(57)【要約】【課題】熱伝導を高めるためにアセチレンブラックが配合されたブラダー用ゴム組成物の製造方法において、アセチレンブラックの分散性を高めて熱伝導のばらつきを抑制することを可能にしたブラダー用ゴム組成物を提供する。【解決手段】ブチル系ゴムとアセチレンブラックとを混合したマスターバッチを調整し、得られたマスターバッチをクロロプレンゴムと混合した後、加硫系配合物を混合する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチル系ゴムとアセチレンブラックとを混合したマスターバッチを調整し、得られたマスターバッチをクロロプレンゴムと混合した後、加硫系配合物を混合することを特徴とするブラダー用ゴム組成物の製造方法。
【請求項２】
前記マスターバッチの放出温度を１５０℃〜２００℃にしたことを特徴とする請求項１に記載のブラダー用ゴム組成物の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のブラダー用ゴム組成物の製造方法に用いられるマスターバッチであって、ブチル系ゴムとアセチレンブラックとからなるマスターバッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導を高めるためにアセチレンブラックが配合されたブラダー用ゴム組成物の製造方法に関し、更に詳しくは、アセチレンブラックの分散性を高めて熱伝導のばらつきを抑制することを可能にしたブラダー用ゴム組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの加硫成形に用いられるブラダーを構成するブラダー用ゴム組成物は、加硫時の高圧および高温下で繰り返し使用されるため、耐熱性に優れるブチルゴムが主なゴム成分として用いられる。更に、耐劣化性、耐亀裂性、耐薬品性を考慮して、クロロプレンゴムがゴム成分として併用される。そして、これらゴム成分に対して、補強材（カーボンブラック）や、加硫系の配合物が配合されてブラダー用ゴム組成物が得られる（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
近年、ブラダーの熱伝導性を高めるために、補強材としてカーボンブラックに代えてアセチレンブラックを用いることが検討されている。しかしながら、アセチレンブラックはカーボンブラックに比べて嵩高い構造を有するため分散性が悪く、カーボンブラックと同様の方法で混合した場合、得られるブラダー用ゴム組成物の熱伝導性にばらつきが生じるという問題がある。このような熱伝導性のばらつきは、このブラダー用ゴム組成物で構成されたブラダーを用いて製造されるタイヤの品質のばらつきを招く。そのため、ブラダー用ゴム組成物にアセチレンブラックを用いて熱伝導性を高めるにあたって、アセチレンブラックの分散性を高めるための対策が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６‐１１３５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、熱伝導を高めるためにアセチレンブラックが配合されたブラダー用ゴム組成物の製造方法において、アセチレンブラックの分散性を高めて熱伝導のばらつきを抑制することを可能にしたブラダー用ゴム組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明のブラダー用ゴム組成物の製造方法は、ブチル系ゴムとアセチレンブラックとを混合したマスターバッチを調整し、得られたマスターバッチをクロロプレンゴムと混合した後、加硫系配合物を混合することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、上述のように、ブチル系ゴムとアセチレンブラックとを、クロロプレンゴムや加硫系配合物を含まない状態で予め混合してマスターバッチを調整しているので、アセチレンブラックをマスターバッチの段階で充分に分散させた後に、クロロプレンゴムや加硫系配合物と混合することができ、最終的に得られるブラダー用ゴム組成物におけるアセチレンブラックの分散性を高めることができる。その結果、ブラダー用ゴム組成物の熱伝導性のばらつきを抑制することができる。
【０００８】
本発明においては、マスターバッチの放出温度を１５０℃〜２００℃にすることが好ましい。このようにマスターバッチの特定の温度で放出することで、アセチレンブラックの分散性をより高めて、得られるブラダー用ゴム組成物の熱伝導性のばらつきを効果的に抑制することができる。更に、アセチレンブラックの分散性が高まることで、得られるブラダー用ゴム組成物の他のゴム物性（破断伸びや３００％伸長時のモジュラス）も良好に発揮することが可能になる。
【０００９】
