説明

ブラダー用ゴム組成物及びブラダー

【課題】ブラダーの長寿命化を充分に達成できるブラダー用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したブラダーを提供する。
【解決手段】水素添加ニトリルゴムを含むゴム成分と、パーオキサイド架橋剤とを含有するブラダー用ゴム組成物に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ブラダー用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したブラダーに関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤの製造工程においては、成形工程で得られたグリーンタイヤを、加硫工程で弾性を有する加硫ゴム構造体に変える。この加硫工程においては、通常、グリーンタイヤの外面からは、モールドをジャケットタイプの熱盤にとりつけるなどの方法で加熱する。また、グリーンタイヤの内面からは、袋状の形状をしたブラダーをタイヤの内部に挿入し、蒸気等を圧入して加熱する。このように、ブラダーは、加硫工程において、加熱条件下で繰り返し使用される。
【0003】
ブラダー用ゴム組成物には、空気透過性の低いブチルゴムを配合することが一般的である。しかしながら、ブチルゴムは耐熱性が高いポリマーではないため、耐久性の点で改善の余地があった。
【0004】
従来のブラダー用ゴム組成物においては、耐久性を向上するために、硫黄を用いた架橋(加硫)ではなく、酸化亜鉛を用いた金属架橋や、上記金属架橋と反応型アルキルフェノール樹脂等の架橋樹脂とを併用した架橋などが行われる。例えば、特許文献1には、硫黄及び酸化亜鉛を架橋剤として用いることにより、ブラダーを長寿命化できるブラダー用ゴム組成物が開示されている。しかしながら、ブラダーの長寿命化については、未だ改善の余地が残されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005−75891号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、前記課題を解決し、ブラダーの長寿命化を充分に達成できるブラダー用ゴム組成物、及びそれを用いて作製したブラダーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、水素添加ニトリルゴム(HNBR)を含むゴム成分と、パーオキサイド架橋剤とを含有するブラダー用ゴム組成物に関する。
【0008】
上記ゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。
【0009】
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したブラダーに関する。
【発明の効果】
【0010】
本発明のゴム組成物は、HNBRを含むゴム成分と、パーオキサイド架橋剤とを含有する。パーオキサイド架橋剤を使用することにより、耐熱性に優れた架橋構造を形成することができる。したがって、パーオキサイド架橋剤を、耐熱性に優れたHNBRと併用することにより、熱によるゴム組成物の物性の低下を著しく抑制することができる。これにより、本発明のゴム組成物を用いて作製したブラダーの耐久性が飛躍的に向上し、ブラダーの長寿命化を充分に達成することができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明のブラダー用ゴム組成物は、HNBRを含むゴム成分と、パーオキサイド架橋剤とを含有する。
【0012】
本発明のゴム組成物は、HNBRを含有する。これにより、熱によるゴム組成物の物性の低下を抑制することができる。HNBRとしては、日本ゼオン(株)製のZetpol 2030Lなどの市販のHNBRを用いてもよいし、市販のアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)を水素化したものを用いてもよい。水素化するNBRとしては、日本ゼオン(株)製のNipol DN003などを使用することができる。HNBRは、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0013】
HNBRの結合アクリロニトリル量(以下、「ニトリル量」ともいう。)は、好ましくは18質量%以上、より好ましくは22質量%以上、更に好ましくは27.5質量%以上である。18質量%未満であると、ゴムの強度が低下する傾向がある。また、HNBRのニトリル量は、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは33.5質量%以下である。50質量%をこえると、ポリマーの重合が困難になる傾向があり、また、コストが増大するため、好ましくない。
HNBRの結合アクリロニトリル量は、FT−IR法により測定した値である。
【0014】
HNBRのヨウ素価(mg/100mg)は、好ましくは56以下、より好ましくは28以下、更に好ましくは11以下である。ヨウ素価が56をこえると、耐熱性、耐オゾン劣化性が悪化する傾向がある。HNBRのヨウ素価(mg/100mg)の下限は特に限定されない。
HNBRのヨウ素価(mg/100mg)は、滴定法により測定した値である。
【0015】
HNBRの含有量は、ゴム成分100質量%中、好ましくは20質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは70質量%以上であり、最も好ましくは100質量%である。20質量%未満であると、HNBRがブラダーの長寿命化に充分に寄与できないおそれがある。
【0016】
ゴム成分としては、ほかにも、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム(SIBR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)、ブチルゴム(IIR)などを配合してもよい。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0017】
本発明のゴム組成物は、パーオキサイド架橋剤を含有する。これにより、耐熱性に優れた架橋構造を形成することができる。パーオキサイド架橋剤としては、例えば、熱や酸化還元系の存在で容易にパーオキシラジカルを発生するものを用いることができ、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)へキサン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)へキサン、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートなどが挙げられる。なかでも、加硫速度とスコーチタイムのバランスがよいという理由から、ジクミルパーオキサイド、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンを用いることが好ましい。
