JP2011116845A - Rubber composition for bladder and bladder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラダー用ゴム組成物、及び、それを用いたブラダーに関する。 The present invention relates to a rubber composition for bladder and a bladder using the same.
タイヤの製造工程においては、成形工程で得られたグリーンタイヤを、加硫工程で弾性を有する加硫ゴム構造体に変える。加硫工程においては、通常、グリーンタイヤの外面からは、モールドをジャケットタイプの熱盤にとりつけるなどの方法で加熱する。また、グリーンタイヤの内面からは、袋状の形状をしたブラダーをタイヤの内部に挿入し、蒸気等を圧入して加熱する。 In the tire manufacturing process, the green tire obtained in the molding process is changed to a vulcanized rubber structure having elasticity in the vulcanization process. In the vulcanization step, the green tire is usually heated from the outer surface by a method such as attaching a mold to a jacket type hot platen. Further, from the inner surface of the green tire, a bladder having a bag shape is inserted into the tire, and steam or the like is injected and heated.
ブラダーは、加熱条件下で繰り返し使用されるため、高い耐熱性が要求される。そのため、ブラダー用ゴム組成物においては、硫黄を用いた加硫ではなく、酸化亜鉛を用いた金属架橋、又は、上記金属架橋と反応型アルキルフェノール樹脂等の架橋樹脂を用いた架橋を併用する場合がほとんどである。 Since the bladder is repeatedly used under heating conditions, high heat resistance is required. Therefore, in the rubber composition for bladder, there is a case where not the vulcanization using sulfur but the metal crosslinking using zinc oxide or the above-mentioned metal crosslinking and crosslinking using a crosslinking resin such as a reactive alkylphenol resin may be used in combination. Is almost.
一般にブラダー用ゴム組成物を製造する際には、まず、ゴム成分、カーボンブラック、オイル類等をゴム組成物の温度（練り温度）が１５０〜１６０℃になるまで混練り（ベース練り）し、次に、混練り後のゴム組成物に、架橋剤である酸化亜鉛等の成分を配合し、再度混練り（仕上げ練り）することになるが、練り温度を上げてしまうと架橋反応が始まってしまうため、練り温度を１００℃以上に上げる事は難しい。そのため、必然的にベース練りに比べて仕上げ練りにおける練り込み性は低下してしまい、酸化亜鉛を充分に分散させることが困難となり、ブラダーの寿命を低下させる原因となっている。 In general, when producing a rubber composition for a bladder, first, a rubber component, carbon black, oils, and the like are kneaded (base kneading) until the temperature (kneading temperature) of the rubber composition reaches 150 to 160 ° C. Next, the rubber composition after kneading is blended with a component such as zinc oxide as a crosslinking agent and kneaded again (finish kneading), but when the kneading temperature is raised, the crosslinking reaction starts. Therefore, it is difficult to raise the kneading temperature to 100 ° C. or higher. Therefore, the kneadability in the finish kneading is inevitably lowered as compared with the base kneading, and it becomes difficult to sufficiently disperse zinc oxide, which causes a decrease in the life of the bladder.
この原因を解決するために、予め仕上げ練りする成分（酸化亜鉛等）をマスターバッチ化して練ることも提案されているが、マスターバッチ化した場合であっても酸化亜鉛の分散性については未だ改善の余地を残すものである。 In order to solve this cause, it has also been proposed to masterbatch the components (zinc oxide, etc.) to be kneaded in advance, but even in the case of masterbatch, the dispersibility of zinc oxide is still improved. It leaves room for.
