(57)【要約】【課題】オイルマイグレーションを抑制し、老化後の破断伸びおよび加工性に優れるゴム組成物およびそれを用いたタイヤ加硫用ブラダーを提供する。【解決手段】ブチル系ゴム１００質量部に対し、オイルを１質量部以上、樹脂を１〜１０質量部、および炭素数６〜２４の脂肪酸を由来とするポリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜２０質量部配合してなるゴム組成物、並びに該ゴム組成物を使用したタイヤ加硫用ブラダーによって、上記課題を解決した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチル系ゴム１００質量部に対し、オイルを１質量部以上、樹脂を１〜１０質量部、および炭素数６〜２４の脂肪酸を由来とするポリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜２０質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
前記脂肪酸が、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸またはリノレン酸であることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記ポリグリセリン脂肪酸エステルが下記式（１）で表されることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム組成物。
【化１】
2020111685.tif 000005
式（１）中、Ｒは前記脂肪酸に由来する炭素鎖を表し、ｎは０〜８を表す。
【請求項４】
前記式（１）中、ｎが０または１であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項５】
アセチレンブラックをさらに配合してなり、前記アセチレンブラックとカーボンブラックの合計の配合量が、前記ブチル系ゴム１００質量部に対し４０〜７０質量部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項６】
タイヤ加硫用ブラダーに用いられる、請求項１〜５のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のゴム組成物を用いたタイヤ加硫用ブラダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ加硫用ブラダーに関するものであり、詳しくは、オイルマイグレーションを抑制し、老化後の破断伸びおよび加工性に優れるゴム組成物およびそれを用いたタイヤ加硫用ブラダーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に空気入りタイヤは、未加硫タイヤを加硫金型に装入し、その未加硫タイヤの内腔にゴム袋状の加硫用ブラダーを挿入し、該加硫用ブラダー内にスチーム等の加熱加圧媒体を圧入して膨張させ、未加硫タイヤの外面を加硫金型の内面に押圧しながら加硫を行なう工程を経て製造される。このような加硫用ブラダーは、高温下で伸縮を繰り返しながら数百回ほど使用されたところで寿命を迎えるのが一般的である。
ブラダー寿命を改善するには老化後に高破断伸びを維持できるゴム組成物（コンパウンド）が有効であることが知られている。
【０００３】
一方、加硫用ブラダーコンパウンドには、熱伝導性を高めるため、アセチレンブラック等の導電性カーボンブラックが配合されている。しかし、アセチレンブラックは嵩高い構造を有し、分散性が悪く、熱伝導性にバラツキが生じると言う問題点がある。
【０００４】
さらに、加硫用ブラダーコンパウンドの破断伸びを向上させるために、従来技術ではオイルのような可塑剤が配合されているが、加硫用ブラダーの使用時間の経過とともに（経時で）オイルが表面にマイグレーションし、老化後の破断伸びおよび加工性を悪化させるという問題点があった。
【０００５】
下記特許文献１には、グリセリン脂肪酸エステルからなり、該グリセリン脂肪酸エステルが、グリセリンと、２種以上の脂肪酸とのエステルであって、該グリセリン脂肪酸エステルを構成する２種以上の脂肪酸のうち、最も多い脂肪酸成分が全脂肪酸中に１０〜９０質量％であり、さらにモノエステル成分をグリセリン脂肪酸エステル中に５０〜１００質量％含むシリカ配合ゴム組成物用添加剤組成物が開示されている。
しかし、特許文献１に開示された技術では、オイルマイグレーション、老化後の破断伸びおよび加工性の同時に改善することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１６／１３９９１６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明の目的は、オイルマイグレーションを抑制し、老化後の破断伸びおよび加工性に優れるゴム組成物およびそれを用いたタイヤ加硫用ブラダーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ブチル系ゴム成分に対し、オイルおよび樹脂を特定量で配合するとともに、さらに特定のポリグリセリン脂肪酸エステルを特定量でもって配合することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下の通りである。
【０００９】
１．ブチル系ゴム１００質量部に対し、オイルを１質量部以上、樹脂を１〜１０質量部、および炭素数６〜２４の脂肪酸を由来とするポリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜２０質量部配合してなることを特徴とするゴム組成物。
２．前記脂肪酸が、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸またはリノレン酸であることを特徴とする前記１に記載のゴム組成物。
