JP2007269893A - タイヤ用ゴムセメント - Google Patents

Abstract

【課題】空気入りタイヤのキャップトレッドスプライス部の接着性及び成形時の作業性を改良することができるタイヤ用ゴムセメントの提供。
【解決手段】天然ゴム（ＮＲ）／スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）をＮＲ／ＳＢＲ比２０／８０〜７０／３０（重量比）で含むゴム成分を濃度５〜２０重量％で、そして式（Ｉ）：

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜１８のアルキル基、Ｒ²は水素又はリモネン残基、Ｒ³はメチル基又はエチル基、ｍは０〜８の整数、ｎは３２〜４０の整数を示す。）
のシリカ分散剤を濃度２〜７重量％で、有機溶剤に溶解させてなるタイヤ用ゴムセメント並びにそれをタイヤトレッドスプライス部に用いた空気入りタイヤ。
【選択図】なし

Description

本発明はタイヤ用ゴムセメントに関し、更に詳しくは特にスタットレスタイヤに使用するのに適した、タイヤのキャップトレッドスプライス部の接着性を改良でき、また成形時の作業性にも優れたタイヤ用ゴムセメントに関する。

スタッドレスタイヤはその低温下での柔軟性を確保すべく、ゴム成分として天然ゴム（ＮＲ）／ポリブタジエンゴム（ＢＲ）のブレンド配合が主として使用されている。さらにスタッドレスタイヤにおいてもウェット性能の向上が重要視され、近年ではシリカが配合される場合も多くなっている。

従来のトレッド用スプライスセメントは、主としてスチレン含有量の多いスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を使用したキャップの接着不足を補うために、用いられることが多く、必然的にＳＢＲと各種配合剤からなるゴム組成物を有機溶剤に溶解して用いられているのが通例である（例えば特許文献１参照）。しかしながら、ＳＢＲ単味のゴムセメントを使用した場合には、ＮＲ／ＢＲ配合のキャップとの接着性に劣ったり、ＮＲ／ＢＲ系シリカ配合のキャップとの組合せの場合には、シリカ表面に存在する極性基の影響で、タックが不足して成形作業性が悪化する場合が多いという問題があった。また天然ゴムを主とする配合のキャップであっても、スプライスセメントを塗布しない場合には、成形工程において十分な成形作業性が得られるほどスプライス部のタックは高くなく、やはりスプライスセメントを使用することは生産作業性の向上のために必須である。

また、タイヤ製造工場での生産性を考慮した場合、ＳＢＲ系トレッド用のスプライスセメントとＮＲ／ＢＲ系トレッド用のスプライスセメントを使い分ける場合、スプライスセメントを２種類作製する必要があるのみならず、工程にて２種類を適宜使い分ける設備まで必要となり、生産効率の低下を引き起こすので、好ましくない。１種類のセメントでＳＢＲ系トレッドもＮＲ／ＢＲ系トレッドも接着させるのがよい。

特開平４−１１９８３０号公報

従って、本発明の目的は前記問題点を解決して、ＮＲ／ＳＢＲを種ゴムとして用いて、ＮＲ／ＢＲ配合のキャップトレッドスプライス部の接着性及び成形時の作業性を改良することができるタイヤ用ゴムセメントを提供することにある。

本発明に従えば、ゴム成分として天然ゴム（ＮＲ）／スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）をＮＲ／ＳＢＲ比２０／８０〜７０／３０（重量比）で含むゴム組成物を濃度５〜２０重量％で、そして式（Ｉ）：

（式中、Ｒ¹は炭素数１〜１８のアルキル基、Ｒ²は水素又はリモネン残基、Ｒ³はメチル基又はエチル基、ｍは０〜８の整数、そしてｎは３２〜４０の整数を示す。）
のシリカ分散剤を濃度２〜７重量％で、有機溶剤に溶解させてなるタイヤ用ゴムセメントが提供される。