上述のブラダー用ゴム組成物の製造方法に用いられるマスターバッチとしては、ブチル系ゴムとアセチレンブラックとからなるものが好適に用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のブラダー用ゴム組成物は、ゴム成分として、ブチル系ゴムとクロロプレンゴム（ＣＲ）を必ず含む。ブチル系ゴムとしては、ブラダー用ゴム組成物に通常用いられるゴムを使用することができる。具体的には、ブチルゴム（ＩＩＲ）、臭素化ブチル（Ｂｒ‐ＩＩＲ）や塩素化ブチル（Ｃｌ‐ＩＩＲ）等のハロゲン化ブチルゴムを用いることができる。ブチル系ゴムの配合量は例えば９０質量部〜９８質量部、クロロプレンゴムの配合量は例えば２質量部〜１０質量部にすることができる。尚、ゴム成分全体において、ブチル系ゴムとクロロプレンゴムとを、例えばブチル系ゴム：クロロプレンゴム＝９０：１０〜９８：２の比率で配合するとよい。
【００１１】
本発明のブラダー用ゴム組成物は、上述のブチル系ゴムおよびクロロプレンゴム以外の他のジエン系ゴムを含有してもよい。他のジエン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム、スチレン‐ブタジエンゴム、スチレンイソプレンブタジエンゴム、アクリロニトリル‐ブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム等が挙げられる。これらジエン系ゴムは、ブラダー用ゴム組成物としての物性を損なわない限り、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。
【００１２】
本発明のブラダー用ゴム組成物は、上述のゴム成分に対して、アセチレンブラックが配合される。アセチレンブラックの配合量は、ブチル系ゴム１００質量部に対して例えば１０質量部〜８０質量部にすることができる。アセチレンブラックの物性は特に限定されないが、例えば、かさ密度が０．０１g／ｃｍ3 〜０．４０g／ｃｍ3 のものを好適に用いることができる。
【００１３】
本発明のブラダー用ゴム組成物には、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、各種無機充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのブラダー用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができる。
【００１４】
上述の本発明のブラダー用ゴム組成物の製造方法は、ブチル系ゴムとアセチレンブラックとを混合したマスターバッチを調整する工程（以下、第一工程という）と、第一工程で得られたマスターバッチをクロロプレンゴムと混合する工程（以下、第二工程という）と、第二工程で得られた混合物と加硫系配合物を混合する工程（以下、第三工程という）とを含む。
【００１５】
第一工程では、上述のように、ブチル系ゴムとアセチレンブラックとを、他の配合物（特にクロロプレンゴムや加硫系配合物）を含まない状態で混合してマスターバッチを調整する。このとき、混練機としては例えば密閉式混練機を用いることができる。この第一工程では、ブチル系ゴムおよびアセチレンブラックを混練機に投入後、ロータを例えば回転数２０ｒｐｍ〜４０ｒｐｍの条件で回転させて、混練物（マスターバッチ）の温度が所定の温度（放出温度）に到達するまで混練を行う。このとき、放出温度を好ましくは１５０℃〜２００℃、より好ましくは１６５℃〜１８５℃に設定すると、ブラダー用ゴム組成物の熱伝導率のばらつき抑制の効果に加えて、更に他のゴム物性（破断伸びや３００％伸長時のモジュラス）を良好にする効果も得られる。尚、放出温度が１５０℃よりも小さいと、ブラダー用ゴム組成物の熱伝導率のばらつき抑制の効果には影響は出ないが、破断伸びが低くなる傾向がある。放出温度が２００℃よりも大きいと、ブラダー用ゴム組成物の熱伝導率のばらつき抑制の効果には影響は出ないが、３００％伸長時のモジュラスが低くなる傾向がある。
【００１６】
第二工程では、上述のように、第一工程で得られたマスターバッチとクロロプレンゴムとが混合される。第二工程ではクロロプレンゴム以外に加硫系配合物を除く他の配合剤も投入することもできる。第二工程における混練機の種類や混練条件（ロータ回転数、放出温度など）は特に限定されず、ブラダー用ゴム組成物の製造に一般的に使用されるものを適用することができる。
【００１７】
第三工程では、上述のように、第二工程で得られた混合物と加硫系の配合物とが混合される。第三工程における諸条件も第二工程と同様に限定されず、ブラダー用ゴム組成物の製造に一般的に使用されるものを適用することができる。
【００１８】
本発明の製造方法では、上記のように、第一工程においてブチル系ゴムとアセチレンブラックとが、クロロプレンゴムや加硫系配合物を含まない状態で予め混合されてマスターバッチとして調整されているので、アセチレンブラックをマスターバッチの段階で充分に分散させることができ、第二工程および第三工程でクロロプレンゴムや加硫系配合物と混合される際にも良好な分散性が得られて、最終的に得られるブラダー用ゴム組成物におけるアセチレンブラックの分散性を高めることができる。その結果、ブラダー用ゴム組成物の熱伝導性のばらつきを抑制することができる。