３．前記ポリグリセリン脂肪酸エステルが下記式（１）で表されることを特徴とする前記１または２に記載のゴム組成物。
【００１０】
【化１】
2020111685.tif 000002
【００１１】
式（１）中、Ｒは前記脂肪酸に由来する炭素鎖を表し、ｎは０〜８を表す。
４．前記式（１）中、ｎが０または１であることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載のゴム組成物。
５．アセチレンブラックをさらに配合してなり、前記アセチレンブラックとカーボンブラックの合計配合量が、前記ブチル系ゴム１００質量部に対し４０〜７０質量部であることを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載のゴム組成物。
６．タイヤ加硫用ブラダーに用いられる、前記１〜５のいずれかに記載のゴム組成物。
７．前記１〜６のいずれかに記載のゴム組成物を用いたタイヤ加硫用ブラダー。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ブチル系ゴム成分に対し、オイルおよび樹脂を特定量で配合するとともに、さらに特定のポリグリセリン脂肪酸エステルを特定量でもって配合したので、オイルマイグレーションを抑制し、老化後の破断伸びに優れ、また加工性に優れるゴム組成物およびそれを用いたタイヤ加硫用ブラダーを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１４】
（ブチル系ゴム）
本発明で使用されるブチル系ゴムとしては、例えばブチルゴム（ＩＩＲ）やハロゲン化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ）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ＪＳＲ（株）製ＪＳＲ Ｂｕｔｙｌ ２５８、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。
【００１５】
（オイル）
本発明で使用されるオイルとしては、公知のパラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等の鉱物油系オイルが挙げられる。
【００１６】
（樹脂）
本発明で使用される樹脂としては、架橋剤としての機能を有するものが好ましく、例えばフェノール系樹脂が挙げられる。
フェノール系樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂、ノボラック型レゾルシン樹脂等が挙げられる。
【００１７】
（ポリグリセリン脂肪酸エステル）
本発明で使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルは、炭素数６〜２４の脂肪酸を由来とするエステルである。
脂肪酸としては、具体的には、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸等の直鎖脂肪酸類が挙げられる。
ポリグリセリン脂肪酸エステルは、１種類を使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、本発明の効果をさらに高めるという観点から、前記脂肪酸は、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸またはリノレン酸が好ましい。
本発明で使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルは、オイルマイグレーション、老化後の破断伸びおよび加工性を同時に向上させることができる。なお、当該効果は、モノグリセリン脂肪酸エステルには奏されない作用効果である。
【００１８】
また、本発明の効果をさらに高めるという観点から、本発明で使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルは、下記式（１）で表されるモノ脂肪酸エステルであることが好ましい。
【００１９】
【化２】
2020111685.tif 000003
【００２０】
式（１）中、Ｒは前記脂肪酸に由来する炭素鎖を表し、ｎは０〜８を表し、０〜３が好ましく、０または１であることがとくに好ましい。
なお、ポリグリセリンの第２級ヒドロキシ基を選択的にエステル化したグリセリンエステル化合物では、前記式（１）で表されるモノ脂肪酸エステルに比べて、オイルマイグレーション、老化後の破断伸びおよび加工性を同時に改善するという効果に乏しい。
【００２１】
本発明で使用されるポリグリセリン脂肪酸エステルは、市販されているものであることができ、式（１）で表されるモノ脂肪酸エステルとして、例えば理研ビタミン株式会社製ＤＳ１００Ａ（ジグリセリンモノステアレート）、ＤＯ１００Ｖ（ジグリセリンモノオレート）、Ｓ７１Ｄ（ジグリセリンステアレート）、ポエムＪ−４０８１Ｖ（テトラグリセリンステアレート）、Ｊ−００２１（デカグリセリンラウレート）、Ｊ−００８１ＨＶ（デカグリセリンステアレート）、Ｊ−０３８１Ｖ（デカグリセリンオレート）等が挙げられる。
【００２２】
（ゴム組成物の配合割合）
本発明のゴム組成物は、ブチル系ゴム１００質量部に対し、オイルを１質量部以上、樹脂を１〜１０質量部、および炭素数６〜２４の脂肪酸を由来とするポリグリセリン脂肪酸エステルを０．５〜２０質量部配合してなることを特徴とする。
前記オイルの配合量が１質量部未満であると、加工性が悪化する。
前記樹脂の配合量が１質量部未満であると、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に１０質量部を超えると、老化後の破断伸びおよび加工性が悪化し、またアセチレンブラックを配合した場合に熱伝導性にバラツキが生じる。
ポリグリセリン脂肪酸エステルの配合量が０．５質量部未満であると、配合量が少な過ぎて本発明の効果を奏することができない。逆に２０質量部を超えると老化後の破断伸びが悪化する。