本発明に従えば、更に前記ゴムセメントをタイヤトレッドスプライス部の接着用に使用した空気入りタイヤが提供される。

本発明によれば、一定割合のＳＢＲ／ＮＲブレンドを種ゴムとし、これに特定のシリカ分散剤を配合することによって、ＮＲ／ＢＲ配合のキャップトレッドスプライス部も確実に接着でき、また成形時の作業性も十分に確保できるタイヤ用ゴムセメントを得ることができる。

本発明者らは前記従来技術の問題点を解決すべく研究を進めた結果、特定比のＳＢＲ／ＮＲブレンドを種ゴムとし、これに前記式（Ｉ）のシリカ分散剤を配合して有機溶剤に溶解することによって、ＮＲ／ＢＲ配合のキャップトレッドスプライス部も確実に接着させ、また成形時の作業性も十分に確保できるタイヤ用ゴムセメントを開発することに成功した。

本発明に係るゴムセメントにはゴム成分としてＮＲ及びＳＢＲのブレンドを用い、その配合比（重量比）はＮＲ／ＳＢＲ＝２０／８０〜７０／３０、好ましくは４０／６０〜６０／４０である。このブレンドにおいてＮＲの比率が高いとハイスチレン含有ＳＢＲを使用したコンパウンドの接着に劣るので好ましくなく、逆にＳＢＲの比率が高いと天然ゴムを使用したコンパウンドの接着に劣るので好ましくない。

本発明のゴムセメントは前記ゴム成分を含むゴム組成物を有機溶剤中に５〜２０重量％、好ましくは８〜１５重量％の濃度で溶解する。この濃度が少ないと加硫後の接着性に劣るので好ましくなく、多いと接着部の強度が得られず、結果として接着性に劣るので好ましくない。

本発明のタイヤ用ゴムセメントに配合する前記式（Ｉ）のシリカ分散剤は、例えば特開平１０−１１４８４１号公報に記載された公知の化合物であり、この公報に記載の合成方法に従って得ることができる。なお、式（Ｉ）において、Ｒ¹がメチル基、Ｒ²が水素又はリモネン残基、Ｒ³がエチル基、ｍが０〜４の整数、ｎが３６〜４０の整数であるのが好ましい。

本発明のタイヤ用ゴムセメントは、前記シリカ分散剤を有機溶剤中に濃度２〜７重量％、好ましくは４〜６重量％の濃度で含む。この濃度が低いと接着性に劣るので好ましくなく、逆に高いと揮発せずに表面に残存するため成形作業性に劣るので好ましくない。

本発明において使用する有機溶剤は前記ゴム組成物及びシリカ分散剤を溶解することができるものであれば、特に限定はなく、具体的には、ゴム揮発油、ベンジン、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサンなどを用いることができる。

本発明のタイヤ用ゴムセメントは従来の方法と同様にしてキャップトレッドのスプライス部に、例えばエアーポンプで霧状にして接着部に吹付け塗布することができる。

本発明に係るタイヤ用ゴムセメントには、前記した必須成分に加えて、粘着性付与剤、カーボンブラックやシリカなどのフィラー、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのゴム組成物用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。

実施例１〜３及び比較例１〜７
サンプルの調製
表Ｉに示す配合（重量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を２リットルの密閉型ミキサーで４分間混練し、１５０℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、種ゴム組成物を得た。このゴム組成物を表Ｉに示す配合（重量部）でシリカ分散剤を加えてゴム揮発油に溶解させてタイヤ用ゴムセメントを得た。

次に得られたタイヤ用ゴムセメントを用いて、ＳＢＲ系トレッド、ＮＲ／ＢＲ（カーボン）系トレッド及びＮＲ／ＢＲ（シリカ）系トレッドに対する作業性及び接着性を以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。結果は表Ｉに示す。なお、ＳＢＲ系トレッド、ＮＲ／ＢＲ（カーボン）系トレッド及びＮＲ／ＢＲ（シリカ）系トレッドの配合は表ＩＩに示す。

