屈曲性や低温耐久性の改善を図る充填剤として3以上30未満のアスペクト比を有するクレーを適用する例が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
また、ナイロンフィルムや塩化ビニリデンフィルムをインナーライナー層として従来のブチルゴムの代わりに用いる手法が提案されている(例えば、特許文献3、特許文献4参照)。
しかし、ハロゲン化ブチルゴムのようなブチル系のゴムに補強性の小さい無機白色充填剤を多量に配合すると、カーボンブラックに比較して組成物の熱拡散係数が下がり、加硫生産性を低下させるという問題がある。
一方、インナーライナーとしてフィルムを用いる手法は、タイヤの軽量化により加硫生産性を向上させることが出来るが、フィルムの材質が樹脂であるため、耐屈曲性や低温耐久性に限界がある。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−114870号公報(第2頁)
【特許文献2】
特開2002−88206号公報(第1頁)
【特許文献3】
特開平7−40702号公報(第1頁)
【特許文献4】
特開平7−81306号公報(第1頁)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、耐屈曲疲労性、低温耐久性を高いレベルで維持し、耐空気透過性および熱伝導性に優れるインナーライナー用ゴム組成物、および該ゴム組成物をインナーライナーに用いた加硫生産性の優れたタイヤ、特に大型車輌用タイヤを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ブチル系ゴムを主体としたインナーライナー用ゴム組成物に、特定のアスペクト比を持った黒鉛を充填剤として使用することで、インナーライナー用ゴム組成物として必要な特性である耐屈曲疲労性、低温耐久性を高いレベルで維持し、耐空気透過性及び熱伝導性が優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、ブチル系ゴムを含むゴム成分(a)100質量部に対して充填剤として平均アスペクト比が3以上30未満の黒鉛(b)およびカーボンブラック(c)を配合してなるゴム組成物であって、かつ、該ゴム組成物の熱拡散係数αが、1以上20mm2・sec未満であることを特徴とするインナーライナー用ゴム組成物を提供するものである。
さらに、本発明は、上記ゴム組成物より構成されるインナーライナーを用いたことを特徴とするタイヤを提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物のゴム成分(a)としてはブチル系ゴム単独、およびブチル系ゴムとジエン系ゴムをブレンドしたものが用いられるが、ブレンド系の場合、ゴム成分(a)100質量部に対してブチル系ゴムを30質量%以上含むことが、耐空気透過性の面から好ましい。
前記ブチル系ゴムとしては、ブチルゴム(IIR)およびハロゲン化ブチルゴムが挙げられる。ハロゲン化ブチルゴムとしては、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)、塩素化ブチルゴム(Cl−IIR)、イソモノオレフィンとパラメチルスチレンとの共重合体の塩素化又は臭素化変性共重合体を用いることができる。上記変性共重合体としては例えば[Expro50](エクソン社製、商標)として入手可能である。性能面からみて臭素化ブチルゴムおよび[Expro50]が好ましい。これらは単独でもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、ブチル系ゴムとブレンドするジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられ、これらは単独でもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0008】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物に使用される(b)成分としての黒鉛は、平均アスペクト比が3以上30未満までの黒鉛であればその種類は特に限定されないが、例えば、天然の黒鉛、あるいは人工に製造される黒鉛が使用される。
黒鉛は粒子の表面が不活性であるため、他の無機充填剤と比較して粒子間相互作用が小さいために凝集しにくく、そのため、多量にゴム中に充填しても均一に分散することができる。
また、黒鉛は耐熱性、耐熱衝撃性、耐蝕性に富み、電気および熱伝導性がよく、滑性があるなどの特徴がある。なお、黒鉛は炭素の同素体の一つである。
【0009】
黒鉛(b)は、その平均アスペクト比が3以上30未満のものであれば、インナーライナー中で黒鉛粒子の面が、インナーライナーの厚さ方向と交差する方向に配向し、空気の透過経路を遮る結果、良好な耐空気透過性が得られるが、特に平均アスペクト比が10〜20程度のものを使用すると、その充填量に対し最大の耐空気透過性が得られるため好ましい。
平均アスペクト比が30以上の黒鉛を使用すると、充填量を増していった場合にゴム混練時の黒鉛の分散が均一に行われず、分散不良から耐屈曲性や低温性の低下を招くため好ましくない。
【0010】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物に使用される黒鉛(c)の配合量は、ゴム成分(a)100質量部に対して10〜60質量部が好ましく、15〜40質量部が特に好ましい。充填量が10質量部以上では目的とする耐空気透過性が得られ、60重量部を以下の場合は、充分な耐屈曲性や低温性が保持される。
【0011】
また、本発明のインナーライナー用ゴム組成物の熱拡散係数αが、1以上20mm2・sec未満であることが必要である。
熱拡散係数αが1mm2・sec未満では耐空気透過性および加硫生産性が低下し、20mm2・sec以上では黒鉛、カーボン等の充填剤を多量に配合しなければならず、耐空気透過性及び加硫生産性は向上するものの、耐屈曲性や低温性が大幅に低下する。
従って、各性能のバランスから熱拡散係数αは、5以上15mm2・sec未満が好ましい。
【0012】
また、本発明のインナーライナー用ゴム組成物の(b)成分としては、前記の黒鉛以外に膨張化処理された黒鉛を使用することができる。
黒鉛の結晶は、炭素原子が共有結合で固く結ばれた六角網平面層が形成され、この平面層が積み重なって比較的弱いファン・デル・ワールス力で結合した構造を有している。そしてその構造上、平面層は非常に安定しているが、平面層間は原子や分子、イオン等の侵入を容易に許して層間化合物が形成される。