また、酸化亜鉛の分散性向上以外のブラダーを長寿命化する手法として、特許文献１には、ポリパラフェニレン−テレフタラミド縮合物を含有し、さらに、有機チオサルフェート化合物またはシトラコンイミド化合物を特定量含有することで、加硫回数を経ることによるブラダーの伸びを小さくし、ブラダーの寿命を延ばすブラダー用ゴム組成物について開示されている。しかし、ブラダーの長寿命化については、未だ改善の余地を残すものである。 In addition, as a technique for extending the life of a bladder other than the improvement in dispersibility of zinc oxide, Patent Document 1 contains a polyparaphenylene-terephthalamide condensate, and further contains a specific amount of an organic thiosulfate compound or a citraconimide compound. Thus, a rubber composition for a bladder is disclosed that reduces the elongation of the bladder due to the number of vulcanizations and extends the life of the bladder. However, there is still room for improvement in extending the life of bladders.
本発明は、前記課題を解決し、ブラダーの長寿命化を充分に達成できるブラダー用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したブラダーを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a rubber composition for a bladder which can sufficiently achieve a long life of the bladder, and a bladder produced using the rubber composition.
本発明者は、鋭意検討の結果、ワックス処理酸化亜鉛を配合することにより、ブラダーの寿命が向上することを見出すに至った。
すなわち、本発明は、ブチル系ゴムを含有するゴム成分と、ワックス処理酸化亜鉛とを含むブラダー用ゴム組成物に関する。
As a result of intensive studies, the present inventor has found that the life of the bladder is improved by blending the wax-treated zinc oxide.
That is, this invention relates to the rubber composition for bladders containing the rubber component containing a butyl-type rubber, and a wax process zinc oxide.
上記ワックス処理酸化亜鉛は、該ワックス処理酸化亜鉛に含まれる酸化亜鉛の含有量がゴム成分１００質量部に対して２．２〜６．８質量部となるように配合されることが好ましい。また、上記ワックス処理酸化亜鉛の酸化亜鉛１００質量部に対するワックスの含有量が５〜２０質量部であることが好ましい。 The wax-treated zinc oxide is preferably blended so that the content of zinc oxide contained in the wax-treated zinc oxide is 2.2 to 6.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Moreover, it is preferable that content of the wax with respect to 100 mass parts of zinc oxides of the wax-treated zinc oxide is 5 to 20 mass parts.
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したブラダーに関する。 The present invention also relates to a bladder produced using the rubber composition.
本発明によれば、ブチル系ゴムを含有するゴム成分と、ワックス処理酸化亜鉛とを含むブラダー用ゴム組成物であるため、該ゴム組成物を用いて作製したブラダーの耐破壊強度及び寿命を向上させることができる。これは、ワックス処理酸化亜鉛を配合することにより、ワックス処理酸化亜鉛（酸化亜鉛）のゴム中へのすべりが良好となり、酸化亜鉛の分散性が向上したものと推測される。そして、酸化亜鉛の分散性向上により、ブラダーゴム中での酸化亜鉛の凝集を防止するとともに、ワックスがブラダー表面に析出することで、ブラダーとタイヤ内面の離型性を向上させることができ、ブラダーの寿命を延ばすことができるものと推測される。
一方、ワックス処理酸化亜鉛を配合するのではなく、仕上げ練り時にワックスと酸化亜鉛を個別に同時に配合した場合には、酸化亜鉛の分散性向上効果はなく、むしろ仕上げ練り時にワックスを配合することにより、混練の際にスリップが生じ、酸化亜鉛の分散性を悪化させてしまう。
また、本発明のゴム組成物を用いて作製したブラダーを用いることにより、タイヤ製造時におけるブラダーの交換回数を減らすことが可能となり、タイヤ製造の生産性を高めることが可能となる。さらに、一定量のタイヤを製造するために必要なブラダーの量が少量で済むため、ブラダーを製造するために必要なゴム量も減らすことが可能となる。このように、大幅なコスト低減とともに省資源化も図ることができる。
According to the present invention, because it is a rubber composition for a bladder containing a rubber component containing butyl rubber and wax-treated zinc oxide, the fracture resistance and life of a bladder produced using the rubber composition are improved. Can be made. This is presumed that the wax-treated zinc oxide (zinc oxide) slips well into the rubber and the dispersibility of the zinc oxide is improved by blending the wax-treated zinc oxide. And by improving the dispersibility of zinc oxide, it prevents the aggregation of zinc oxide in the bladder rubber, and the wax is precipitated on the bladder surface, so that the releasability between the bladder and the tire inner surface can be improved. It is estimated that the lifetime can be extended.
