JP6293602B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
ウェットマスターバッチは、天然ゴム(NR)及び/又はポリイソプレンゴム(IR)を含むゴムラテックス溶液と、カーボンブラックのスラリー溶液を用いて作製することができ、製造方法は特に限定されないが、一般的には、カーボンブラックを分散溶媒に分散させたスラリー溶液と、ゴムラテックス溶液とを混合し、次いで凝固・乾燥させることより、ウェットマスターバッチが得られる。
工程(A)において、天然ゴムラテックス溶液は、あらかじめ分散溶媒と混合した後、カーボンブラックを添加し、分散させてもよい。また、分散溶媒中にカーボンブラックを添加し、次いで所定の添加速度で、天然ゴムラテックス溶液を添加しつつ、分散溶媒中でカーボンブラックを分散させてもよく、あるいは分散溶媒中にカーボンブラックを添加し、次いで何回かに分けて一定量の天然ゴムラテックス溶液を添加しつつ、分散溶媒中でカーボンブラックを分散させてもよい。天然ゴムラテックス溶液が存在する状態で、分散溶媒中にカーボンブラックを分散させることにより、天然ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラックを含有するスラリー溶液を製造することができる。
工程(B)において、上記スラリー溶液と、残りの天然ゴムラテックス溶液とを液相で混合する方法は特に限定されず、例えば、ハイシアーミキサー、ホモミキサー、ボールミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミルなどの一般的な分散機を使用して混合する方法が挙げられる。必要に応じて、混合の際に分散機などの混合系全体を加温してもよい。
工程(C)において、凝固剤として作用する酸としては、ゴムラテックス溶液の凝固用として通常使用されるギ酸、硫酸などが挙げられる。
ゴムシート作製工程では、得られたウェットマスターバッチを含むゴム組成物からゴムシートを作製する。かかるゴムシート用ゴム組成物には、上記ウェットマスターバッチに加えて、例えば、加硫剤、加硫促進剤、シリカ、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、ワックスやオイルなどの軟化剤、加工助剤などの各種添加剤を配合することができる。
グリーンタイヤ作製工程では、カーカスプライ(5)の折り返し端部(5E)における表裏両側のうちの少なくとも一方に、未加硫の上記ゴムシートを配置して、グリーンタイヤ(未加硫タイヤ)を作製する。
加硫成形工程では、上記で得られたグリーンタイヤを加硫成型する。加硫成型は、公知の方法を適用することができ、すなわち、グリーンタイヤを、常法に従い、加硫モールドにセットし、例えば140〜180℃で加硫成型することにより、実施形態に係る空気入りタイヤが得られる。
・カーボンブラック:N330、東海カーボン(株)製「シースト3」
・天然ゴムラテックス溶液:レヂテックス社製の天然ゴム濃縮ラテックス溶液「LA−NR」(DRC(Dry Rubber Content)=60%)
・凝固剤:ギ酸(一級85%、10%溶液に希釈してpH1.2に調整したもの)、ナカライテスク社製
・しゃく解剤:大内新興化学工業(株)製「ノクタイザーSD」
・フェノール系樹脂:レゾルシン−アルキルフェノール−ホルマリン共重合樹脂、住友化学(株)製「スミカノール620」
・亜鉛華:三井金属鉱業(株)製「3号亜鉛華」
・老化防止剤:N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、モンサント社製「6PPD」
・不溶性硫黄:アクゾ社製「クリステックスOT−20」
・加硫促進剤:スルフェンアミド系、N, N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業(株)製「ノクセラーDZ−G」
・メチレン供与体:ヘキサメトキシメチルメラミン、日本サイテック社製「サイレッツ963L」。
・pH:東亜ディーケーケー社製ポータブルpH計HM-30P、JIS Z 8802準拠して評価。工程(A)で得られたスラリー溶液のpH測定は25℃の条件下で行い、工程(C)における、前記酸を添加する前の、前記カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液のpH測定は、表1に示す混合溶液の液温で行った。
・耐疲労性能:JIS K6260に準拠して評価。測定は温度23℃の条件下で行い、亀裂成長が2mmになるまでの回数を求めた。比較例1の値を100とした指数で示し、数値が大きいほど良好な耐疲労性能を示す。
・タイヤ耐久性:試作タイヤについて、ドラム試験機にて空気内圧0.9MPa、荷重53kN、速度40km/hrの条件で故障が故障するまで走行させ、ビード部が故障するまでの走行時間について、比較例1を基準とし、比較例1よりも走行時間が10%以上短い場合を「×(劣る)」、10%超15%未満長い場合を「○(良好)」、15%以上長い場合を「◎(非常に良好)」、比較例1に対する走行時間の違いが10%未満のものを「△(同等)」とした。
固形分(ゴム)濃度0.5質量%に調整した天然ゴムラテックス溶液954.8質量部にカーボンブラック50質量部を添加し、PRIMIX社製ロボミックスを使用してカーボンブラックを分散させることにより(該ロボミックスの条件:50℃、9000rpm、30分)、天然ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有スラリー溶液を製造した(工程A)。工程Aで得られたスラリー溶液のpHを表1に示す。ここで、上記0.5質量%の天然ゴムラテックス溶液の使用量は、工程Aで得られるスラリー溶液において、水とカーボンブラックの合計量に対するカーボンブラックの量が5質量%となるように設定した(以下の実施例のウェットマスターバッチ作製工程において同じ)。
