(57)【要約】【課題】引張永久ひずみを小さく、ブラダーライフを向上させた加硫ブラダー用ゴム組成物を提供する。【解決手段】ゴム成分１００重量部に対して、紙繊維を１〜２０重量部およびフェノール系樹脂を３〜３０重量部含有する加硫ブラダー用ゴム組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００重量部に対して、紙繊維を１〜２０重量部およびフェノール系樹脂を３〜３０重量部含有する加硫ブラダー用ゴム組成物。
【請求項２】
紙繊維の平均繊維長（Ｌ）が１０μｍ以上であり、かつ平均繊維径（Ｄ）に対する平均繊維長の比（Ｌ／Ｄ）が１０以上である請求項１記載の加硫ブラダー用ゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫ブラダー用ゴム組成物に関し、とくに、ブラダーライフの長い加硫ブラダー用ゴム組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの製造工程においては、成型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。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、袋状の形状をした加硫ブラダーをタイヤの内部に挿入し、蒸気圧を圧入して加熱する。
【０００３】
加硫ブラダーは、タイヤの加硫成型時に用いられるものであり、加硫ブラダーをグリーンタイヤの内側に配置し、加硫ブラダー内部に加熱媒体を充填させて該タイヤを内側から押圧することにより、タイヤの加硫形成を行う。該加硫ブラダーは、高圧および１８０〜２００℃の高温条件下でタイヤの加硫成型に繰り返し使用されるため、従来から耐熱性に優れたブチルゴム（ＩＩＲ）が使用されるが、加硫回数を経るたびに、常温および常圧時の寸法が、初期の寸法と比較して、とくにラジアル方向（伸縮方向）に少しずつ伸びることでしわが発生する。しわのある加硫ブラダーを使用すると、タイヤ内面にしわが転写されてしまい、好ましくないため、加硫ブラダーの交換がやむを得なくなり、ブラダーライフを短くしてしまうという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、たとえば、主に厚さ（ゲージ）を工夫する方法、特定の繊維を含む編物または織物を加硫ブラダーに用いる方法、ならびに加硫ブラダーに炭素繊維を配合する方法が知られているが、ブラダーライフを充分に長くすることができないという問題があった。
【０００５】
特許文献１では、ゴム成分に、ＩＩＲおよび繊維状の熱可塑性樹脂（ポリオレフィン、ナイロン繊維など）をブレンドしたブチルＳＨＰ（大和ポリマー（株）製）を添加することで、伸縮方向の使用に伴う伸びを抑制し、ブラダーライフを長くした加硫ブラダー用ゴム組成物が開示されている。しかし、ナイロン繊維が配合されているため、高温条件下で軟化し、伸びやすくなるため、ブラダーライフにおいて、いまだ改善の余地がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１７８０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、高温条件下においても、引張永久ひずみを小さくすることで、ブラダーライフを充分に長くした加硫ブラダー用ゴム組成物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】
【０００８】
本発明は、ゴム成分１００重量部に対して、紙繊維を１〜２０重量部およびフェノール系樹脂を３〜３０重量部含有する加硫ブラダー用ゴム組成物に関する。
【０００９】
前記紙繊維は、平均繊維長（Ｌ）が１０μｍ以上であり、かつ平均繊維径（Ｄ）に対する平均繊維長の比（Ｌ／Ｄ）が１０以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、紙繊維およびフェノール系樹脂を組み合わせて配合した加硫ブラダー用ゴム組成物を使用することにより、加硫回数を経ることによる加硫ブラダーの伸びを小さくすることができ、従来よりもブラダーライフの長い（連続加硫回数の多い）加硫ブラダーを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の加硫ブラダー用ゴム組成物は、ゴム成分、紙繊維およびフェノール系樹脂を含む。
【００１２】
前記ゴム成分としては、たとえば、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、イソモノオレフィン−パラアルキルスチレン共重合体のハロゲン化物、シリコーンゴムなどがあげられ、これらのゴムは、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。なかでも、コストパフォーマンスが優れていることから、ＩＩＲが好ましい。