【００１９】
本発明の製造方法によって製造されたブラダー用ゴム組成物は上記のように熱伝導性のばらつきが低いので、このブラダー用ゴム組成物で構成されたタイヤ加硫用ブラダーは、製造するタイヤの品質のばらつきを抑えることができる。また、ブラダー用ゴム組成物の製造時に放出温度が上述の好ましい範囲に設定された場合には、ブラダー用ゴム組成物の破断伸びも良好であるため、このブラダー用ゴム組成物で構成されたタイヤ加硫用ブラダーのブラダーライフを長く保つこともできる。
【００２０】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００２１】
表１に示す原料からなり、製造方法が表２のように異なるブラダー用ゴム組成物（従来例１および実施例１〜５）を調整した。具体的には、従来例１および実施例１〜５は、ブチル系ゴムとアセチレンブラックとを混合してマスターバッチを調整する第一工程の有無、第一工程における放出温度が異なる。第一工程では、２７０Ｌのバンバリーミキサーを用い、ロータ回転数は３０ｒｐｍで共通にした。第一工程以降の工程（第一工程で得られたマスターバッチを硫黄および加硫促進剤を除く残りの原料と混合する第二工程、第二工程で得られた混合物を硫黄および加硫促進剤と混合する第三工程）については共通とし、第二工程では、２７０Ｌのバンバリーミキサーを用い、ロータ回転数を３０ｒｐｍとし、放出温度１８０℃になるまで混合を行い、第三工程では、２７０Ｌのバンバリーミキサーを用いて、放出温度１００℃混合を行った。尚、従来例１は、第一工程を経ずに、第二工程に対応する段階で硫黄および加硫促進剤を除くすべての原料を混合するものであり、混合条件等は上記第二工程および第三工程と共通である。
【００２２】
上記方法により得られたブラダー用ゴム組成物について、下記に示す方法により、熱伝導率、破断伸び、３００％伸長時のモジュラスの評価を行った。
【００２３】
熱伝導率のばらつき
得られたブラダー用ゴム組成物について、Ｓｈｏｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ迅速熱伝導率計（昭和電工株式会社製）を用い、熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）を面内方向で１０点測定し測定し、平均熱伝導率に対する熱伝導率分散の比（ＣＶ値）を算出した。得られた結果は、測定値（ＣＶ値）を表２の「熱伝導率のばらつき」の欄に示した。この値が「３．０」以下であれば熱伝導率のばらつきが小さいことを意味する。
【００２４】
破断伸び
ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、ＪＩＳ３号ダンベル形試験片を作製し、室温（雰囲気温度２３℃）で引張り速度５００ｍｍ／分の条件で引張り試験を実施し、試験片が破断したときの引張り伸びを測定した。得られた結果は、従来例１の値を１００とする指数として表２の「破断伸び」の欄に示した。この指数値が大きいほど破断伸びが大きいことを意味し、指数値が「１００」以上であれば従来レベル以上の優れた性能が得られたことを意味する。
【００２５】
３００％伸長時のモジュラス
ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、ＪＩＳ３号ダンベル形試験片を作製し、室温（雰囲気温度２３℃）で引張り速度５００ｍｍ／分の条件で３００％伸長時の引張り試験を実施し、３００％伸長時における引張応力（３００％モジュラス）を測定した。得られた結果は、従来例１の値を１００とする指数として表２の「３００％モジュラス」の欄に示した。この指数値が大きいほど３００％伸長時のモジュラスが大きいことを意味し、指数値が「９０」以上であれば従来レベルと同等以上の優れた性能が得られたことを意味する。
【００２６】
【表１】
2018193484.tif 000002
【００２７】
【表２】
2018193484.tif 000003
【００２８】
表１において使用した原材料の種類を下記に示す。
ブチル系ゴム：ブチルゴム、ランクセスラバー社製ＢＵＴＹＬ３０１
クロロプレンゴム：昭和電工社製ショウプレンＷ
アセチレンブラック：デンカ社製デンカブラック
オイル：伊藤製油社製精製ひまし油
酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
【００２９】
表２から明らかなように実施例１〜５のブラダー用ゴム組成物は、熱伝導率のばらつきを抑えることができた。特に、放出温度が好ましい範囲に設定された実施例２〜４は、熱伝導率のばらつきを抑える効果に加えて、破断伸びや３００％伸長時のモジュラスについても従来と同程度またはそれ以上の優れた性能を発揮した。