JP2008126634A - 再生インナーライナー用ゴム組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に入手可能な原料を用いて、加硫時間を短縮でき、ジエン系ゴムとの接着性に優れる再生インナーライナー用ゴム組成物の製造方法を提供する。
【解決手段】（Ａ）トラックバス用チューブレスタイヤのインナーライナー層を取り出す工程、（Ｂ）取り出したインナーライナー層を熱や圧力を付加することなく粉砕し、インナーライナー再生用ゴム粉砕物を作製する工程、および（Ｃ）インナーライナー再生用ゴム粉砕物と、該インナーライナー再生用ゴム粉砕物以外のゴム成分を混練りする工程により、再生インナーライナー用ゴム組成物を製造する。
【選択図】なし

Description

本発明は、再生インナーライナー用ゴム組成物の製造方法、ならびに該製造方法により得られた再生インナーライナー用ゴム組成物およびそれを有する空気入りタイヤに関する。

従来、再生ブチル系ゴムは、中近東などのインフラが未整備の地域から、メーカーが中古のトラックバス用チューブを輸入し、粉砕・細砕し、製造してきた（たとえば、特許文献１参照）。

しかし、そのような地域でも、将来インフラが整備されれば、タイヤのチューブレス化が進み、ブチル系ゴムの原材料であるチューブの調達が困難となることが予想される。

一般に、チューブ以外のタイヤ部材を用いて、再生ゴムを製造する場合、タイヤのトレッド部を原材料としている。しかし、タイヤトレッドは硬度が比較的高いゴム組成物からなっており、再生ゴムとして、他のゴム成分と混練りする場合、再生ゴムの分散性を向上させるために、高圧力下で加熱処理を行うことが必須となる。しかし、加熱処理を施すと、ゴムが劣化し、ゴム物性が低下するという問題がある。また、そのような再生ゴムを使用した場合、加硫時間が長くなり、ケースとの接着性に劣るという問題もあった。

特開２００４−３５６９０号公報

本発明は、容易に入手可能な原料を用いて、加硫時間を短縮でき、ジエン系ゴムとの接着性に優れる再生インナーライナー用ゴム組成物の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、（Ａ）トラックバス用チューブレスタイヤのインナーライナー層を取り出す工程、（Ｂ）取り出したインナーライナー層を熱や圧力を付加することなく粉砕し、インナーライナー再生用ゴム粉砕物を作製する工程、および（Ｃ）インナーライナー再生用ゴム粉砕物と、該インナーライナー再生用ゴム粉砕物以外のゴム成分を混練りする工程を含む再生インナーライナー用ゴム組成物の製造方法に関する。

前記インナーライナー層は、ブチル系ゴムからなることが好ましい。

前記インナーライナー再生用ゴム粉砕物以外のゴム成分は、ブチル系ゴムであることが好ましい。

また、本発明は、前記製造方法により得られた再生インナーライナー用ゴム組成物に関する。

さらに、本発明は、前記再生インナーライナー用ゴム組成物を用いた再生インナーライナーを有する空気入りタイヤに関する。

本発明によれば、トラックバス用チューブレスタイヤのインナーライナー層を取り出し、熱や圧力を付加することなく粉砕し、他のゴム成分と混練りすることで、容易に入手可能な原料を用いて、加硫時間を短縮でき、ジエン系ゴムとの接着性に優れる再生インナーライナー用ゴム組成物を製造することができる。

本発明の再生インナーライナー用ゴム組成物の製造方法は、（Ａ）トラックバス用チューブレスタイヤのインナーライナー層を取り出す工程、（Ｂ）取り出したインナーライナー層を熱や圧力を付加することなく粉砕し、インナーライナー再生用ゴム粉砕物を作製する工程、および（Ｃ）インナーライナー再生用ゴム粉砕物と、該インナーライナー再生用ゴム粉砕物以外のゴム成分を混練りする工程を含む。