【0018】
パーオキサイド架橋剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.7質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上、更に好ましくは1.3質量部以上である。0.7質量部未満では、ゴムの強度が低下する傾向がある。また、パーオキサイド架橋剤の含有量は、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。10質量部を超えると、ゴムの伸びが低下する傾向がある。
【0019】
また、本発明のゴム組成物は、架橋助剤を含有してもよい。架橋助剤としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアクリルホルマール、トリアリルトリメリテート、N,N’−m−フェニレンビスマレイミド、ジプロパギルテレフタレート、ジアリルフタレート、テトラアリルテレフタールアミド、トリアリルホスフェートなどがあげられる。これらの中でも、架橋性、架橋物の物性の点から、TAICが好ましい。
【0020】
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックを含有することが好ましい。これにより、ゴム組成物がカーボンブラックによって補強されるとともに、熱伝導率を向上させ、ブラダーとしての性能を向上させることができる。
使用できるカーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されない。
【0021】
カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは20質量部以上である。5質量部未満では、充分なゴムの強度が得られないおそれがある。また、カーボンブラックの含有量は、好ましくは70質量部以下、より好ましくは60質量部以下である。70質量部を超えると、加工性が悪化する傾向がある。
【0022】
本発明のブラダー用ゴム組成物は、前記成分のほかに、酸化亜鉛、ステアリン酸、オイル(プロセスオイル、植物油脂など)、無機充填剤(シリカ、活性化炭酸カルシウム、タルク、アルミナなど)、老化防止剤、有機補強剤(ハイインパクトスチレン樹脂、クマロンインデン樹脂、フェノール樹脂、リグニン、変性メラミン樹脂、石油樹脂など)、耐熱性向上剤、難燃剤、熱伝導付与剤など、一般的なブラダー用ゴム組成物が含有する成分を添加することができる。
【0023】
本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサーなどのゴム混練装置を用いて混練し、その後架橋する方法等により製造できる。
【0024】
本発明のブラダー用ゴム組成物は、タイヤ製造のためのブラダーとして好適に使用できる。
【実施例】
【0025】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【0026】
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ブチルゴム:JSR(株)製のJSR Butyl 268
クロロプレンゴム:昭和ネオプレン(株)製のネオプレンW
HNBR(1):日本ゼオン(株)製のZetpol 2030L(ニトリル量:36.2質量%、ヨウ素価(mg/100mg):56)
HNBR(2):日本ゼオン(株)製のZetpol 2020(ニトリル量:36.2質量%、ヨウ素価(mg/100mg):28)
HNBR(3):日本ゼオン(株)製のZetpol 2000(ニトリル量:36.2質量%、ヨウ素価(mg/100mg):7以下)
HNBR(4):日本ゼオン(株)製のZetpol 4300(ニトリル量:18.6質量%、ヨウ素価(mg/100mg):7以下)
HNBR(5):日本ゼオン(株)製のZetpol 1000L(ニトリル量:44.2質量%、ヨウ素価(mg/100mg):7以下)
カーボンブラック:東海カーボン(株)製のシースト600(NSA:106m/g)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛
ステアリン酸:日油(株)製の桐
架橋樹脂:田岡化学工業(株)製のタッキロール201
オイル:出光興産(株)製のNH60
パーオキサイド架橋剤:日油(株)製のパークミルD
【0027】
実施例1〜5および比較例
表1に示す配合処方にしたがい、バンバリーミキサーを用いて、架橋剤(架橋樹脂又はパーオキサイド架橋剤)以外の材料を混練りし、混練り物を得た。次に、オープンロールを用いて、得られた混練り物に架橋剤を添加して混練りし、未架橋ゴム組成物を得た。得られた未架橋ゴム組成物をブラダーの形状に成形し、185℃で12分間架橋反応を行うことにより、ブラダーを作製した。
【0028】
(耐久性)
上記ブラダーを架橋機に取り付け、185/70R14サイズのタイヤの架橋を行い、エアが漏れてブラダーが使えなくなるまでの回数を測定した。回数が多いほど、耐久性に優れ、ブラダーの寿命が長いことを示す。試験は、各配合毎に3回ずつ行った。
【0029】
【表1】

【0030】
表1より、HNBR及びパーオキサイド架橋剤を配合した実施例1〜5は、比較例と比較して、ブラダーの寿命が長くなった。特に、ヨウ素価が低い(水素化率が高い)HNBRを配合した実施例3〜5では、その傾向が強かった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水素添加ニトリルゴムを含むゴム成分と、パーオキサイド架橋剤とを含有するブラダー用ゴム組成物。
【請求項2】
カーボンブラックを含有する請求項1記載のブラダー用ゴム組成物。
【請求項3】
請求項1又は2記載のゴム組成物を用いて作製したブラダー。

【公開番号】特開2011−38056(P2011−38056A)
【公開日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−189397(P2009−189397)
【出願日】平成21年8月18日(2009.8.18)
【出願人】(000183233)住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Fターム(参考)】