ゴム物性評価試験法
成形作業性：ゴムセメントを塗布したトレッドを用いてタイヤ成形時に貼合せ部の貼合せやすさを評価した。
経時タック：タイヤ成形後１時間後にトレッドスプライス部の合わせ不良の有無を目視で評価した。
逆バフがけ：加硫後のタイヤについて、スプライス部にスプライス部を剥がす方向に回転式グラインダーをかけ、表面を削ったときのスプライス部の剥がれ、界面の露出具合を評価した。

表Ｉ脚注
＊１：日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ １５０２
＊２：天然ゴム ＴＳＲ−２０
＊３：昭和キャボット（株）製Ｎ３３９
＊４：昭和シェル石油（株）製デソレックス３号
＊５：ＢＡＳＦ（株）製コレシン
＊６：正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種
＊７：大内新興化学工業（株）製ノクセラーＮＳ−Ｐ
＊８：鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄
＊９：下記式（ＩＩ）（平均）で表わされる日本ユニカー（株）製エトキシメチルハイドロジエンポリシロキサン（平均重合度＝４０）

＊１０：日石三菱（株）製変性ナフテニックゴム揮

表Ｉの結果から明らかなように、種ゴムがＳＢＲ系のスプライスセメントはＮＲ／ＢＲ系のトレッドの成形作業性及びタックが不良で好ましくない（比較例１）。一方、種ゴムのポリマー組成をＮＲ１００重量部とすると、ＳＢＲ系トレッドの成形作業性及びタックが不良となって好ましくない（比較例２）。これらに対し、種ゴムのポリマー組成をＮＲ／ＳＢＲ系ブレンド系とすると、ＳＢＲ系トレッド、ＮＲ／ＢＲトレッドのいずれも成形作業性及びタックが良好になるが（比較例３及び実施例１）、シリカ分散剤を配合しないと（比較例３）、ＮＲ／ＢＲにシリカを配合しているトレッドにおいてはシリカ分散剤を共に使用しないと、経時タック性が劣る（比較例３）。しかしながら、シリカ分散剤の配合量が少量すぎると、効果が小さく接着性に劣り、多量すぎると、シリカ分散剤だけが揮発せずに表面に残存するため成形作業性やタックが劣るようになる（比較例４，５）。

一方、実施例２，３及び比較例６，７の結果から明らかなように、ＮＲ／ＳＢＲの比重（重量比）は２０／８０〜７０／３０であるのが好ましく、これを外れると、すべてのトレッド系に対して有効ではない。

本発明によれば、種ゴムをＳＢＲ／ＮＲブレンドとし、これに特定のシリカ分散剤を配合することによって、ＳＢＲ系並びにＮＲ／ＢＲ系（カーボンブラック及びシリカ）の配合のキャップトレッドスプライス部を確実に接着させ、また成形時の作業性も十分に確保できるスプライスセメントが得られるので、各種配合のタイヤキャップトレッドスプライス部の接着用ゴムセメントとして用いることができる。

Claims (4)

1. ゴム成分として天然ゴム（ＮＲ）／スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）をＮＲ／ＳＢＲ比２０／８０〜７０／３０（重量比）で含むゴム組成物を濃度５〜２０重量％で、そして式（Ｉ）：
   

   

   （式中、Ｒ¹は炭素数１〜１８のアルキル基、Ｒ²は水素又はリモネン残基、Ｒ³はメチル基又はエチル基、ｍは０〜８の整数、そしてｎは３２〜４０の整数を示す。）
   のシリカ分散剤を濃度２〜７重量％で、有機溶剤に溶解させてなるタイヤ用ゴムセメント。
2. 前記式（Ｉ）において、Ｒ¹がメチル基、Ｒ²が水素又はリモネン残基、Ｒ³がエチル基、ｍが０〜４の整数、そしてｎが３６〜４０の整数である請求項１に記載のタイヤ用ゴムセメント。
3. 請求項１又は２に記載のゴムセメントをタイヤトレッドスプライス部の接着用ゴムセメントに用いた空気入りタイヤ。
4. 前記ゴムセメントをエアーポンプで霧状にして接着部に吹き付け塗布した請求項３に記載の空気入りタイヤ。