ウェットマスターバッチは作製せずに、表1に記載のゴム組成物配合に従い、乾式混合によりゴム組成物を調製した。また、該ゴム組成物を用いて、実施例1と同様の手法により、ゴムシートを作製しタイヤを試作した。比較例2におけるドライマスターバッチは、B型バンバリーミキサー(神戸製鋼社製)を用いて、天然ゴム100質量部に対してカーボンブラックを50質量部添加し混練したものである。比較例1,2では天然ゴムとしてRSS3号を用いた。
工程Aにおいて添加するカーボンブラックの量、工程A後に得られるカーボンブラック含有スラリー溶液のpH、工程Bで添加する天然ゴムラテックス溶液のpH、工程Bで製造したカーボンブラック含有天然ゴムラテックス溶液の液温(混合溶液の液温)、及び、工程Cにおける凝固前のカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液のpHを、表1に示す値に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりウェットマスターバッチを作製し。得られたウェットマスターバッチを用いて、表1のゴム組成物配合に従い、実施例1と同様の手法により、ゴム組成物を調製しゴムシートを作製して、タイヤを試作した。
ゴムシートの配置を、表1に記載の通りに変更したこと以外は、実施例1と同様にしてタイヤを試作した。詳細には、実施例9では、厚み1.0mmのゴムシートを図3に示すように、カーカスプライの折り返し部とビードフィラーとの間に介在させた(ゴムシートは、カーカスプライの折り返し端からトレッド側に向かって20mm、ビードトウ側に向かって25mmの総幅45mm)。実施例10では、厚み1.0mmのゴムシートを2枚用いて、図4に示すように、カーカスプライの折り返し部とビードフィラーの間、及びカーカスプライの折り返し部とゴムチェーハーの間に、それぞれ介在させた(ゴムシートは、カーカスプライの折り返し端からトレッド側に向かって20mm、ビードトウ側に向かって25mmの総幅45mm)。実施例11では、厚み1.0mmのゴムシートを図5に示すように、カーカスプライの折り返し端部を包み込むように折り返して設置した(ゴムシートは、カーカスプライの折り返し端からビードトウ側に向かって、ビードフィラー側では20mm、ゴムチェーハー側では25mmの総幅45mm)。
工程Bでスラリー溶液と残りの天然ゴムラテックス溶液を混合する際に、しゃく解剤を天然ゴム100質量部に対して0.1質量部添加したこと以外は、実施例1と同様にして、ウェットマスターバッチ、ゴム組成物及びゴムシートを作製してタイヤを試作した。
Claims (4)
- カーボンブラックを分散溶媒中に分散させる際に、天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを含むゴムラテックス溶液の一部を添加することにより、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラックを含有するスラリー溶液を製造する工程(A)と、
前記スラリー溶液と、残りの前記ゴムラテックス溶液とを混合して、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する工程(B)と、
酸を添加することにより、前記カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を凝固させる工程(C)を含み、
前記工程(B)において混合した、残りの前記ゴムラテックス溶液は、前記工程(A)で添加したゴムラテックス溶液よりも固形分濃度が高く、
前記工程(C)における、前記酸を添加する前の、前記カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液のpHを7.5〜8.5に調整する、ウェットマスターバッチの作製工程により得られたウェットマスターバッチを用いてゴムシートを作製すること、
カーカスプライがビードコアの周りで折り返されたグリーンタイヤを作製する際に、前記カーカスプライの折り返し端部における表裏両側のうちの少なくとも一方に前記ゴムシートを配置すること、及び、
得られたグリーンタイヤを加硫成型すること、
を含む空気入りタイヤの製造方法。 - 天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを含むゴムラテックス溶液とカーボブラックのスラリー溶液を用いて前記ウェットマスターバッチを作製する工程において、しゃく解剤を添加する、請求項1記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記工程(A)後に得られる、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラックを含有する前記スラリー溶液のpHを7.1以上に調整する、請求項2記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記ゴムシートを前記カーカスプライの折り返し端部を包み込むように配置する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
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