膨張黒鉛の製造にはこの性質が利用されており、一般的には、黒鉛の層間に硫酸、硝酸等を酸化剤(過酸化水素、過塩素酸等)の存在下或いは電解処理下にて挿入し、形成された層間化合物を900〜1200℃程度の高温で急激に加熱することで分解ガス化し、このときのガス圧によって黒鉛の層間を拡げて黒鉛を膨張させるという方法により行われている。
また、黒鉛の層間に還元水を浸透させ、ついで該還元水を加熱してガス化することによって黒鉛を膨張させて膨張黒鉛を得ることができる。
膨張した黒鉛は圧縮などによって塑性変形しやすい性質をもっているために、混練することで膨張した層間がはがれて燐片状に変わり、容易にゴム中へ分散する。
【0013】
さらに、本発明のインナーライナー用ゴム組成物の(c)成分として、カーボンブラックが配合される。好ましいカーボンブラックとしては、例えばN660、N772、N762、N754等を挙げることができる。また、カーボンブラックは以下のコロイダル特性を有するものが好ましい。
すなわち、ヨウ素吸着量(IA)は40mg/g以下が好ましく、35〜20mg/g程度であればより好ましい。また、ジブチルフタレート吸油量(DBP)は、100ml/100g以下が好ましく、70〜30ml/100g程度であればより好ましい。
ここで、上記コロイダル特性のIAはASTM D1510−95、DBPはASTM D2414−97に従ってそれぞれ測定される値である。
【0014】
また、前記黒鉛(b)と併用して使用されるカーボンブラックの配合量は、ゴム成分(a)100質量部に対して10〜60質量部が好ましく、30〜50質量部が特に好ましい。カーボンブラックの配合量が10質量部以上では、ゴムの未加硫強度が得られ、シート切れ、ゴム密着などの製造上の問題を生ずることがなく、60質量部以下だと耐屈曲性や低温性が得られる。
【0015】
また、本発明のインナーライナー用ゴム組成物において、上記黒鉛(b)およびカーボンブラック(c)の合計配合量は50質量部以上、ゴム成分100質量部に対して50〜120質量部の範囲とすることが好ましく、60〜90質量部がより好ましい。総充填剤量が50質量部以上の場合は、目的とする低空気透過性を得ることが出来る。
【0016】
本発明のインナーライナー用ゴム組成物には、必要に応じて他のゴム配合剤、例えば加硫剤、加硫促進剤、加硫遅延剤、老化防止剤、酸化防止剤、軟化剤、滑剤、加硫助剤、粘着付与剤などを適宜配合することができ、バンバリーミキサー、インターミキサー等の密閉式混練機やロール等の混練機を用いて混練することにより得られる。
また、本発明のタイヤは、ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。
すなわち、必要に応じて、上記のように各種薬品を含有させたゴム組成物が、未加硫の段階で各タイヤ用部材に押出し加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、タイヤが得られる。
なお、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または窒素などの不活性ガスを用いることができる。
【0017】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
各種の測定は以下の方法により行なった。
[空気透過性]
空気透過試験機M−C1(東洋精機社製)で空気透過率を測定した。比較例1の空気透過率を100として、各例の空気透過率を指数で表した。指数が小さいほど、空気透過性が低いことを示す。
[耐屈曲性]
JIS K6301−1995の屈曲試験法に準じてゴム試験片を作成し、屈曲試験を実施した。試験片に10mmのクラックが発生するまでの時間を測定し、比較例1を100として、各例のクラック発生時間を指数で表した。指数が大きいほど、耐屈曲性に優れていることを示す。
[低温性]
JIS K6301−1995の低温衝撃脆化試験法に準じてゴム試験片を作成し、低温衝撃脆化試験を実施した。比較例1の衝撃脆化温度と各例の衝撃脆化温度との差を表した。数値が小さいほど、低温性に優れていることを示す。
【0018】
[熱拡散係数α]
熱拡散係数α(mm2・sec)は次の式によって求めることができる。
α=λ/(Cp×ρ)
ここでλは熱伝導率(cal/mm・sec・℃)、Cpは比熱、ρは密度である。
【0019】
実施例1〜6及び比較例1〜4
第1表に示す配合表に基づいて、バンバリーミキサーで混練りすることにより、インナーライナー用ゴム組成物を調製し、得られたゴム組成物を、145℃で45分間加硫して、それぞれの評価試験用のゴム試験片を作成した。その特性について前記項目の評価試験を実施した。
なお、使用したクレー、燐片状黒鉛及び膨張黒鉛の平均アスペクト比は、電子顕微鏡を使用して任意の50個につき単位粒子の平均直径と厚さとを測定し、その平均値を求めることによって得られた値である。
それぞれの評価結果を第1表にしめす。
【0020】
【表1】
【0021】
*1.臭化ブチルゴム:ジェイエスアール社製、商標「Bromobutyl 2244」*2.カーボンブラック:Cabot社製、N660
*3.クレー(アスペクト比12):Huber社製、商標「Polyfile DL」
*4.燐片状黒鉛(アスペクト比15):株式会社 中越黒鉛工業所製、商標「BF−5A」
*5.燐片状黒鉛(アスペクト比40):株式会社 中越黒鉛工業所製、商標「BF−18A」
*6.膨張黒鉛(アスペクト比3以上30未満):株式会社 中越黒鉛工業所製、商標「BSP−600SS」
注)第1表中のカーボンブラック、クレー、燐片状黒鉛、膨張黒鉛、プロセスオイル、ステアリン酸、亜鉛華、及び硫黄それぞれの欄に記載されている数値は、臭化ブチルゴム100質量部に対する質量部の値である。
【0022】
第1表の結果から本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、比較例1に比べて耐空気透過性、熱拡散係数αが大幅に向上している。
黒鉛の中でも、膨張黒鉛を使用した実施例3及び実施例4が両特性とも優れていることが確認された。
また、黒鉛同様にアスペクト比を持っている比較例3のクレーと比べても本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、耐空気透過性、熱拡散係数αが改良され特に、熱拡散係数αは大幅に向上している。
さらに、耐屈曲性、低温耐久性についてもポリマーとの相互作用が小さい比較例3および比較例4のクレー、炭酸カルシュウム等の無機白色充填剤と比較しても高いレベルで性能を維持している。
また、比較例1のカーボンブラックと比べると、本発明のインナーライナー用ゴム組成物は、耐屈曲性、低温耐久性共に大幅に改良されている。
