JP2013023675A

JP2013023675A - ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2013023675A
Application number: JP2011162971A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Akagi; 健太郎赤木
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2013-02-04

Abstract

【課題】地球環境を保護する観点から、また、コストダウンの観点から、空気入りタイヤのリサイクル率を高くすることが要求されるようになり、使用済みのタイヤやチューブから回収された再生ブチルゴムを新しいゴム原料中に配合することが行なわれている。しかし、一般的に再生ブチルゴムを配合するとゴム組成物のスコーチが早くなるという問題点があった。また、再生ブチルゴムを配合したゴム組成物は、弾性率や破断伸びが低下するという問題点もある。本発明は該問題点を解決するゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【解決手段】少なくともブチル系ゴムおよび再生ブチルゴムを含むゴム成分１００質量部に対し、トリアジン化合物を０．１〜３質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物と、該ゴム組成物をインナーライナーに使用した空気入りタイヤ。
【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、再生ブチルゴムを配合することにより環境負荷を低減するとともに、耐スコーチ性、弾性率および破断伸びに優れるゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。

地球環境を保護する観点から、また、コストダウンの観点から、空気入りタイヤのリサイクル率を高くすることが要求されるようになり、使用済みのタイヤやチューブから回収された再生ブチルゴムを新しいゴム原料中に配合することが行なわれている。
しかしながら、一般的に再生ブチルゴムを配合するとゴム組成物のスコーチが早くなるという問題点があった。その理由は定かではないが、再生ブチルゴムに含まれる酸化亜鉛によるものであると考えられる。なおゴム組成物中の酸化亜鉛量を調整して耐スコーチ性を改善する手段もあるが、酸化亜鉛は硫黄加硫にも関与しているため、このような手段はできる限り避ける必要がある。また、再生ブチルゴムを配合したゴム組成物は、弾性率や破断伸びが低下するという問題点もある。

なお、下記特許文献１には、特定のアリーレンジアミノ置換トリアジンをオゾン亀裂防止剤として用いる技術が開示されている。しかしながら、特許文献１には、再生ブチルゴムを含むゴム組成物に当該化合物を配合し、耐スコーチ性、弾性率および破断伸びを改善するという技術思想が何ら開示または示唆されていない。

特開平１−１０４０５８号公報

したがって本発明の目的は、再生ブチルゴムを配合することにより環境負荷を低減するとともに、耐スコーチ性、弾性率および破断伸びに優れるゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有するゴム成分に、特定量の特定トリアジン化合物を配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。

すなわち本発明は以下のとおりである。
１．少なくともブチル系ゴムおよび再生ブチルゴムを含むゴム成分１００質量部に対し、下記式（１）で表わされるトリアジン化合物を０．１〜３質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物。

[化１]

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３は、炭素数６〜１２の分岐または非分岐のアルキル基を表わす）
２．前記ゴム成分１００質量部中、前記再生ブチルゴムが１〜４０質量部を占めることを特徴とする前記１に記載のゴム組成物。
３．前記１または２に記載のゴム組成物をインナーライナーに使用した空気入りタイヤ。

本発明によれば、再生ブチルゴムを含むゴム成分に、特定量の特定トリアジン化合物を配合したので、環境負荷が低減されるとともに、耐スコーチ性、弾性率および破断伸びに優れるゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（ゴム成分）
本発明で使用されるゴム成分は、少なくともブチル系ゴムおよび再生ブチルゴムを含む。
ブチル系ゴムとしては、例えばブチルゴム（ＩＩＲ）やハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）等を挙げることができる。ブチル系ゴムの市販品としては、例えば臭素化ブチルゴムであるＥＸＸＯＮＭＯＢＩＬＥ社製、商品名ＢＲＯＭＯＢＵＴＹＬ２２５５等が挙げられる。
再生ブチルゴムは、ＪＩＳＫ６３１３に規定され、例えばブチルゴムを主とする使用済みのタイヤ用チューブのゴムを脱硫処理により再生したゴムである。再生ブチルゴムは商業的に入手可能であり、各種市販品を利用することができる。
また、本発明で使用されるゴム成分には、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）のようなジエン系ゴムを任意成分として配合することもできる。
本発明におけるゴム成分１００質量部中、再生ブチルゴムは、１〜４０質量部配合されることが好ましく、１０〜２５質量部配合されるのがさらに好ましい。再生ブチルゴムが４０質量部を超えて配合されると、破断伸び及び定歪疲労性低下の観点から好ましくない。なお、本発明におけるゴム成分には、再生ブチルゴムに含まれるゴム成分以外の成分を含まないものとする。
また本発明におけるゴム成分１００質量部中、ブチル系ゴムは、５０〜８０質量部配合されることが好ましく、５５〜７５質量部配合されるのがさらに好ましい。

（トリアジン化合物）
本発明で使用されるトリアジン化合物は、下記式（１）で表わされる。

[化２]

