(57)【要約】【課題】耐久性と熱伝導性とを高度に両立したタイヤ加硫用ブラダーを得ることが可能なゴム組成物を提供する。【解決手段】ブチルゴム（Ａ）と、窒素吸着比表面積が４０ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ）と、フェノール樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）と、を含むゴム組成物であって、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対する前記フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）と、前記カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）と、の比率（フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）／カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ））が、０．１９以上であることを特徴とする、ゴム組成物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチルゴム（Ａ）と、窒素吸着比表面積が４０ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ）と、フェノール樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）と、を含むゴム組成物であって、
前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対する前記フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）と、前記カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）と、の比率（フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）／カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ））が、０．１９以上であることを特徴とする、ゴム組成物。
【請求項２】
前記カーボンブラック（Ｂ）は、窒素吸着比表面積が２０〜４０ｍ２／ｇである、請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記硬化剤（Ｄ）が、クロロプレンゴムである、請求項１又は２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
前記フェノール樹脂（Ｃ）の配合量が、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対して７〜２０質量部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴム組成物。
【請求項５】
前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対する前記フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）と、前記カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）と、の比率（フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）／カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ））が、０．１９〜０．３である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のゴム組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のゴム組成物を用いたことを特徴とする、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、ゴム組成物及び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、タイヤは、各構成部材から生タイヤを成形し、成形した生タイヤを加硫金型内に挿入すると共に、生タイヤの内腔にブラダーと呼ばれるゴム製の袋状体を挿入し、該ブラダー内に、スチーム等の高温高圧の媒体を充填して膨張させ、生タイヤの外面を加硫金型に押し付けながら加硫を行う工程を経て製造される。該ブラダーは、内部に高温高圧の媒体を充填して使用されるため、耐久性、耐薬品性等に優れることが求められる。従来、ブラダーの耐薬品性を確保のために、ブラダーに用いるゴム組成物のメインマトリックスとしては、ブチルゴムが使用されており、また、ブラダーの耐久性を確保のために、ブラダーに用いるゴム組成物の充填剤としては、微粒径のカーボンブラックが使用されている。
例えば、国際公開第２０１６／０８８８１７号（特許文献１）には、ブラダーライフ（ブラダーの使用寿命）を大幅に延長できるブラダー用のゴム組成物として、ブチルゴムを含み、該ブチルゴムが、０．６〜１．１％の不飽和度を有するブチルゴム（１）３０〜１００質量％および１．５〜２．０％の不飽和度を有するブチルゴム（２）０〜７０質量％から構成されることを特徴とするゴム組成物が開示されており、また、該ゴム組成物に、窒素吸着比表面積が７０〜１２０ｍ２／ｇのカーボンブラックを配合することも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０８８８１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、タイヤの加硫時に、生タイヤの内腔に配置して使用されるブラダーには、熱伝導性に優れることも求められ、ブラダーの熱伝導性が低いと、加硫工程に要する時間が長くなり、タイヤの生産効率が低下してしまう。
しかしながら、従来のタイヤ加硫用ブラダーでは、耐久性と熱伝導性とを高度に両立することができず、依然として改良の余地があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決し、耐久性と熱伝導性とを高度に両立したタイヤ加硫用ブラダーを得ることが可能なゴム組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、耐久性と熱伝導性とを高度に両立したタイヤ加硫用ブラダーを提供することを更なる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。
【０００７】