また、クレー、炭酸カルシュウム等の無機白色充填剤をカーボンブラックの配合量を減らして多量に配合すると、組成物の熱拡散係数αが小さくなり、加硫生産性を低下させる。
更に、黒鉛は常温で、例えばクレー等の無機充填剤の1000倍以上の熱伝導率を有するため、高充填すると逆に熱拡散係数αは大きくなり、加硫生産性が向上する。
特に、インナーライナーゲージの厚い大型車輌用タイヤ、または超大型車輌タイヤのインナーライナーに、該ゴム組成物を適用した本発明のタイヤは、低温特性を維持し、耐空気透過性、熱伝導性および耐屈曲疲労性に優れ、加硫生産性が大幅に向上する。
【0023】
【発明の効果】
インナーライナー用ゴム組成物に特定のアスペクト比を持った燐片状の黒鉛または膨張黒鉛を規定量配合することで、耐屈曲疲労性、低温耐久性を高いレベルで維持し、耐空気透過性および熱伝導性を大幅に向上することが確認できた。
また、該ゴム組成物をインナーライナーに用いた本発明のタイヤは、上記特性が改善されると共に、加硫生産性が大幅に向上したタイヤ、特に大型車輌用タイヤを得ることが出来る。
Claims (6)
- ブチル系ゴムを含むゴム成分(a)100質量部に対して充填剤として平均アスペクト比が3以上30未満の黒鉛(b)およびカーボンブラック(c)を配合してなるゴム組成物であって、かつ、該ゴム組成物の熱拡散係数αが、1以上20mm2・sec未満であることを特徴とするインナーライナー用ゴム組成物。
- 前記ゴム成分(a)が、ブチル系ゴム単独またはジエン系ゴムとブチル系ゴムとの混合物からなり、該ゴム成分(a)100質量部に対してブチル系ゴムを30質量%以上含む請求項1記載のインナーライナー用ゴム組成物。
- 前記黒鉛(b)が、燐片形状、または膨張化処理されたものである請求項1又は2記載のインナーライナー用ゴム組成物。
- ゴム成分(a)100質量部に対して、前記黒鉛(b)を10〜60質量部及びカーボンブラック(c)を10〜60質量部含有する請求項1,2又は3記載のインナーライナー用ゴム組成物。
- 黒鉛(b)およびカーボンブラック(c)の合計配合量が、ゴム成分(a)100質量部に対して、50質量部以上である請求項1ないし4のいずれかに記載のインナーライナー用ゴム組成物。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載のゴム組成物より構成されるインナーライナーを用いたことを特徴とするタイヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002312287A JP2004143366A (ja) | 2002-10-28 | 2002-10-28 | インナーライナー用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002312287A JP2004143366A (ja) | 2002-10-28 | 2002-10-28 | インナーライナー用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004143366A true JP2004143366A (ja) | 2004-05-20 |
Family
ID=32457227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002312287A Pending JP2004143366A (ja) | 2002-10-28 | 2002-10-28 | インナーライナー用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004143366A (ja) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006089526A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物 |
WO2007119521A1 (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | ゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤ |
JP2007297602A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-11-15 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤ |
JP2008254575A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 空気入りタイヤ |
FR2916449A1 (fr) * | 2007-05-25 | 2008-11-28 | Michelin Soc Tech | Gomme interieure de pneumatique. |
KR100934236B1 (ko) * | 2008-02-28 | 2009-12-24 | 금호타이어 주식회사 | 타이어 트레드 고무조성물 |
US20100000646A1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | Matthiesen Mary M | Tire innerliner with improved resistance to air permeability |
US7767734B2 (en) | 2006-05-17 | 2010-08-03 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for bead apex and tire using same |
JP2010241960A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | インナーライナー用ゴム組成物及びタイヤ |
KR20100123418A (ko) * | 2009-05-15 | 2010-11-24 | 넥센타이어 주식회사 | 열전도도 및 기체투과도를 향상시킨 타이어 이너라이너 고무 조성물 |
US20100324200A1 (en) * | 2007-12-18 | 2010-12-23 | Societe De Technologie Michelin | Rubber Composition in Particular for the Manufacture of Tires |