【００２３】
また、本発明のゴム組成物において、オイルの配合量は、ブチル系ゴム１００質量部に対し、１〜３０質量部であることが好ましい。
樹脂の配合量は、ブチル系ゴム１００質量部に対し、１〜１０質量部であることが好ましい。
ポリグリセリン脂肪酸エステルの配合量は、ゴム成分１００質量部に対し、１〜１０質量部であることが好ましい。
【００２４】
（その他成分）
本発明におけるゴム組成物には、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；アセチレンブラック、カーボンブラックのような各種充填剤；老化防止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。
【００２５】
本発明におけるゴム組成物にアセチレンブラックおよびカーボンブラックを配合する場合（なお、本明細書で言うカーボンブラックとはアセチレンブラックを除く）、老化後の破断伸びをさらに高めるという観点から、アセチレンブラック配合量はブチル系ゴム１００質量部に対し、１０〜５０質量部が好ましい。
また、アセチレンブラックとカーボンブラックの配合量の合計は、ブチル系ゴム１００質量部に対し、４０〜７０質量部が好ましい。
【００２６】
本発明のゴム組成物は、オイルマイグレーションを抑制し、老化後の破断伸びに優れ、ブラダー寿命を大幅に改善でき、また加工性に優れるので、タイヤ加硫用ブラダーに好適に用いられ得る。
また本発明のゴム組成物は従来のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法に従ってタイヤ加硫用ブラダーを製造することができる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【００２８】
標準例、実施例１〜３および比較例１〜４
サンプルの調製
表１に示す配合（質量部）において、９０リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練し、１８０℃でミキサー外に放出させて室温冷却した後、さらにオープンロールにて混練し、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１９０℃、２０分間プレス加硫し、試験片を得た。以下に示す試験法で加硫前のゴム組成物および試験片の物性を測定した。
【００２９】
ムーニービス：上記ゴム組成物を用い、ＪＩＳ ６３００に従い、１００℃における未加硫ゴムの粘度を測定した。結果は標準例の値を１００として指数表示した。指数が小さいほど粘度が低く、加工性が良好であることを示す。
破断伸び：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し、室温における破断伸びを測定した。結果は、標準例の値を１００として指数で示した。指数が大きいほど破断伸びに優れることを示す。
老化後の破断伸び：試験片をギヤーオーブンで１８０℃×４８時間熱老化させ、該試験片の破断時伸びを、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して室温で測定した。結果は、標準例の値を１００として指数で示した。指数が大きいほど老化後の破断伸びに優れることを示す。
熱伝導率ＣＶ値（％）：熱伝導は京都電子工業者 迅速熱伝導率計を使用し測定した。
熱伝導を測定後、CV値を算出した。数値が小さいほど、熱伝導性のバラツキが小さいことを示す。
結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2020111685.tif 000004
【００３１】
＊１：ブチルゴム（ＪＳＲ（株）製ＪＳＲ Ｂｕｔｙｌ ２５８）
＊２：カーボンブラック（キャボットジャパン（株）製ショウブラックＮ２２０、Ｎ２ＳＡ＝１１１ｍ２／ｇ）
＊３：アセチレンブラック（電気化学工業（株）製デンカブラック、Ｎ２ＳＡ＝６８ｍ２／ｇ）
＊４：プロセスオイル（昭和シェル石油（株）製エキストラクト４号Ｓ）
＊５：ジグリセリンモノステアレート（理研ビタミン株式会社製ＤＳ１００Ａ、前記式（１）においてｎ＝０であり、Ｒ−ＣＯＯはステアリン酸に由来する）
＊６：ジグリセリンモノオレート（理研ビタミン株式会社製ＤＯ１００Ｖ、前記式（１）においてｎ＝０であり、Ｒ−ＣＯＯはオレイン酸に由来する）
＊７：ジグリセリンステアレート（理研ビタミン株式会社製Ｓ７１Ｄ、前記式（１）においてｎ＝０であり、Ｒ−ＣＯＯはステアリン酸に由来する）
＊８：モノグリセリンモノステアレート（理研ビタミン株式会社製Ｓ１００）
＊９：亜鉛華（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊１０：樹脂（住友ベークライト（株）製ノボラック型フェノール樹脂ＰＲ−ＮＲ−１）
【００３２】
表１の結果から、実施例１〜３のゴム組成物は、ブチル系ゴム成分に対し、オイルおよび樹脂を特定量で配合するとともに、さらに特定のポリグリセリン脂肪酸エステルを特定量でもって配合したので、標準例に比べて、老化後の破断伸びおよび加工性が改善され、熱伝導性のバラツキも見られなかった。なお、オイルマイグレーションも観察されなかった。
これに対し、比較例１はモノグリセリンモノ脂肪酸エステルを配合した例であるので、標準例に対し老化後の破断伸びが悪化した。
比較例２は、オイルの配合量が本発明で規定する下限未満であるので、加工性、破断伸びおよび老化後の破断伸びが悪化し、熱伝導性のバラツキも見られた。
比較例３はポリグリセリン脂肪酸エステルの配合量が本発明で規定する上限を超えているので、標準例に対し老化後の破断伸びが悪化した。
比較例４は樹脂の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、標準例に対し加工性、破断伸び、老化後の破断伸びが悪化し、また熱伝導性のバラツキも見られた。