本発明のゴム組成物は、ブチルゴム（Ａ）と、窒素吸着比表面積が４０ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ）と、フェノール樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）と、を含むゴム組成物であって、
前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対する前記フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）と、前記カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）と、の比率（フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）／カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ））が、０．１９以上であることを特徴とする。
かかる本発明のゴム組成物をタイヤ加硫用ブラダーに用いることで、耐久性と熱伝導性とを高度に両立したタイヤ加硫用ブラダーを得ることができる。
【０００８】
本発明のゴム組成物において、前記カーボンブラック（Ｂ）は、窒素吸着比表面積が２０〜４０ｍ２／ｇであることが好ましい。この場合、ゴム組成物の混練時の作業性及び加硫時の作業性が向上し、また、ゴム組成物の耐久性が更に向上する。
【０００９】
本発明のゴム組成物の好適例においては、前記硬化剤（Ｄ）が、クロロプレンゴムである。この場合、ゴム組成物の硬化が進み易くなる。
【００１０】
本発明のゴム組成物の他の好適例においては、前記フェノール樹脂（Ｃ）の配合量が、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対して７〜２０質量部である。この場合、ゴム組成物の耐久性が更に向上し、また、該ゴム組成物を使用したタイヤ加硫用ブラダーの寿命を延ばすことができる。
【００１１】
本発明のゴム組成物の他の好適例においては、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対する前記フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）と、前記カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）と、の比率（フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）／カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ））が、０．１９〜０．３である。この場合、ゴム組成物の耐久性が良好であり、また、該ゴム組成物を使用したタイヤ加硫用ブラダーの寿命を延ばすことができる。
【００１２】
また、本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、上記のゴム組成物を用いたことを特徴とする。かかる本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、耐久性と熱伝導性とを高度に両立することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、耐久性と熱伝導性とを高度に両立したタイヤ加硫用ブラダーを得ることが可能なゴム組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、耐久性と熱伝導性とを高度に両立し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】
【００１４】
以下に、本発明のゴム組成物及びタイヤ加硫用ブラダーを、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
【００１５】
＜ゴム組成物＞
本発明のゴム組成物は、ブチルゴム（Ａ）と、窒素吸着比表面積が４０ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ）と、フェノール樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）と、を含むゴム組成物であって、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対する前記フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）と、前記カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）と、の比率（フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）／カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ））が、０．１９以上であることを特徴とする。
【００１６】
本発明のゴム組成物は、ブチルゴム（Ａ）を含むため、耐薬品性に優れ、また、硬化剤（Ｄ）を含むことで、十分な硬化性を有する。
また、本発明のゴム組成物は、窒素吸着比表面積が４０ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ）を含み、該カーボンブラック（Ｂ）は、従来のブラダー用のゴム組成物に使用されていたカーボンブラックよりも粒径が大きいため、ゴム組成物の混練時の作業性を向上させることができると共に、ゴム組成物の加硫時の作業性も向上させることができる。なお、窒素吸着比表面積が４０ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ）を使用すると、従来のブラダー用のゴム組成物に使用されていた、窒素吸着比表面積がより大きく、粒径が小さなカーボンブラックを使用した場合に比べて、ゴム組成物の耐久性が悪化する恐れがあるが、本発明のゴム組成物は、窒素吸着比表面積が４０ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ）と共に、フェノール樹脂（Ｃ）を含み、該フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）と、カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）と、の比率（フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）／カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ））を０．１９以上とすることで、ゴム組成物の架橋量を増やし、ゴム組成物の耐久性を向上させることができる。