US20110015303A1 (en) * | 2007-12-18 | 2011-01-20 | Societe Technologie Michelin | Rubber Composition in Particular for the Manufacture of Tires |
JP2015537069A (ja) * | 2012-10-15 | 2015-12-24 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | タイヤ内部ライナー |
CN105848926A (zh) * | 2013-12-04 | 2016-08-10 | 株式会社普利司通 | 包括沉积在内层表面上的石墨覆膜或石墨烯覆膜的轮胎 |
JP2017057399A (ja) * | 2014-08-27 | 2017-03-23 | 積水化学工業株式会社 | 熱膨張性耐火樹脂組成物 |
JP2018002872A (ja) * | 2016-07-01 | 2018-01-11 | 横浜ゴム株式会社 | インナーライナー用ゴム組成物 |
JP2018188554A (ja) * | 2017-05-08 | 2018-11-29 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物、加硫ブラダー及び空気入りタイヤ |
-
2002
- 2002-10-28 JP JP2002312287A patent/JP2004143366A/ja active Pending
Cited By (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006089526A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物 |
WO2007119521A1 (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | ゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤ |
JP2007297602A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-11-15 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤ |
JP4722873B2 (ja) * | 2006-04-06 | 2011-07-13 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤ |
JP2011137169A (ja) * | 2006-04-06 | 2011-07-14 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物 |
US8785541B2 (en) | 2006-04-06 | 2014-07-22 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition and run-flat tire using same |
EP2481772A1 (en) * | 2006-04-06 | 2012-08-01 | Sumitomo Rubber Industries Limited | Rubber composition and run flat tire using same |
US7767734B2 (en) | 2006-05-17 | 2010-08-03 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for bead apex and tire using same |
JP2008254575A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 空気入りタイヤ |
JP2010528163A (ja) * | 2007-05-25 | 2010-08-19 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | タイヤ内部ゴム組成物 |
EA018869B1 (ru) * | 2007-05-25 | 2013-11-29 | Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен | Внутренняя оболочка шины, шина, включающая данную внутреннюю оболочку, и способ получения композиции для внутренней оболочки шины |
US8088861B2 (en) | 2007-05-25 | 2012-01-03 | Societe De Technologie Michelin | Tire inner gum |
WO2008145314A1 (fr) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Societe De Technologie Michelin | Gomme interieure de pneumatique |
FR2916449A1 (fr) * | 2007-05-25 | 2008-11-28 | Michelin Soc Tech | Gomme interieure de pneumatique. |
JP2011506729A (ja) * | 2007-12-18 | 2011-03-03 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | タイヤ製造用のゴム組成物 |
US20100324200A1 (en) * | 2007-12-18 | 2010-12-23 | Societe De Technologie Michelin | Rubber Composition in Particular for the Manufacture of Tires |
US20110015303A1 (en) * | 2007-12-18 | 2011-01-20 | Societe Technologie Michelin | Rubber Composition in Particular for the Manufacture of Tires |