工程（Ａ）では、トラックバス用チューブレスタイヤのインナーライナー層を取り出す。

乗用車用チューブレスタイヤではなく、トラックバス用チューブレスタイヤを使用するのは、ゴムゲージが厚く、剥離が容易であるためである。

タイヤのインナーライナー層を取り出す方法としては、（１）タイヤを４分割に切断し、比較的接着性の弱いブチル系ゴムとジエン系ゴムの界面を剥離させる方法、（２）タイヤを切断せずに、タイヤ内面のプロファイルを測定し、タイヤの内面にバイトをあて、タイヤを回転させ、タイヤ内面をインナーライナー層の厚さに相当する所定の厚さだけ削り取る方法、（３）タイヤを冷凍粉砕し、タイヤコードと分離した後、ブチル系ゴムとジエン系ゴムの界面を剥離させる方法などがあげられる。なかでも、比較的容易であり、大量採取できるという理由から、方法（２）が好ましい。

方法（２）において、プロファイルを測定する方法としては、たとえば、Ｘ線ＣＴスキャン、レーザー変位計などを使用する方法などがあげられる。なかでも、Ｘ線ＣＴスキャンが好ましい。プロファイルを測定した後、プロファイルのデータを入力後、以下に示す採取を行う。なお、タイヤのサイズが分かっている場合には、その内面プロファイルも分かるので、測定しなくてもそのプロファイルにあったバイトの動きを設定することができる。

また、バイトではなく、タイヤを回転させるのは、内面から均等に採取できるためである。なお、タイヤを回転させるときの回転数は、タイヤの種類やサイズ、インナーライナーのゲージなどに応じて、適宜変更するのが好ましい。

なお、方法（２）を採用する場合、インナーライナー層を取り出したタイヤについては、タイヤ内面にタイヤチューブを配することで、再利用することができるという利点もある。

また、ここで取り出すインナーライナー層は、クロロブチルゴム、ブロモブチルゴムなどのハロゲン化ブチルゴムや、ブチルゴムなどのブチル系ゴムからなることが好ましい。これらのブチル系ゴムのなかでも、空気や水分の透過性を低く抑えることができるという理由から、ハロゲン化ブチルゴムからなることが好ましい。

工程（Ｂ）では、取り出したインナーライナー層に熱や圧力を付加することなく粉砕してインナーライナー再生用ゴム粉砕物を得る。

従来は、再生ゴムの分散性を向上させるため、架橋部の結合を切断させるために高圧力下で加熱していた。しかし、本発明で取り出すインナーライナー層はもともと架橋密度が小さく設定されており、脱硫しなくても、粉砕すれば、充分な分散性が得られることから、熱や圧力を付加する必要がないという利点がある。

また、粉砕方法としては、機械的粉砕や冷凍粉砕があげられる。

粉砕後のインナーライナー層は、ふるいにかけて３０〜５０メッシュの大きさに調節することが好ましい。粉砕後のインナーライナー層の大きさが３０メッシュ未満では、ゴム粉の粒径が大きすぎて、充分な強度が得られない傾向があり、５０メッシュをこえると、収率が低く、再生インナーライナー再生用ゴム粉砕物のコストが増大する傾向がある。

このようにして得られたインナーライナー再生用ゴム粉砕物は、未反応のハロゲン基を多数有するため、加硫速度がはやく、ケースとの接着性にも優れるものである。

工程（Ｃ）では、インナーライナー再生用ゴム粉砕物と、インナーライナー再生用ゴム粉砕物以外のゴム成分を混練りする。

インナーライナー再生用ゴム粉砕物以外のゴム成分としては、たとえば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロブチルゴム、ブロモブチルゴムなどのハロゲン化ブチルゴムなどがあげられるが、空気や水分の透過性を低く抑えることができるという理由から、ブチル系ゴムが好ましく、ハロゲン化ブチルゴムがより好ましく、クロロブチルゴムがさらに好ましい。

工程（Ｃ）で混練りする全ゴム成分のうち、インナーライナー再生用ゴム粉砕物の含有率は１５重量％以上が好ましく、１８重量％以上がより好ましい。インナーライナー再生用ゴム粉砕物の含有率が１５重量％未満では、インナーライナー配合のコストの削減が少ない傾向がある。また、インナーライナー再生用ゴム粉砕物の含有率は２５重量％以下が好ましく、２３重量％以下がより好ましい。インナーライナー再生用ゴム粉砕物の含有率が２５重量％をこえると、加硫速度が遅くなる傾向がある。