そのため、本発明のゴム組成物は、耐久性と熱伝導性とに優れ、また、本発明のゴム組成物をタイヤ加硫用ブラダーに用いることで、耐久性と熱伝導性とを高度に両立したタイヤ加硫用ブラダーを得ることができる。
【００１７】
本発明のゴム組成物は、ブチルゴム（Ａ）を含む。該ブチルゴム（Ａ）は、イソブチレンと、少量のイソプレンとの共重合体であり、不飽和度が小さく、耐薬品性に優れる。そのため、ゴム組成物がブチルゴム（Ａ）を含むことで、ゴム組成物の耐薬品性が向上する。
【００１８】
本発明のゴム組成物は、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が４０ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ）を含み、該カーボンブラック（Ｂ）は、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２０〜４０ｍ２／ｇであることが好ましい。カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が４０ｍ２／ｇを超えると、ゴム組成物の混練時の作業性が低下すると共に、ゴム組成物の加硫時の作業性も低下する。また、カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が２０ｍ２／ｇ以上であれば、ゴム組成物の補強性が高く、耐摩耗性が向上するため、耐久性が更に向上する。
なお、本発明において、カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に従って測定する。
【００１９】
本発明のゴム組成物は、フェノール樹脂（Ｃ）を含む。ゴム組成物がフェノール樹脂（Ｃ）を含むことで、ゴム組成物の架橋が進み、ゴム組成物の耐久性を向上させることができる。なお、フェノール樹脂（Ｃ）は、一般に融点が低く（通常、１００℃以下）、ゴム組成物中に分散させ易く（混練時の作業性が良く）、効率的に且つ均一にゴム組成物を架橋できる。また、フェノール樹脂（Ｃ）は、直接架橋に関与するため、扱い易いという利点もある。
前記フェノール樹脂（Ｃ）は、例えば、フェノール類とアルデヒド類との反応で得られる。ここで、原料のフェノール類としては、フェノール、クレゾール等が挙げられ、また、アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド等が挙げられる。前記フェノール樹脂（Ｃ）は、レゾール型のフェノール樹脂でも、ノボラック型のフェノール樹脂でもよい。また、該フェノール樹脂（Ｃ）は、オイル変性されていてもよく、該オイルとしては、ロジン油、トール油、カシュー油、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸等が挙げられる。
【００２０】
本発明のゴム組成物は、硬化剤（Ｄ）を含む。該硬化剤（Ｄ）は、ゴム組成物を硬化させる作用を有する。
前記硬化剤（Ｄ）としては、クロロプレンゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、臭素化ニトリルゴム、ハイパロン等が挙げられ、これらの中でも、クロロプレンゴムが好ましい。ゴム組成物が、硬化剤（Ｄ）として、クロロプレンゴムを含む場合、ゴム組成物の硬化が進み易く、ゴム組成物の耐久性を確保し易くなる。
【００２１】
本発明のゴム組成物において、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部中の、前記ブチルゴム（Ａ）の含有量は、９０〜９９質量部の範囲が好ましく、９２〜９８質量部の範囲が更に好ましい。ブチルゴム（Ａ）と硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部中の、ブチルゴム（Ａ）の含有量が９０質量部以上であれば、ゴム組成物の耐薬品性が更に向上し、また、９９質量部以下であれば、硬化剤（Ｄ）の含有量が１質量部以上となり、ゴム組成物の硬化が更に進み易くなる。
【００２２】
本発明のゴム組成物において、前記カーボンブラック（Ｂ）の配合量は、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対して７０〜１３０質量部の範囲が好ましく、７５〜１２０質量部の範囲が更に好ましい。カーボンブラック（Ｂ）の配合量が、ブチルゴム（Ａ）と硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対して７０質量部以上であれば、ゴム組成物の熱伝導性が更に向上し、また、１３０質量部以下であれば、ゴム組成物の作業性が十分に良好である。
【００２３】
本発明のゴム組成物において、前記フェノール樹脂（Ｃ）の配合量は、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対して７〜２０質量部の範囲が好ましく、７〜１５質量部の範囲が更に好ましい。フェノール樹脂（Ｃ）の配合量が、ブチルゴム（Ａ）と硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対して７質量部以上であれば、ゴム組成物の架橋量が更に増えて、耐久性が更に向上し、また、２０質量部以下であれば、架橋密度が高くなり過ぎず、十分な伸びを確保でき、該ゴム組成物を使用したタイヤ加硫用ブラダーのパンク等を抑制して、寿命を延ばすことができる。
【００２４】
本発明のゴム組成物において、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部中の、前記硬化剤（Ｄ）の含有量は、１〜１０質量部の範囲が好ましく、２〜８質量部の範囲が更に好ましい。ブチルゴム（Ａ）と硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部中の、硬化剤（Ｄ）の含有量が、１質量部以上であれば、ゴム組成物の硬化が更に進み易くなり、また、１０質量部以下であれば、ブチルゴム（Ａ）の含有量が９０質量部以上となり、ゴム組成物の耐薬品性が更に向上する。
【００２５】
本発明のゴム組成物において、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対する前記フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）と、前記カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ）と、の比率（フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）／カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ））は、０．１９以上であり、０．１９〜０．３の範囲が好ましい。
