JP2006117780A

JP2006117780A - ゴム組成物

Info

Publication number: JP2006117780A
Application number: JP2004306614A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Nakayama; 晃彦中山; Riyuujiro Kutsuzawa; 龍次郎沓澤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】耐気体透過性及びスプライス強度又は加工性に優れたゴム組成物の提供。
【解決手段】ブチルゴム７０重量部以上を含む原料ゴム１００重量部及び数平均分子量が１０，０００〜３０，０００のイソプレン系ポリマー又は変性イソプレン系ポリマーを含む軟化剤２〜２６重量部を含んでなるゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明はゴム組成物に関し、更に詳しくはタイヤ用チューブ又は、タイヤ用インナーライナーに用いるのに適した、耐気体透過性及び接着性に優れたゴム組成物に関する。

タイヤ用チューブは高い内圧保持性が要求されるため、現在は一般にブチル系ゴムを使用している。しかし、ブチル系ゴムは天然系ゴムに比べて製品ボディ部のみならず、スプライス部の強度も低いため、そのスプライス強度不足を補う為にバットスプライス・マシーンの改良及び作業方法の改善も進められている。ゴム面からの改善策として天然ゴムをブレンドすることも考えられるが、この場合には通気度（気体透過性）が上がるので好ましくないことから、耐気体透過性と接着性の両立を目指して、例えば特許文献１に、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴム１００重量部に数平均分子量３，０００〜２０，０００のイソブチレン系ポリマー又は変性イソブチレン系ポリマー５〜３０重量部を配合したゴム組成物をタイヤチューブに使用することが提案されている。

特開２００３−２９２７０５号公報

従って、本発明は耐気体透過性に優れ、かつスプライス強度又は加工性に優れた、例えばタイヤ用チューブ、タイヤインナーライナーなどに適したゴム組成物を提供することを目的とする。

本発明に従えば、ブチルゴム７０重量部以上を含む原料ゴム１００重量部及び数平均分子量が１０，０００〜３０，０００のイソプレン系ポリマー又は変性イソプレン系ポリマーを含む軟化剤２〜２６重量部を含んでなるゴム組成物が提供される。

本発明によれば、数平均分子量１０，０００〜３０，０００、好ましくは１５，０００〜２５，０００のイソプレン系ポリマー又は変性イソプレン系ポリマーを含む軟化剤２〜２６重量部、好ましくは３〜２０重量部をブチルゴムを含む原料ゴムに配合することにより、耐気体透過性及びスプライス強度又は加工性に優れたゴム組成物を得ることができる。

従来のタイヤ用チューブはブチル系ゴムにパラフィンオイルなどの軟化剤が配合されているが、本発明者らはこの軟化剤の一部又は全部の代りに特定の低分子量イソプレン系ポリマーを用いることにより、通気度（気体透過性）と製品のスプライス強度の両者を同時に改良させることができることを見出し、またこの組成物は加工性にも優れるのでタイヤのインナーライナー用としても有用である。

本発明に係るタイヤチューブ又はタイヤインナーライナーに使用するのに好適なゴム組成物に配合されるブチルゴム及び／又はハロゲン化ブチルゴム（例えば臭素化又は塩素化ブチルゴム)(以下、本明細書においては単にブチルゴムという）は従来からタイヤインナーライナー用ゴム組成物などに一般的に使用されている任意のブチルゴム及び／又はハロゲン化ブチルゴムとすることができる。ブチルゴムは広く市販されており、例えばエクソンブチル２６８、バイエルブチル３０１などの市販品を用いることができる。ハロゲン化ブチルゴムは例えば前記ブチルゴムを臭素や塩素などでハロゲン化したもので、これも広く市販されており、例えばバイエルブロモブチルＸ２、エンジェイケミカルクロロブチル１０６８などの市販品を用いることができる。

本発明に係るゴム組成物には原料ゴム１００重量部中に７０重量部以上、好ましくは８０〜１００重量部のブチルゴムを用いる。他のゴムとしては、例えば天然ゴム、各種ポリイソプレンゴム、各種ポリブタジエンゴム、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴムなどのジエン系ゴムをあげることができる。

本発明のゴム組成物は、原料ゴム１００重量部に対し、数平均分子量１０，０００〜３０，０００、好ましくは１５，０００〜２５，０００のイソプレン系ポリマー又は変性イソプレン系ポリマーを含む軟化剤を２〜２６重量部配合する。イソプレン系又は変性イソプレン系ポリマー以外の軟化剤としてはアロマオイル、パラフィンオイルなどのいわゆるプロセスオイルをあげることができる。イソプレン系又は変性イソプレン系ポリマーの配合量は全軟化剤量の３０〜１００重量％、好ましくは４０〜１００重量％である。特に例えばタイヤチューブ用にはこの量が４０〜８０重量％であるのが好ましく、インナーライナー用には５０〜１００重量％であるのが好ましい。

前記イソプレン系ポリマー（又は変性イソプレン系ポリマー）の配合量が多いと、耐気体透過性が低下する傾向にあり、イソプレン系ポリマー（又は変性イソプレン系ポリマー）の配合量が少ないと、加工性が低下する傾向にある。更にイソプレン系ポリマー（又は変性イソプレン系ポリマー）の分子量が小さいと、耐気体透過性が低下する傾向にあり、イソプレン系ポリマー（又は変性イソプレン系ポリマー）の分子量が大きいと、加工性が低下する傾向にある。