式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３は、炭素数６〜１２の分岐または非分岐のアルキル基を表わす。
当該化合物は公知であり、例えば特許文献１に開示されている。具体的には、２，４，６−トリス−（Ｎ−１，４−ジメチルペンチル−ｐ−フェニレンジアミノ）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス−（Ｎ−１，４−トリメチルヘキシル−ｐ−フェニレンジアミノ）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス−（Ｎ−１，４−ジメチルブチル−ｐ−フェニレンジアミノ）−１，３，５−トリアジン、などを好ましく挙げることができる。市販品としては、例えばＣｈｅｍｔｕｒａ社製、商品名Ｄｕｒａｚｏｎｅ３７が挙げられる。

（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対し、前記式（１）で表わされるトリアジン化合物を０．１〜３質量部配合してなることを特徴とする。
トリアジン化合物の配合量が０．１質量部未満であると、添加量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に３質量部を超えると耐スコーチ性および破断伸びが悪化する。
さらに好ましいトリアジン化合物の配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、１〜２．５質量部である。

本発明のゴム組成物は、タイヤ用ゴム組成物として、とくに好適にはインナーライナー用ゴム組成物として利用することができる。その他、ブラダー用のゴム組成物としても好適である。ブラダーとは、未加硫ゴム等により形成されたグリーンタイヤを、モールドの内部にセットして膨張させ加硫する際に、該グリーンタイヤの内側に挿入して膨張させる装置である。

本発明のゴム組成物をインナーライナー用として使用する場合、板状無機充填剤を配合するのが好ましい。
板状無機充填剤としては、クレー、タルク、ベントナイト、モンモリロナイト等が挙げられるが、空気透過防止性能を考慮すると、クレーまたはタルクが好ましい。また、該板状無機充填剤以外の各種充填剤も配合することができ、例えばカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム等を挙げることができる。

本発明のゴム組成物をインナーライナー用として使用する場合、前記した成分に加えて、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も、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。

また本発明のゴム組成物は従来の空気入りタイヤの製造方法に従って空気入りタイヤを製造するのに使用することができる。

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。

実施例１〜４および比較例１〜３
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、加硫系（加硫促進剤、硫黄）を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練した後、ミキサー外に放出させて室温冷却した。続いて、該組成物を同バンバリーミキサーに再度入れ、加硫系を加えて混練し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を所定の金型中で１６０℃で２０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を調製した。得られたゴム組成物および加硫ゴム試験片について以下に示す試験法で物性を測定した。

耐スコーチ性：ＪＩＳＫ６３００に準拠し、温度１２５℃にて、粘度が5ムーニー上昇する時間を測定した。結果は、比較例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が大きいほど耐スコーチ性に優れることを示す。
弾性率：ＪＩＳＫ６３９４に準拠し、東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメータを用い、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚの条件下で、２０℃における貯蔵弾性率(Ｅ’)を求めた。結果は、比較例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が大きいほど弾性率が高いことを示す。
破断伸び：ＪＩＳＫ６２５１に準拠し、３号ダンベルにて２ｍｍシートを打ち抜き、室温下、５００ｍｍ／分の引張り速度にて切断時伸びを測定した。結果は、比較例１で得られた値を１００として指数表示した。指数が大きいほど破断伸びに優れることを示す。
結果を表１に示す。

＊１：ＮＲ（ＳＩＲ２０）
＊２：Ｂｒ−ＩＩＲ（ＥＸＸＯＮＭＯＢＩＬＥ社製ＢＲＯＭＯＢＵＴＹＬ２２５５）
＊３：再生ブチルゴム（村岡ゴム工業（株）製、商品名ブチルチューブリク。再生ブチルゴム中のゴム成分の含有量は約５０質量％であった。）
＊４：カーボンブラック（新日化カーボン（株）製ニテロン＃５５Ｓ）
＊５：クレー（埼玉工業社製Ｔクレー）
＊６：ステアリン酸（千葉脂肪酸(株)製ビーズステアリン酸）
＊７：トリアジン化合物（Ｃｈｅｍｔｕｒａ社製Ｄｕｒａｚｏｎｅ３７、前記式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３は共にジメチルペンチル基である。）
＊８：アロマオイル（昭和シェル石油（株）製エキストラクト４号Ｓ）
＊９：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＮＳ）
＊１０：硫黄（アクゾノーベル（株）製クリステックスＨＳＯＴ２０）
＊１１：酸化亜鉛（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）

上記表１から明らかなように、本発明の実施例１〜４で調製されたゴム組成物は、再生ブチルゴムを含むゴム成分に、特定量の特定トリアジン化合物を配合したので、再生ブチルゴムを配合していない比較例１に比べても、耐スコーチ性、弾性率および破断伸びに優れる。また、再生ブチルゴムを配合していることから、環境負荷が低減される。
これに対し、比較例２は、トリアジン化合物を配合していないので、耐スコーチ性、弾性率および破断伸びのいずれもが悪化した。
比較例３は、トリアジン化合物の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、耐スコーチ性および破断伸びが悪化した。

Claims

少なくともブチル系ゴムおよび再生ブチルゴムを含むゴム成分１００質量部に対し、下記式（１）で表わされるトリアジン化合物を０．１〜３質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物。
[化１]

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３は、炭素数６〜１２の分岐または非分岐のアルキル基を表わす）
前記ゴム成分１００質量部中、前記再生ブチルゴムが１〜４０質量部を占めることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
請求項１または２に記載のゴム組成物をインナーライナーに使用した空気入りタイヤ。