前記比率（フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）／カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ））が、０．１９未満では、ゴム組成物の架橋が十分でなく、ゴム組成物の耐クリープ性が悪化し（永久歪みが大きくなり）、耐久性が低下する。
また、前記比率（フェノール樹脂（Ｃ）の配合量（質量部）／カーボンブラック（Ｂ）の窒素吸着比表面積（ｍ２／ｇ））が、０．３以下であれば、架橋密度が高くなり過ぎず、十分な伸びを確保でき、該ゴム組成物を使用したタイヤ加硫用ブラダーのパンク等を抑制して、寿命を延ばすことができる。
【００２６】
本発明のゴム組成物は、軟化剤を含むことが好ましい。ゴム組成物が軟化剤を含む場合、ゴム組成物の混練時の作業性が更に向上する。
前記軟化剤としては、ひまし油、綿実油、大豆油等の植物系軟化剤、アロマオイル、パラフィンオイル、ナフテンオイル等の石油系軟化剤等が挙げられる。
前記軟化剤の配合量は、前記ブチルゴム（Ａ）と前記硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対して５〜１０質量部の範囲が好ましい。軟化剤の配合量が、ブチルゴム（Ａ）と硬化剤（Ｄ）との合計１００質量部に対して５質量部以上であれば、ゴム組成物の混練時の作業性が更に向上し、また、１０質量部以下であれば、ゴム組成物の耐久性が更に向上する。
【００２７】
本発明のゴム組成物は、上述した、ブチルゴム（Ａ）、窒素吸着比表面積が４０ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ）、フェノール樹脂（Ｃ）、硬化剤（Ｄ）、軟化剤以外にも種々の成分を含むことがができる。例えば、本発明のゴム組成物には、ステアリン酸、老化防止剤、酸化亜鉛（亜鉛華）、加硫促進剤、加硫剤（硫黄等）等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。
【００２８】
本発明のゴム組成物は、例えば、バンバリーミキサーやロール等を用いて、ブチルゴム（Ａ）、窒素吸着比表面積が４０ｍ２／ｇ以下のカーボンブラック（Ｂ）、フェノール樹脂（Ｃ）、硬化剤（Ｄ）と、必要に応じて適宜選択した各種配合剤とを配合して混練した後、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
【００２９】
本発明のゴム組成物は、種々のゴム製品に利用できるが、タイヤ加硫用ブラダーに好適に利用できる。なお、本発明のゴム組成物は、上述の通り、耐久性と熱伝導性とに優れるため、高い耐久性と熱伝導性とが要求される、他のゴム製品に適用することもできる。
【００３０】
＜タイヤ加硫用ブラダー＞
本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、上記のゴム組成物を用いたことを特徴とする。本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、上述のゴム組成物を用いており、耐久性と熱伝導性とを高度に両立することができる。
本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、熱伝導性に優れるため、本発明のタイヤ加硫用ブラダーをタイヤの加硫工程に用いることで、タイヤの加硫時間を短くでき、タイヤの生産効率を向上させることができる。また、本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、耐久性にも優れるため、タイヤの加硫工程に繰り返し利用でき、ブラダーの交換頻度を低減できるため、経済性の点にも優れる。
なお、本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、従来より公知の構造で、特に限定はなく、通常の方法で製造できる。
【実施例】
【００３１】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３２】
表１に示す配合処方に従い、通常のバンバリーミキサーを用いて、ゴム組成物を製造した。得られたゴム組成物に対して、下記の方法で、熱伝導率（熱伝導性）、耐久性、及び未加硫粘度を評価した。結果を表１に示す。
【００３３】
（１）熱伝導率（熱伝導性）
京都電子社製の迅速熱伝導率計「ＱＴＭ−５００」を用いて、温度：２０℃〜２２℃、時間：１分間、電流値：２Ａの条件で、厚さ１ｍｍのゴムシートに対して、熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）を測定した。
【００３４】
（２）耐久性
ゴム組成物からブラダーを作製した。ブラダーに対する耐久性の評価値として、２１５／４５Ｒ１７のタイヤで加硫を繰り返し、製品として出荷できない不良品が発生した加硫回数をブラダー寿命とし、比較例１の値（加硫回数）を１００として指数表示した。指数値が大きい程、耐久性に優れることを示す。
【００３５】
（３）未加硫粘度
ＪＩＳ  Ｋ６３００−１９９４に準拠して、１３０℃にてゴム組成物の未加硫粘度［ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１３０℃）］を測定し、比較例１の値を１００として指数表示した。指数値が小さい程、未加硫粘度が低く、作業性に優れることを示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
＊１  ブチルゴム：  ＪＳＲ社製、商品名「Ｂｕｔｙｌ  ２６８」
＊２  クロロプレンゴム：  硬化剤、東ソー社製、商品名「スカイプレン  Ｂ−３０」
＊３  カーボンブラックＡ：  旭カーボン社製、商品名「旭♯５５」、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝３５ｍ２／ｇ
＊４  カーボンブラックＢ：  旭カーボン社製、商品名「旭♯６０」、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝８０ｍ２／ｇ
＊５  カーボンブラックＣ：  旭カーボン社製、商品名「旭♯８０」、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）＝１２０ｍ２／ｇ
＊６  フェノール樹脂：  田岡化学工業社製、商品名「タッキロール２０１」
＊７  オイル：  伊藤製油社製、商品名「ＵＲＩＣ  Ｈ−１」
＊８  亜鉛華：  ハクスイテック社製、商品名「酸化亜鉛２種」
【００３８】
表１から、本発明に従う実施例のゴム組成物は、熱伝導性と耐久性とを高度に両立でき、また、作業性も良好であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のゴム組成物は、タイヤ加硫用ブラダーに好適に利用できる。