本発明において使用するイソプレン系ポリマーは、例えばクラレ（株）社製ＡＯ−ＬＩＲ−６０５、ＬＩＲ−３０などとして市販されている。本発明において使用する変性イソプレン系ポリマーは前述のイソプレン系ポリマーを無水マレイン酸などで変性したもので、例えばクラレ（株）社製ＬＩＲ−４０３などとして市販されている。

本発明に係るゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、カーボンブラックやシリカなどのその他の補強剤（フィラー）、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用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、加硫して組成物とし、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は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。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。

標準例１、実施例１〜５及び比較例１〜２
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１．８リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混合し、１２０℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチを冷却後、加硫促進剤と硫黄と共にバンバリーミキサーで混合し、ゴム組成物を得た。次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１７３℃で１５分間加硫して、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。結果は表Ｉに示す。

物性評価試験法
１）耐気体透過性（指数）：ＪＩＳＫ７１２６に準拠して透過量（mm³・mm／mm²・sec・MPa）を求め、標準例１の値を１００とした時の指数で示した。この数値が大きい程、耐気体透過性に優れることを示す。
２）スプライス強度：スプライス部を打ち抜いてＪＩＳＫ６２５１法に準拠して破断引張り強度（ＴＢ）を測定し、標準例１の値を１００として指数表示した。この数値が大きいほどスプライス強度が優れていることを示す。

表Ｉ脚注
＊１エクソンブチル２６８（日本ブチル（株）製）
＊２ＡＯ−ＬＩＲ−６０５（クラレ（株）製）…平均分子量１０，０００
＊３クラプレンＬＩＲ−３０（クラレ（株）製）…平均分子量２９，０００
＊４プロセスオイル１２３（昭和シェル石油（株）製）
＊５ダイアブラックＧ（三菱化学（株）製）
＊６亜鉛華３種（正同化学工業（株）製）
＊７ビーズステアリン酸桐（千葉脂肪酸（株）製）
＊８金華印微粉硫黄（鶴見化学工業（株）製）
＊９ノクセラーＴＴ（大内新興化学工業（株）製）
＊１０ノクセラーＭ（大内新興化学工業（株）製）

表Ｉに示すように標準例１のコントロール配合に対し、比較例１は、プロセスオイルを含まないために、練り不良で纏まりが悪いことから物性評価を中止した。比較例２は通気度が標準例１より良く、実用化に問題がある。これらに対し実施例１〜５は本発明の範囲内であり、耐気体透過性もスプライス強度も向上している。

標準例２、実施例６〜１０及び比較例３〜４
サンプルの調製
表IIに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１．８リットルの密閉式バンバリーミキサーで３〜５分間混合し、１６５±５℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチを冷却後、加硫促進剤と硫黄と共にバンバリーミキサーで混合し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物のムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄（１００℃))をＪＩＳＫ６３００に準拠して測定して標準例２の値を１００として指数表示した。標準例２の絶対値を各例の絶対値で割ったもので、この値が大きい方が加工性に優れることを示す。

次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１５０℃で３０分間加硫して、前述の試験法で加硫ゴムの耐気体透過性を測定した。なお耐気体透過性は標準例２の値を１００として指数表示した（この値が大きい程耐気体透過性に優れることを示す）。結果は表IIに示す。

表II脚注
※１：エクソン社製プロモブチル２２５５
※２：ＳＭＲ−２０
※３：東海カーボン（株）製シーストＶ
※４：クラレ（株）製ＡＯ−ＬＩＲ−６０５
※５：クラレ（株）製クラブレンＬＩＲ−３０
※６：トーネックス（株）製エスコレッツ１１０２
※７：正同化学工業（株）製亜鉛華３種
※８：千葉脂肪酸（株）製ビーズステアリン酸
※９：鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄
※１０：大内新興化学工業（株）製ノクセラーＤＭ−ＰＯ

表IIの結果から明らかなように、標準例２に比較して、プロセスオイルを抜くと加工性が悪化し（比較例３）、実施例６〜８に示すように、イソプレンポリマー３〜９phrであれば、加工性／耐気体透過性のバランスがとれ、実施例９に示すように分子量が２９，０００でも同様の効果が得られる（加工性が少し悪化）。更に実施例１０に示すように、Ｂｒ−ＩＩＲ／ＮＲ＝８０／２０の系でも効果がある。

以上の通り、本発明に従ったゴム組成物は耐気体透過性に優れ、またスプライス強度及び加工性にも優れるので、タイヤ用チューブ材料として、又はインナーライナー用材料として有用である。

Claims

ブチルゴム７０重量部以上を含む原料ゴム１００重量部及び数平均分子量が１０，０００〜３０，０００のイソプレン系ポリマー又は変性イソプレン系ポリマーを含む軟化剤２〜２６重量部を含んでなるゴム組成物。
前記イソプレンポリマー又は変性イソプレンポリマーの量が全軟化剤重量の３０〜１００重量％である請求項１に記載のゴム組成物。
請求項１又は２に記載のゴム組成物を用いたタイヤ用チューブ。
請求項１又は２に記載のゴム組成物を用いたタイヤ用インナーライナー。