JP7225559B2 - ブラダーおよびタイヤ内部部材、並びに加工助剤 - Google Patents
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Description
〔1〕ブチル系ゴムを70質量%以上含むゴム成分、並びに脂肪酸アミドおよび脂肪酸アミドエステルを含む加工助剤を含有するゴム組成物であって、ゴム成分100質量部に対する脂肪酸カルシウム由来のカルシウム元素含有量が0.19質量部未満であるゴム組成物、
〔2〕脂肪酸亜鉛の含有量が1.0質量部以下である、〔1〕記載のゴム組成物、
〔3〕加工助剤が、脂肪酸アミドおよび脂肪酸アミドエステルを含む溶融混合物を含有する、〔1〕または〔2〕記載のゴム組成物、
〔4〕相溶化樹脂の含有量が1.0~20質量部である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載のゴム組成物、
〔5〕〔1〕~〔4〕のいずれかに記載のゴム組成物で構成される、タイヤ加硫用またはタイヤ成形用のブラダー、
〔6〕〔1〕~〔4〕のいずれかに記載のゴム組成物で構成される、タイヤ内部部材、
〔7〕脂肪酸アミドおよび脂肪酸アミドエステルを含有し、脂肪酸カルシウム由来のカルシウム元素含有量が4.5質量%未満である加工助剤、
〔8〕脂肪酸アミドおよび脂肪酸アミドエステルを含む溶融混合物を含有する、〔7〕の加工助剤、に関する。
本実施形態おいて使用されるゴム成分としては、ブチル系ゴムが好適に用いられる。ブチル系ゴムとしては、例えば、非ハロゲン化ブチルゴム(レギュラーブチルゴム、IIR)、臭素化ブチルゴム(Br-IIR)や塩素化ブチルゴム(Cl-IIR)等のハロゲン化ブチルゴム(X-IIR)、イソブチレンとp-アルキルスチレンとの共重合体(例えば、エクソンモービル社製のExxpro3035)、該共重合体のハロゲン化物等が挙げられる。なかでも、十分な加硫反応が得られるという理由から、ハロゲン化ブチルゴム(X-IIR)が好ましい。さらに、天然ゴムを含有せずとも硫黄架橋が進行しやすいという理由から、臭素化ブチルゴム(Br-IIR)が好ましい。なお、これらのブチル系ゴムは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係る加工助剤は、脂肪酸アミドおよび脂肪酸アミドエステルを含有し、脂肪酸カルシウム由来のカルシウム元素の含有量が4.5質量%未満であることを特徴とする。
本実施形態に係るゴム組成物は、良好な金属離型性を有することから、ゴム組成物の耐空気透過性、耐久性、貼り合わせジョイントのタック等を改善可能な樹脂成分を適宜配合することができる。樹脂としては、例えば、粘着樹脂、および相溶化樹脂等が挙げられる。なかでも、耐空気透過性および成形加工性に優れるという理由から、相溶化樹脂が好適に用いられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るゴム組成物は、前記成分以外にも、ゴム組成物の製造に一般的に使用される配合剤、例えば、補強性フィラー、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤などを適宜含有することができる。
本実施形態に係るゴム組成物は、一般的な方法で製造できる。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の一般的なゴム工業で使用される公知の混練機で、前記各成分のうち、架橋剤および加硫促進剤以外の成分を混練りした後、これに、架橋剤および加硫促進剤を加えてさらに混練りし、その後加硫する方法などにより製造できる。
ブチル系ゴム1:エクソンモービル社製のExxon2255(臭素化ブチルゴム、カルシウム元素含有量:0.15%、SP値:7.8)
ブチル系ゴム2:エクソンモービル社製のExxpro3035(イソブチレンとp-アルキルスチレンとの共重合体、カルシウム元素含有量:0.09%、SP値:7.8)
NR:TSR20(カルシウム元素含有量:0.007%、SP値:8.05)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN660(N2SA:35m2/g)
加工助剤1:脂肪酸モノエタノールアミドと脂肪酸モノエタノールアミドの脂肪酸エステルとの1:1の溶融混合物(前記脂肪酸は炭素数が12~22の飽和脂肪酸を主成分とする;遊離脂肪酸約8%含有、カルシウム元素含有量:0%)
ステアリン酸カルシウム:日油(株)製のカルシウムステアレートG(カルシウム元素含有量:7.0%)
加工助剤2:ストラクトール社製のEF44(脂肪酸亜鉛、遊離脂肪酸12%含有、カルシウム元素含有量:0%)
加工助剤3:ストラクトール社製のWB16(脂肪酸カルシウム塩、脂肪酸モノエタノールアミドおよび脂肪酸モノエタノールアミドの脂肪酸エステルの混合物(前記脂肪酸は炭素数が12~22の飽和脂肪酸を主成分とする);遊離脂肪酸約8%含有、カルシウム元素含有量:4.6%)
加工助剤4:パフォーマンスアディティブス社製のULTRA-LUBE160(脂肪酸カルシウム塩と脂肪酸アミドの混合物、カルシウム元素含有量:5.0%)
加工助剤5:ラインケミー社製のAflux16(脂肪酸カルシウム塩と脂肪酸アミドエステルの混合物、カルシウム元素含有量:6.2%)
