JP7381846B2 - タイヤ用ゴム組成物、その製造方法および空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
すなわち本発明は以下の通りである。
前記工程(1)で得られたマスターバッチおよびブチル系ゴムを混練する工程(2)と、
を有する製造方法により得られた、タイヤ用ゴム組成物。
2.前記マスターバッチ全体に対し、前記層状充填剤が40~80質量%を占めることを特徴とする前記1に記載のタイヤ用ゴム組成物。
3.前記層状充填剤のアスペクト比が、3.0~7.0であることを特徴とする前記1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物。
4.ブチル系ゴムおよび層状充填剤のみを混練し、マスターバッチを調製する工程(1)と、
前記工程(1)で得られたマスターバッチおよびブチル系ゴムを混練する工程(2)と、
を有する、タイヤ用ゴム組成物の製造方法。
5.前記マスターバッチ全体に対し、前記層状充填剤が40~80質量%を占めることを特徴とする前記4に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
6.前記層状充填剤のアスペクト比が、3.0~7.0であることを特徴とする前記4または5に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
7.前記1~3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物をインナーライナーに用いた空気入りタイヤ。
本発明のタイヤ用ゴム組成物は、脆化温度の上昇が抑制され、かつ耐疲労性に優れるので、とくにインナーライナー用途に有用である。
本発明において、前記工程(1)および前記工程(2)を経ることにより、なぜ所望の効果が奏されるのかは明らかではないが、本発明者の検討によれば、層状化合物を高濃度に配合したマスターバッチの状態で混合することにより、層状化合物に強いせん断力が印加され、ゴム中での層状化合物の分散性が向上することが判明した。従って、前記工程(1)および前記工程(2)を経ることにより、耐疲労性や脆化温度を改善するものと推測される。
本発明で使用されるブチル系ゴムとしては、インナーライナー用として使用されている任意のブチル系ゴム、例えばブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(Br-IIR、Cl-IIR)、イソブチレン-パラメチルスチレン共重合体およびそのハロゲン化物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EXXON MOBILE社製、商品名BROMOBUTYL2255等が挙げられる。
また、ゴム成分には、ブチル系ゴム以外に、任意のジエン系ゴムを配合することが必要である。ジエン系ゴムとしては、ゴム組成物として使用されるジエン系ゴムをいずれも使用することができ、例えば天然ゴム(NR)や合成イソプレンゴム(IR)等が挙げられる。
本発明で使用される層状充填剤としては、例えばクレー、タルク、ベントナイト、モンモリロナイト等が挙げられる。
層状充填剤としては、扁平タルクがとくに好ましい。
層状充填剤の窒素吸着比表面積(N2SA)は、50m2/g以下が好ましく、10~30m2/gであるのがさらに好ましい。
層状充填剤の配合量は、前記ブチル系ゴム100質量部に対し、10~100質量部であり、好ましくは15~45質量部である。
また、前記層状充填剤の平均粒子径は、4.9~7.5μmが好ましく、5.5~7.1μmがさらに好ましい。このような平均粒子径を採用することにより、空気透過防止性能をさらに高めることができる。
Ar=(Ds-Dl)/Ds (1)
式中、Arはアスペクト比、Dsは遠心沈降法で測定された累積分布により求められた50%粒子径、Dlはコヒーレント光のレーザー回折法で測定された累積分布により求められた50%粒子径を表す。
遠心沈降法で測定された50%粒子径Dsは、例えばマイクロメリテックス計器社製セディグラグ5100粒子径測定装置を使用して測定することができる。またコヒーレント光のレーザー回折法で測定された50%粒子径Dlは、マルバーン社製レーザー・マルバーン・マスターサイザー2000回折式粒子分布測定装置を使用して測定することができる。
また、平均粒子径はレーザー回折法により測定したメディアン径(D50:粒子径累積分布で50%のものの粒子径)である。
本発明におけるタイヤ用ゴム組成物には、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;酸化亜鉛;カーボンブラック;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。
その他の成分としては、ブチル系ゴム以外のジエン系ゴム;酸化亜鉛;カーボンブラック;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が挙げられる。
なお、前記工程(1)で投入されるブチル系ゴムと、前記工程(2)で投入されるブチル系ゴムとは、同一でも異なっていてもよい。また、前記工程(2)は2段階に分けて行ってもよい。例えば、前記工程(2)で混練予定の成分(例えばカーボンブラック)の一部を1段階目で混練し、2段階目で混練予定の残りの成分を混練してもよい。
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。
表1に示す配合(質量部)において、工程(1)として、臭化ブチル(Br-IIR)およびタルクのみを1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーで4分間混練し、マスターバッチを調製し、ミキサー外に取り出した。
続いて、工程(2)として、前記工程(1)で得られたマスターバッチ、Br-IIR、カーボンブラックおよび酸化亜鉛を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、ミキサー外に取り出し、室温冷却した。
次に、工程(2)で調製した組成物を1.7リットルの密閉式バンバリーミキサーに入れ、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、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℃、20分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得た。この加硫ゴム試験片の物性を下記のように測定した。
耐疲労性:得られたゴム試験片を使用し、JIS K6251に準拠して、ダンベルJIS3号形試験片を作製し、JIS-K6270を参考にして、20℃、歪120%、試験周波数6.67Hz(回転数400rpm)の条件で引張定歪疲労試験を行い、破壊するまでの繰り返し回数を測定した。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疲労性に優れることを示す。
表1に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を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、ゴムをミキサー外に放出して室温冷却した。次いで、該ゴムを同ミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、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℃、20分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を得た。この加硫ゴム試験片の物性を上記のように測定した。
*2:タルク(Imerys社製タルク、窒素吸着比表面積(N2SA)=30m2/g、アスペクト比Ar=4.7、平均粒子径=5.7μm)
*3:カーボンブラック(新日化カーボン(株)製ニテロン#G、窒素吸着比表面積(N2SA)=40m2/g)
*4:酸化亜鉛(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*5:加硫促進剤(大内新興化学工業(株)製ノクセラーNS-P)
*6:硫黄(軽井沢精錬所社製油処理イオウ)
Claims (3)
- ブチル系ゴムおよび層状充填剤のみを混練し、マスターバッチを調製する工程(1)と、
前記工程(1)で得られたマスターバッチおよびブチル系ゴムを混練する工程(2)と、
を有し、
前記工程(1)では配合すべき前記層状充填剤の全量を添加する、
タイヤ用ゴム組成物の製造方法。 - 前記マスターバッチ全体に対し、前記層状充填剤が40~80質量%を占めることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
- 前記層状充填剤のアスペクト比が、3.0~7.0であることを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
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JP2010065208A (ja) | 2008-08-12 | 2010-03-25 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物の製造方法およびそれにより得られたゴム組成物、ならびに該ゴム組成物を用いたタイヤ |
JP2011168666A (ja) | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | タイヤインナーライナー用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
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