On the other hand, when wax and zinc oxide are blended separately at the same time during finish kneading instead of blending with wax-treated zinc oxide, there is no effect of improving the dispersibility of zinc oxide, rather by blending wax during finish kneading. Slip occurs during kneading, and the dispersibility of zinc oxide is deteriorated.
Moreover, by using the bladder produced using the rubber composition of the present invention, it is possible to reduce the number of times the bladder is replaced at the time of tire production, and it is possible to increase the productivity of tire production. Furthermore, since a small amount of bladder is required to manufacture a certain amount of tire, the amount of rubber necessary to manufacture the bladder can be reduced. In this way, it is possible to achieve significant cost reduction and resource saving.
本発明のブラダー用ゴム組成物は、ブチル系ゴムを含有するゴム成分と、ワックス処理酸化亜鉛とを含む。 The rubber composition for bladders of the present invention comprises a rubber component containing butyl rubber and wax-treated zinc oxide.
本発明では、ゴム成分としてブチル系ゴムが使用される。ブチル系ゴムとしては、たとえば、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）などのハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）（以下、ハロゲン化ブチルゴムと区別して、非ハロゲン化ブチルゴムともいう）などがあげられる。これらブチル系ゴムは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、耐熱性、耐屈曲性が高いという理由から、非ハロゲン化ブチルゴムが好ましい。 In the present invention, butyl rubber is used as the rubber component. Examples of the butyl rubber include halogenated butyl rubber (X-IIR) such as brominated butyl rubber (Br-IIR) and chlorinated butyl rubber (Cl-IIR), butyl rubber (IIR) (hereinafter, distinguished from halogenated butyl rubber, Also referred to as non-halogenated butyl rubber). These butyl rubbers may be used alone or in combination of two or more. Of these, non-halogenated butyl rubber is preferred because of its high heat resistance and high bending resistance.
非ハロゲン化ブチルゴム中のイソプレンの含有量は、２．０モル％以下が好ましく、１．７モル％以下がより好ましい。２．０モル％を超えると、ブラダーの耐熱性が低下し、ブラダーの寿命を向上する効果が得られ難いおそれがある。非ハロゲン化ブチルゴム中のイソプレンの含有量は、０．５モル％以上が好ましく、０．７モル％以上がより好ましい。０．５モル％未満であると、架橋によるゴム強度の向上が不足して、ブラダーの寿命を低下させるおそれがある。 The content of isoprene in the non-halogenated butyl rubber is preferably 2.0 mol% or less, and more preferably 1.7 mol% or less. If it exceeds 2.0 mol%, the heat resistance of the bladder is lowered, and it may be difficult to obtain the effect of improving the life of the bladder. The content of isoprene in the non-halogenated butyl rubber is preferably 0.5 mol% or more, and more preferably 0.7 mol% or more. If it is less than 0.5 mol%, the rubber strength cannot be improved by crosslinking and the life of the bladder may be reduced.
ゴム成分１００質量％中のブチル系ゴムの含有量は、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９２質量％以上である。ブチル系ゴムの含有量が９０質量％未満では、耐熱性に劣る傾向がある。また、ブチル系ゴムの含有量は、好ましくは９７質量％以下、より好ましくは９５質量％以下である。ブチル系ゴムの含有量が９７質量％をこえると、ブチル系ゴム以外のゴム量が不足してゴムが柔らかくなり、ブラダーとして必要な剛性を保つことが困難となるおそれがある。 The content of butyl rubber in 100% by mass of the rubber component is preferably 90% by mass or more, more preferably 92% by mass or more. When the content of butyl rubber is less than 90% by mass, the heat resistance tends to be inferior. The butyl rubber content is preferably 97% by mass or less, more preferably 95% by mass or less. If the content of butyl rubber exceeds 97% by mass, the amount of rubber other than butyl rubber is insufficient and the rubber becomes soft, and it may be difficult to maintain the rigidity required for the bladder.