工程（Ｃ）では、他にも、カーボンブラックや樹脂などを混練りすることができる。

カーボンブラックとしては、とくに制限されるわけではないが、大粒径のものが好ましい。具体的には、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は２０ｍ²／ｇ以上が好ましく、２５ｍ²／ｇ以上がより好ましい。カーボンブラックのＮ₂ＳＡが２０ｍ²／ｇ未満では、強度が低くなる傾向がある。また、カーボンブラックのＮ₂ＳＡは４０ｍ²／ｇ以下が好ましく、３０ｍ²／ｇ以下がより好ましい。カーボンブラックのＮ₂ＳＡが４０ｍ²／ｇをこえると、タイヤの転がり抵抗が大きくなってしまう傾向がある。

カーボンブラックの配合量は、インナーライナー再生用ゴム粉砕物を含めた全ゴム成分１００重量部に対して５０重量部以上が好ましく、５５重量部以上がより好ましい。カーボンブラックの配合量が５０重量部未満では、未加硫状態におけるゴムの粘度が低く、タイヤでのゴム残りが乏しい傾向がある。また、カーボンブラックの配合量は７０重量部以下が好ましく、６５重量部以下がより好ましい。カーボンブラックの配合量が７０重量部をこえると、加工時の発熱が大きく、工程での焼けが発生する傾向がある。

樹脂としては、とくに制限されるわけではないが、２種以上の粘着付与樹脂からなる樹脂の混合物（混合樹脂）が好ましい。１種の粘着付与樹脂のみを使用した場合、空気や水分の透過性を低く抑えることができない傾向がある。

混合樹脂に使用する粘着付与樹脂としては、たとえば、芳香族系樹脂、石油系樹脂、フェノール系樹脂などがあげられ、これらのなかから２種以上を選択して混合したものを使用することができる。なかでも、芳香族系樹脂と石油系樹脂との組み合わせが好ましい。

混合樹脂としては、具体的には、シールアンドザイラハー社製のストラクトール４０ＭＳ、フローポリマー、プロミックス４００などがあげられる。

混合樹脂の配合量は、インナーライナー再生ゴムを含めた全ゴム成分１００重量部に対して８重量部以上が好ましく、１０重量部以上がより好ましい。混合樹脂の配合量が８重量部未満では、空気や水分の透過性の充分な改善効果が得られない傾向がある。また、混合樹脂の配合量は１５重量部以下が好ましく、１２重量部以下がより好ましい。混合樹脂の配合量が１５重量部をこえると、加硫速度が極端に遅くなる傾向がある。

工程（Ｃ）では、他にも、ゴム工業で通常使用される配合剤、たとえば、ステアリン酸、各種老化防止剤、酸化亜鉛、硫黄、各種加硫促進剤などを必要に応じて適宜配合してもよい。

本発明の再生インナーライナー用ゴム組成物は、空気や水分の透過性を低く抑えることができるという理由から、インナーライナーとして使用するものである。

本発明の再生インナーライナー用ゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどでインナーライナー再生ゴム、その他のゴム成分、必要に応じてその他の配合剤を混練りし、その後加硫することにより、本発明の再生インナーライナー用ゴム組成物を製造することができる。

本発明の空気入りタイヤは、本発明の再生インナーライナー用ゴム組成物を用いて、通常の方法によって製造することができる。すなわち、必要に応じて前記配合剤を配合した本発明の再生インナーライナー用ゴム組成物を、未加硫の段階でインナーライナーの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成する。その後、加硫機中で加熱加圧して、本発明の空気入りタイヤを製造することができる。

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。

以下、実施例および比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
インナーライナー再生用ゴム粉砕物：下記製造方法により、製造（臭素化ブチルゴム）
チューブ由来の再生ゴム：村岡ゴム工業（株）製のブチルチューブ由来の再生ゴム（ブチルゴム、加圧条件下で加熱処理されたもの）
クロロブチルゴム：エクソンモービル（有）製のＨＴ−１０６８
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイヤブラックＧ（Ｎ６６０）
プロセスオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＰＡ３２
混合樹脂：シールアンドザイラハー社製のストラクトール４０ＭＳ
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「つばき」
老化防止剤：バイエル社製のブルカノックスＨＳ／ＬＧ
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
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）製のノクセラーＤＭ（ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド）