ステアリン酸アミド:日油(株)製のアルフローS-10
オレイン酸アミド:日油(株)製のアルフローE-10
相溶化樹脂1:ストラクトール社製のストラクトール40MS(エチレンプロピレンスチレン共重合樹脂、SP値:8.9、軟化点:101℃、Tg:58℃)
相溶化樹脂2:ハリマ化成(株)製のハリタックSE10(水素添加ロジン樹脂、SP値:10.4、軟化点:78℃~87℃、Tg:43℃)
粘着樹脂:丸善石油(株)製のマルカレッツT100AS(C5C9系石油樹脂、SP値:8.7、軟化点:100℃、Tg:55℃)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
オイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスAH-24
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック224(TMQ、2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体)
硫黄:細井化学工業(株)製のHK-200-5(5質量%オイル含有粉末硫黄)
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)
表1に示す配合処方にしたがい、2.0Lの密閉型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排出温度150℃で4分間混練りし、混練物を得た。さらに、得られた混練物を前記バンバリーミキサーにより、排出温度130℃で3分間、再度混練りした(リミル)。次に、2軸オープンロールを用いて、得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、3分間、95℃になるまで練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を、ロールで2mm厚みの生ゴムシートに圧延し、170℃で12分間プレス加硫することで、試験用ゴム組成物を作製した。得られた未加硫ゴム組成物および試験用ゴム組成物について下記の評価を行った。結果を表2に示す。
各試験用ゴム組成物を目視により外観検査し、ゴム欠け、ブリスター、ベアー、ゲージ不均一、極端な凹みがないものを良品とし、下記の評価基準に従って軽不良率を指数表示した。指数が大きいほど、金型との過密着による軽不良の発生を抑制でき、金属離型性に優れることを示す。なお、105以上を性能目標値とする。
[評価基準(指数)]
120:不良率0.5%
100:不良率1.0%
80:不良率2.0%
各試験用ゴム組成物からJIS K 6251に準じて3号ダンベル試験片を作製し、引っ張り試験を実施した。破断時の伸び(EB)を測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数の値が高いほど、ゴム強度が高く、耐久性に優れることを示す。なお、100以上を性能目標値とする。
JIS K 6253-3:2012「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-硬さの求め方-第3部:デュロメータ硬さ」に準拠し、23℃の雰囲気下で、各試験用加硫ゴムシートのタイプAデュロメータ硬さ(ゴム硬度(Hs))を測定した。なお、41以上を性能目標値とする。
各試験用ゴム組成物からゴム試験片(直径90mmおよび厚さ1mm)を作製し、ASTM D-1434-75Mに準拠し、空気透過係数(cc・cm/cm2・sec/cmHg)をそれぞれ算出した。そして、下記計算式により比較例1の空気透過係数を100としてそれぞれ指数表示した。指数が大きいほど、空気を透過しにくく、耐空気透過性に優れることを示す。なお、100以上を性能目標値とする。
(耐空気透過性指数)=(比較例1の空気透過係数)/(各空気透過係数)×100
Claims (7)
- ブチル系ゴムを70質量%以上含むゴム成分、並びに脂肪酸アミドおよび脂肪酸アミドエステルを含有し、脂肪酸カルシウム由来のカルシウム元素含有量が4.5質量%未満である加工助剤を含有し、
ゴム成分100質量部に対する脂肪酸カルシウム由来のカルシウム元素含有量が0.19質量部未満であるゴム組成物で構成される、ブラダーまたはタイヤ内部部材。 - 脂肪酸亜鉛の含有量が1.0質量部以下である、請求項1記載のブラダーまたはタイヤ内部部材。
- 加工助剤が、脂肪酸アミドおよび脂肪酸アミドエステルを含む溶融混合物を含有する、請求項1または2記載のブラダーまたはタイヤ内部部材。
- 相溶化樹脂の含有量が1.0~20質量部である、請求項1~3のいずれか一項に記載のブラダーまたはタイヤ内部部材。
- 脂肪酸アミドおよび脂肪酸アミドエステルを含有し、脂肪酸カルシウム由来のカルシウム元素含有量が1.2質量%未満である加工助剤。
- 脂肪酸アミドおよび脂肪酸アミドエステルを含む溶融混合物を含有する、請求項5記載の加工助剤。
- 脂肪酸カルシウム由来のカルシウム元素を含有しない、請求項5または6記載の加工助剤。
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