ゴム成分としては、ほかにも、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、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）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）などのジエン系ゴムを配合してもよい。これらジエン系ゴムは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、架橋を促進させるという理由からＣＲが好ましい。 Other rubber components include ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), and epoxidized natural rubber (ENR). Diene rubbers such as acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR) may be blended. These diene rubbers may be used alone or in combination of two or more. Among these, CR is preferable because it promotes crosslinking.
ゴム成分として、ＣＲを配合する場合、ゴム成分１００質量％中のＣＲの含有量は、好ましくは１質量％以上、より好ましくは３質量％以上である。ＣＲの含有量が１質量％未満では、ブラダーに必要な剛性を保つことが困難となるおそれがある。また、ＣＲの含有量は、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは７質量％以下である。ＣＲの含有量が１０質量％をこえると、ブチル系ゴムの含有量が低下し、充分な耐屈曲性が得られないおそれがある。 When CR is blended as a rubber component, the CR content in 100% by mass of the rubber component is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more. If the CR content is less than 1% by mass, it may be difficult to maintain the rigidity required for the bladder. The CR content is preferably 10% by mass or less, more preferably 7% by mass or less. If the CR content exceeds 10% by mass, the content of butyl rubber may be reduced, and sufficient flex resistance may not be obtained.
本発明では、ワックス処理酸化亜鉛が使用される。これにより、酸化亜鉛の凝集を抑制できる。ワックス処理酸化亜鉛とは、予めワックスにより処理された酸化亜鉛である。予めワックスにより酸化亜鉛を処理することにより、酸化亜鉛の表面がワックスによりコーティングされているため、ゴム組成物中での酸化亜鉛の分散性が向上する。 In the present invention, wax-treated zinc oxide is used. Thereby, aggregation of zinc oxide can be suppressed. Wax-treated zinc oxide is zinc oxide that has been previously treated with wax. By treating zinc oxide with wax in advance, the surface of zinc oxide is coated with wax, so that the dispersibility of zinc oxide in the rubber composition is improved.
ワックス処理酸化亜鉛は、該ワックス処理酸化亜鉛に含まれる酸化亜鉛の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して２．２〜６．８質量部となるように配合されることが好ましい。下限は、より好ましくは２．５質量部以上、更に好ましくは３．０質量部以上、特に好ましくは４．０質量部以上である。２．２質量部未満では、架橋密度の低下により、ブラダーの寿命を充分に向上できないおそれがある。上限は、より好ましくは６．５質量部以下、更に好ましくは６．０質量部以下、特に好ましくは５．０質量部以下である。６．８質量部を超えると、破壊特性（耐破壊強度）が低下するおそれがある。 The wax-treated zinc oxide is preferably blended so that the content of zinc oxide contained in the wax-treated zinc oxide is 2.2 to 6.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The lower limit is more preferably 2.5 parts by mass or more, still more preferably 3.0 parts by mass or more, and particularly preferably 4.0 parts by mass or more. If it is less than 2.2 parts by mass, the life of the bladder may not be sufficiently improved due to a decrease in the crosslinking density. The upper limit is more preferably 6.5 parts by mass or less, still more preferably 6.0 parts by mass or less, and particularly preferably 5.0 parts by mass or less. If it exceeds 6.8 parts by mass, the fracture characteristics (breaking strength) may be reduced.
ワックス処理酸化亜鉛中の酸化亜鉛１００質量部に対するワックスの含有量は、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。５質量部未満であると、酸化亜鉛の凝集を抑制する効果が充分に得られないおそれがある。
該ワックスの含有量は、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下である。２０質量部を超えると、混練時にスリップが生じ、酸化亜鉛の分散性を向上させることが困難となるおそれがある。
The content of wax with respect to 100 parts by mass of zinc oxide in the wax-treated zinc oxide is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more. If the amount is less than 5 parts by mass, the effect of suppressing the aggregation of zinc oxide may not be sufficiently obtained.