US8304471B2 (en) * | 2007-12-18 | 2012-11-06 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Rubber composition in particular for the manufacture of tires |
US8304482B2 (en) * | 2007-12-18 | 2012-11-06 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Rubber composition in particular for the manufacture of tires |
KR100934236B1 (ko) * | 2008-02-28 | 2009-12-24 | 금호타이어 주식회사 | 타이어 트레드 고무조성물 |
US8910684B2 (en) * | 2008-07-03 | 2014-12-16 | Bridgestone Corporation | Tire innerliner with improved resistance to air permeability |
US20100000646A1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | Matthiesen Mary M | Tire innerliner with improved resistance to air permeability |
JP2010241960A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | インナーライナー用ゴム組成物及びタイヤ |
KR20100123418A (ko) * | 2009-05-15 | 2010-11-24 | 넥센타이어 주식회사 | 열전도도 및 기체투과도를 향상시킨 타이어 이너라이너 고무 조성물 |
JP2015537069A (ja) * | 2012-10-15 | 2015-12-24 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | タイヤ内部ライナー |
CN105848926A (zh) * | 2013-12-04 | 2016-08-10 | 株式会社普利司通 | 包括沉积在内层表面上的石墨覆膜或石墨烯覆膜的轮胎 |
JP2017057399A (ja) * | 2014-08-27 | 2017-03-23 | 積水化学工業株式会社 | 熱膨張性耐火樹脂組成物 |
JPWO2016031910A1 (ja) * | 2014-08-27 | 2017-04-27 | 積水化学工業株式会社 | 熱膨張性耐火樹脂組成物 |
JP2018002872A (ja) * | 2016-07-01 | 2018-01-11 | 横浜ゴム株式会社 | インナーライナー用ゴム組成物 |
JP2018188554A (ja) * | 2017-05-08 | 2018-11-29 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物、加硫ブラダー及び空気入りタイヤ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004143366A (ja) | インナーライナー用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ | |
EP1195402B1 (en) | Rubber composition for inner liner | |
JP4628888B2 (ja) | タイヤ | |
JP4043403B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
JP7147150B2 (ja) | 中空ボール用ゴム組成物及び中空ボール | |
JP4672416B2 (ja) | 空気入りタイヤの製造方法および該製造方法により得られる空気入りタイヤ | |
JP5768066B2 (ja) | 空気入りタイヤ用ゴム組成物 | |
JP5356437B2 (ja) | ゴム組成物 | |
JP4090264B2 (ja) | インナーライナー用ゴム組成物及びタイヤ | |
PL240918B1 (pl) | Mieszanka kauczukowa o ulepszonej wymianie ciepła | |
JP2006124504A (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
Senthilvel et al. | Novel carbon black-halloysite nanotube reinforced NBR-PVC hybrid oil seals for automotive applications | |
EP3480248B1 (en) | Rubber composition for hollow ball and hollow ball | |
JP2009024100A (ja) | タイヤインナーライナー用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
JP4102143B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP4043376B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP2002088206A (ja) | インナーライナー用ゴム組成物 | |
JP4977304B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
EP3670596A1 (en) | Rubber composition for tennis ball | |
JP2007302716A (ja) | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP2014031405A (ja) | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
JP4796454B2 (ja) | サイド補強用ゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤ | |
JP4755051B2 (ja) | ゴム組成物 | |
JP2012233093A (ja) | インナーライナー用ゴム組成物、その製造方法及び空気入りタイヤ | |
JP2009007422A (ja) | ゴム組成物およびタイヤ |