（インナーライナー再生用ゴム粉砕物の製造方法）
まず、住友ゴム工業（株）製のインナーライナー採取装置を用いて、トラックバス用タイヤ（サイズ：１１Ｒ２２．５）の内面のプロファイルのデータを入力し、このタイヤの内面にバイトをあて、タイヤを１０ｒｐｍで回転させ、タイヤ内面のインナーライナー層を、厚さ１．５ｍｍまで削り取った。そして、取り出したインナーライナー層を、住友ゴム工業（株）製の粉砕装置を用いて機械粉砕し、ふるいにかけて３０〜５０メッシュの大きさのゴムを作製した。

実施例１および比較例１〜２
表１に示す配合処方にしたがい、バンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を１５０℃の条件下で３分間混練りし、混練り物を得た。つぎに、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、９５℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を１７５℃の条件下で１５分間プレス加硫し、実施例１および比較例１〜２の加硫ゴム組成物を得た。

（ムーニー粘度試験）
ＪＩＳ Ｋ ６３００「未加硫ゴムの試験方法」に準じて、（株）島津製作所製のムーニー粘度試験機「ムーニービスコメーターＳＭＶ−２０２」を用い、１分間の予熱によって熱せられた１３０℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、４分間経過した時点での未加硫ゴム組成物のムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄）を測定した。さらに、未加硫ゴム組成物の粘度が１０ポイント上昇する時間（スコーチタイム（分））を測定した。ムーニー粘度が小さいほど加工性に優れることを示し、スコーチタイムが小さいほど早期加硫が生じ、好ましくないことを示す。

（キュラスト試験）
ＪＩＳ Ｋ ６３００「未加硫ゴムの試験方法」に記載されている振動式加硫試験機（キュラストメーター）を用い、測定温度１６０℃で加硫試験を行ない、時間とトルクとをプロットした加硫速度曲線を得た。そして、加硫速度曲線のトルクの最小値をＭＬ、最大値をＭＨ、その差（ＭＨ−ＭＬ）をＭＥとしたとき、ＭＬ＋０．１ＭＥに到達する時間Ｔ１０（スコーチタイム（分））、ＭＬ＋０．９５ＭＥに到達する時間Ｔ９５（最適加硫時間（分））および最大トルクＭＨを読み取った。なお、Ｔ１０が大きいほど早期加硫が生じにくく、Ｔ９５が小さいほど加硫時間を短縮でき、ＭＨが大きいほど加硫密度が大きく、それぞれ好ましいことを示す。

（ジエン系ゴムとの接着性）
１．０ｍｍにシーティングしたジエン系ゴムのシートと、各実施例または比較例のゴムシートとを、シート間にモノフィラメントキャンパスを挟んで貼り合わせて加硫した。その後、シート列離方向に２５ｍｍ幅で切り出し、オートグラフにて剥離抗力を測定した。そして、比較例１の接着性指数を１００とし、各配合の剥離抗力を指数表示した。なお、接着性指数が大きいほど剥離抗力が大きく、優れることを示す。

前記評価結果を表１に示す。

Claims (5)

1. （Ａ）トラックバス用チューブレスタイヤのインナーライナー層を取り出す工程、
   （Ｂ）取り出したインナーライナー層を熱や圧力を付加することなく粉砕し、インナーライナー再生用ゴム粉砕物を作製する工程、および
   （Ｃ）インナーライナー再生用ゴム粉砕物と、該インナーライナー再生用ゴム粉砕物以外のゴム成分を混練りする工程
   を含む再生インナーライナー用ゴム組成物の製造方法。
2. インナーライナー層が、ブチル系ゴムからなる請求項１記載の再生インナーライナー用ゴム組成物の製造方法。
3. インナーライナー再生用ゴム粉砕物以外のゴム成分が、ブチル系ゴムである請求項１または２記載の再生インナーライナー用ゴム組成物の製造方法。
4. 請求項１、２または３記載の製造方法により得られた再生インナーライナー用ゴム組成物。
5. 請求項４記載の再生インナーライナー用ゴム組成物を用いた再生インナーライナーを有する空気入りタイヤ。