The content of the wax is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less. If it exceeds 20 parts by mass, slipping may occur during kneading, and it may be difficult to improve the dispersibility of zinc oxide.
ワックス処理酸化亜鉛の市販品としては、Ｓｃｈｉｌｌ＆Ｓｅｉｌａｃｈｅｒ社製のストラクトールＸＰ１５５９等が挙げられる。 As a commercially available product of the wax-treated zinc oxide, Sstructol XP1559 manufactured by Schill & Seilacher is listed.
本発明のゴム組成物は、架橋樹脂を配合することが好ましい。架橋樹脂としては、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂などがあげられる。アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂の種類については特に制限はない。アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂中のメチロール基の含有量は、通常、７〜１０質量％である。 The rubber composition of the present invention preferably contains a crosslinked resin. Examples of the crosslinked resin include alkylphenol formaldehyde resins. There is no restriction | limiting in particular about the kind of alkylphenol formaldehyde resin. The content of methylol groups in the alkylphenol formaldehyde resin is usually 7 to 10% by mass.
架橋樹脂を配合する場合、架橋樹脂の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは５質量部以上である。２質量部未満では、補強性が劣り、耐久性が悪くなる傾向がある。また、架橋樹脂の含有量は、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下である。２０質量部を超えると、混練り時の加工性が悪化する傾向がある。 When the crosslinked resin is blended, the content of the crosslinked resin is preferably 2 parts by mass or more, and more preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 2 parts by mass, the reinforcing property is inferior and the durability tends to be poor. Further, the content of the crosslinked resin is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less. If it exceeds 20 parts by mass, the workability during kneading tends to deteriorate.
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを配合することが好ましい。使用できるカーボンブラックとしては、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどが挙げられるが、特に限定されない。カーボンブラックを配合することにより、補強性を高めることができる。 The rubber composition of the present invention preferably contains carbon black. Examples of carbon black that can be used include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited. By blending carbon black, it is possible to enhance the reinforcement.
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、好ましくは２０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは４０ｍ２／ｇ以上である。２０ｍ２／ｇ未満では、補強力が不充分であり、ブラダーの寿命が低下しやすくなるおそれがある。また、該カーボンブラックのＮ２ＳＡは、好ましくは９０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは８０ｍ２／ｇ以下である。９０ｍ２／ｇを超えると、仕上がったブラダーが硬くなり過ぎて、加硫するタイヤカバーとのフィットが悪くなり、不良タイヤが発生しやすくなるおそれがある。また、耐屈曲性が劣る傾向にある。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 20 m 2 / g or more, more preferably 40 m 2 / g or more. If it is less than 20 m 2 / g, the reinforcing force is insufficient and the life of the bladder is likely to be reduced. The N 2 SA of the carbon black is preferably 90 m 2 / g or less, more preferably 80 m 2 / g or less. When it exceeds 90 m 2 / g, the finished bladder becomes too hard, and the fit with the tire cover to be vulcanized is deteriorated, and a defective tire may be easily generated. Further, the bending resistance tends to be inferior.
In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.
カーボンブラックを配合する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは４０質量部以上、より好ましくは５０質量部以上である。４０質量部未満では、充分な補強性が得られ難いおそれがある。また、カーボンブラックの含有量は、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは７０質量部以下である。８０質量部を超えると、仕上がったブラダーが硬くなり過ぎて、加硫するタイヤカバーとのフィットが悪くなり、不良タイヤが発生しやすくなるおそれがある。また、耐屈曲性が劣る傾向にある。 When carbon black is blended, the carbon black content is preferably 40 parts by mass or more, and more preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 40 parts by mass, it may be difficult to obtain sufficient reinforcement. Further, the carbon black content is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less. When the amount exceeds 80 parts by mass, the finished bladder becomes too hard, and the fit with the tire cover to be vulcanized is deteriorated, and a defective tire may be easily generated. Further, the bending resistance tends to be inferior.
本発明のゴム組成物には、オイルを配合することが好ましい。オイルを配合することにより、加工性を改善するとともに、ゴムの強度を高めることができる。オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物を用いることができる。 The rubber composition of the present invention preferably contains oil. By blending oil, processability can be improved and the strength of the rubber can be increased. As the oil, for example, process oil, vegetable oil, or a mixture thereof can be used.
プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル（アロマ系プロセスオイル）等が挙げられる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生湯、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。なかでも、ブラダー表面にブリードし、タイヤカバーとの密着を防止する点から、植物油脂が好ましく、ひまし油がより好ましい。 Examples of the process oil include paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil (aromatic process oil). As vegetable oils and fats, castor oil, cottonseed oil, sesame oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut water, rosin, pine oil, pineapple, tall oil, corn oil, rice bran oil, beet flower oil, sesame oil, Examples include olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, and tung oil. Among these, vegetable oils and fats are preferable, and castor oil is more preferable from the viewpoint of bleeding on the bladder surface and preventing adhesion to the tire cover.
上記ゴム組成物がオイルを含有する場合、オイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上である。０．５質量部未満では、加硫後にブラダーとタイヤカバーとの密着が発生しやすくなるおそれがある。また、オイルの含有量は、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは７質量部以下である。１０質量部を超えると、耐熱性が低下し、ブラダーの寿命が低下する傾向となる。 When the rubber composition contains oil, the oil content is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 0.5 parts by mass, there is a risk that adhesion between the bladder and the tire cover is likely to occur after vulcanization. The oil content is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less. When it exceeds 10 mass parts, heat resistance will fall and the lifetime of a bladder will fall.
本発明のブラダー用ゴム組成物は、前記成分のほかに、ステアリン酸、無機充填剤（ホワイトカーボン、シリカ、活性化炭酸カルシウム、タルク、アルミナなど）、有機補強剤（ハイインパクトスチレン樹脂、クマロンインデン樹脂、フェノール樹脂、リグニン、変性メラミン樹脂、石油樹脂など）、耐熱性向上剤、老化防止剤、難燃剤、熱伝導付与剤などを配合することができる。 In addition to the above components, the rubber composition for bladders of the present invention comprises stearic acid, inorganic fillers (white carbon, silica, activated calcium carbonate, talc, alumina, etc.), organic reinforcing agents (high impact styrene resin, coumarone). Indene resin, phenol resin, lignin, modified melamine resin, petroleum resin, etc.), heat resistance improver, anti-aging agent, flame retardant, thermal conductivity imparting agent and the like can be blended.
本発明のブラダー用ゴム組成物は、例えば、以下の方法で製造することができる。
まず、混練り工程について説明する。本実施形態の混練り工程は、ベース練り工程、仕上げ練り工程により構成される。混練り工程では、例えば、混練機を用いて、前記成分が混練りされる。混練機としては従来公知のものを使用でき、例えば、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどが挙げられる。
The rubber composition for bladders of the present invention can be produced, for example, by the following method.
First, the kneading process will be described. The kneading process of the present embodiment includes a base kneading process and a finishing kneading process. In the kneading step, for example, the components are kneaded using a kneader. A conventionally known kneader can be used, and examples thereof include a Banbury mixer, a kneader, and an open roll.
＜ベース練り工程＞
ベース練り工程は、例えば、混練機を用いて、前記成分のうち、ワックス処理酸化亜鉛及び架橋樹脂以外の成分（ブチル系ゴム、クロロプレンゴム、カーボンブラック、オイル等）が混練りされる。
<Base kneading process>
In the base kneading step, for example, components other than the wax-treated zinc oxide and the cross-linked resin (butyl rubber, chloroprene rubber, carbon black, oil, etc.) are kneaded using a kneader.
＜仕上げ練り工程＞
仕上げ練り工程では、ベース練り工程で混練りして得られたゴム組成物に、例えば、混練機を用いて、ワックス処理酸化亜鉛、架橋樹脂等の成分が混練りされる。
<Finish kneading process>
In the final kneading step, components such as wax-treated zinc oxide and a crosslinked resin are kneaded with the rubber composition obtained by kneading in the base kneading step, for example, using a kneader.
＜架橋反応工程＞
以上の混練り工程を行った後、架橋反応工程を行うことにより本発明のブラダー用ゴム組成物が得られる。上記架橋反応工程は、例えば、仕上げ練り工程により得られたゴム組成物（未架橋ゴム組成物）を１７０〜２１０℃で２４０〜３０分間架橋反応を行うことにより実施できる。
<Crosslinking reaction process>
After performing the above kneading process, the rubber composition for bladders of the present invention is obtained by performing a crosslinking reaction process. The said crosslinking reaction process can be implemented by performing a crosslinking reaction for 240 to 30 minutes at 170-210 degreeC, for example by the rubber composition (non-crosslinked rubber composition) obtained by the finish kneading process.
本発明のブラダー用ゴム組成物は、タイヤ製造のためのブラダーとして好適に使用できる。 The rubber composition for bladders of the present invention can be suitably used as a bladder for tire production.
本発明のブラダーは、本発明の未架橋のブラダー用ゴム組成物（上記未架橋ゴム組成物）を用いて押出し機により押出し成形し、ブラダーの形状に成形した後、１７０〜２１０℃で２４０〜３０分間架橋反応を行い、製造することができる。 The bladder of the present invention is extruded by an extruder using the rubber composition for uncrosslinked bladder of the present invention (the above-mentioned uncrosslinked rubber composition) and molded into the shape of a bladder. It can be produced by performing a crosslinking reaction for 30 minutes.
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。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
以下、実施例及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。
ブチルゴム２６８：エクソンモービル化学社製のＢＵＴＹＬ２６８（イソプレンの含有量１．５モル％）（非ハロゲン化ブチルゴム）
クロロプレンゴム：昭和電工（株）製のショウプレンＷ
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＨＡＮ（Ｎ２ＳＡ８０ｍ２／ｇ）
ひまし油：コスモ油化（株）製のひまし油
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
ワックス処理酸化亜鉛：Ｓｃｈｉｌｌ＆Ｓｅｉｌａｃｈｅｒ社製のストラクトールＸＰ１５５９（酸化亜鉛１００質量部に対して、ワックス（パラフィン系ワックス）を１０質量部含有）
架橋樹脂：田岡化学工業（株）製のタッキロール２０１（アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂）
Hereinafter, various chemicals used in Examples and Comparative Examples will be described together.
Butyl rubber 268: BUTYL268 manufactured by ExxonMobil Chemical Co., Ltd. (content of isoprene 1.5 mol%) (non-halogenated butyl rubber)
Chloroprene rubber: Showrene W manufactured by Showa Denko K.K.
Carbon black: Dia Black HAN (N 2 SA 80 m 2 / g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Castor oil: Castor oil manufactured by Cosmo Oil Co., Ltd. Stearic acid: Stearic acid “Kashiwa” manufactured by NOF Corporation
Zinc oxide: 2 types of zinc oxide manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Wax-treated zinc oxide: Sstruct & XP1559 manufactured by Schill & Seilacher (containing 10 parts by mass of wax (paraffinic wax) with respect to 100 parts by mass of zinc oxide)
Cross-linked resin: Tacroll 201 (alkylphenol formaldehyde resin) manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.
実施例１〜６及び比較例１〜３
表１に示す配合内容にしたがって、１．７Ｌのバンバリーミキサーを用いて、酸化亜鉛、ワックス処理酸化亜鉛、架橋樹脂以外の材料を１５０℃の条件下で４分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に、架橋樹脂、及び、酸化亜鉛若しくはワックス処理酸化亜鉛を添加し、１．７Ｌのバンバリーミキサーを用いて、８０℃の条件下で３分間練り込み、未架橋ゴム組成物を得た。得られた未架橋ゴム組成物を１９０℃で３０分間、２ｍｍ厚の金型で架橋反応を行い、架橋ゴム組成物を得た。
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-3
According to the composition shown in Table 1, materials other than zinc oxide, wax-treated zinc oxide and crosslinked resin were kneaded for 4 minutes at 150 ° C. using a 1.7 L Banbury mixer to obtain a kneaded product. . Next, a cross-linked resin and zinc oxide or wax-treated zinc oxide are added to the kneaded product obtained, and the mixture is kneaded for 3 minutes under a condition of 80 ° C. using a 1.7 L Banbury mixer. A composition was obtained. The obtained uncrosslinked rubber composition was subjected to a crosslinking reaction with a 2 mm-thick mold at 190 ° C. for 30 minutes to obtain a crosslinked rubber composition.
得られた架橋ゴム組成物を１８０℃のオーブン（空気雰囲気下）で、２４時間熱老化させた。得られたものを老化サンプルとした。 The obtained crosslinked rubber composition was heat-aged in an oven at 180 ° C. (in an air atmosphere) for 24 hours. The obtained sample was used as an aging sample.
得られた未架橋ゴム組成物をブラダーの形状に成形し、１９０℃、３０分間架橋反応を行うことにより、ブラダー（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５、ブラダーストレッチ（ペリフェリ：１．０８、サーカム：１．２５）、ブラダーゲージ：５ｍｍ）を作製した。 The obtained uncrosslinked rubber composition was molded into a bladder shape and subjected to a crosslinking reaction at 190 ° C. for 30 minutes, whereby a bladder (tire size: 195 / 65R15, bladder stretch (periphery: 1.08, Circum: 1. 25), bladder gauge: 5 mm).
（引張試験）
ＪＩＳ−Ｋ６２５１に準じて、上記老化サンプルからなる３号ダンベルを用いて引張り試験を実施し、破断強度（ＴＢ）と破断時伸びＥＢ（％）を測定した。そして、比較例１のゴム強度（ＴＢ×ＥＢ／２）を１００として、下記計算式により、各配合のゴム強度を指数表示した。ゴム強度指数が大きいほど、耐破壊強度に優れることを示す。
（ゴム強度指数）＝（各配合のゴム強度）／（比較例１のゴム強度）×１００
(Tensile test)
In accordance with JIS-K6251, a tensile test was carried out using No. 3 dumbbell made of the above-mentioned aging sample, and the breaking strength (TB) and the elongation at break EB (%) were measured. And the rubber strength (TBxEB / 2) of the comparative example 1 was set to 100, and the rubber strength of each compounding was indicated by an index by the following calculation formula. The larger the rubber strength index, the better the fracture strength.
(Rubber Strength Index) = (Rubber Strength of Each Compound) / (Rubber Strength of Comparative Example 1) × 100
（ブラダー寿命）
得られたブラダーを、タイヤ成形（１８０℃、１２分のタイヤ加硫条件）に使用し、ブラダーがパンクするまでの使用回数を調査した。結果を比較例１を１００として指数表示した。指数が大きいほど、ブラダーの寿命が長いことを示す。
(Bladder life)
The obtained bladder was used for tire molding (180 ° C., tire vulcanization conditions for 12 minutes), and the number of uses until the bladder was punctured was investigated. The results are shown as an index with Comparative Example 1 as 100. A larger index indicates a longer bladder life.
表１により、ワックス処理酸化亜鉛を使用した実施例は、ワックス処理されていない酸化亜鉛を使用した比較例に比べて、耐破壊強度及びブラダーの寿命を向上させることができた。 According to Table 1, the example using the wax-treated zinc oxide was able to improve the fracture strength and the life of the bladder as compared with the comparative example using the non-wax-treated zinc oxide.
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