【００１３】
前記紙繊維とは、たとえば、木材、パルプ、古紙などを粉砕し、叩解することで繊維状にしたセルロース繊維のことであり、これらの紙繊維は、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。なかでも、材料リサイクルができるという理由から、古紙が好ましい。紙繊維としては、具体的には、ネオファイバー（新聞古紙、王子製袋（株）製）、ＫＣフロック（日本製紙ケミカル（株）製）、ミルファイブ（三共精粉（株）製）などがあげられる。
【００１４】
紙繊維の平均繊維長（Ｌ）は、１０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましい。紙繊維のＬが１０μｍ未満では、紙繊維の配合によるブラダーライフの改善効果が得られない傾向がある。また、紙繊維のＬは、１０００μｍ以下が好ましい。紙繊維のＬが１０００μｍをこえると、ゴム成分と紙繊維との間にクラックが生じ、かえってブラダーライフが短くなる傾向がある。
【００１５】
紙繊維の平均繊維径（Ｄ）は、１０μｍ以上が好ましい。紙繊維のＤが１０μｍ未満では、紙繊維の配合によるブラダーライフの改善効果が得られない傾向がある。また、紙繊維のＤは、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。紙繊維のＤが１００μｍをこえると、ゴム成分と紙繊維との間にクラックが生じ、かえってブラダーライフが短くなる傾向がある。
【００１６】
紙繊維の平均繊維径に対する平均繊維長の比（平均アスペクト比、Ｌ／Ｄ）は、１０以上が好ましく、２０以上がより好ましい。紙繊維のＬ／Ｄが１０未満では、紙繊維を同一方向に配向させるのが困難となり、ゴム組成物から脱落しやすくなる傾向がある。また、紙繊維のＬ／Ｄは、２０００以下が好ましく、１０００以下がより好ましい。紙繊維のＬ／Ｄが２０００をこえると、加硫ブラダーの表面状態が変化し、摩擦係数が大きくなることでブラダーライフが短くなる傾向がある。
【００１７】
紙繊維の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して、１重量部以上であり、好ましくは２重量部以上である。紙繊維の含有量が１重量部未満では、紙繊維の配合によるブラダーライフの改善効果が小さい。また、紙繊維の含有量は、２０重量部以下であり、好ましくは１５重量部以下である。紙繊維の含有量が２０重量部をこえると、ゴム練りが困難になり、不均一に配置される。
【００１８】
紙繊維は、その８０％以上が、加硫ブラダーのラジアル方向（タイヤ軸方向）に配向していることが好ましい。このように紙繊維を実質的に加硫ブラダーのラジアル方向に配向させることによって、加硫ブラダーの膨張を均一にすることができるという効果がある。ここで、ラジアル方向（タイヤ軸方向）とは、加硫ブラダーの成形工程において、加硫ブラダー用ゴム組成物を上下ブラダーモールドの間の内側にセットし、モールドを閉じることで該ゴム組成物を押しつぶすときの方向のことをいう。
【００１９】
紙繊維は、加硫ブラダー全体にわたって配置されていてもよいし、局部的に配置されていてもよい。一般的に、タイヤのビード部に対応する部分近辺が、とくに摩擦による劣化によりパンクしやすいため、この部分により局所的に配置することにより、伸びに対する強度および擦れに対する強度向上につながり、ブラダーライフの改善効果が大きい。
【００２０】
前記フェノール系樹脂としては、たとえば、フェノールホルムアルデヒド樹脂、フェノールフルフラール樹脂、レゾルシンホルムアルデヒド樹脂などがあげられ、これらのフェノール系樹脂は、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。なかでも、紙繊維の分散性および補強性を向上させられるという理由から、フェノールホルムアルデヒド樹脂が好ましい。
【００２１】
フェノール系樹脂のＳＰ値は、８以上が好ましく、９以上がより好ましい。フェノール系樹脂のＳＰ値が８未満では、紙繊維の分散性が悪化する傾向がある。また、フェノール系樹脂のＳＰ値は、１５以下が好ましく、１４以下がより好ましい。フェノール系樹脂のＳＰ値が１５をこえると、ゴムとの相溶性および紙繊維の分散性が悪化する傾向がある。
【００２２】
フェノール系樹脂の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して、３重量部以上であり、好ましくは５重量部以上である。フェノール系樹脂の含有量が３重量部未満では、フェノール系樹脂の配合による紙繊維の分散性および補強性の改善効果が得られない。また、フェノール系樹脂の含有量は、３０重量部以下であり、好ましくは２０重量部以下である。フェノール系樹脂の含有量が３０重量部をこえると、引張永久ひずみが増大し、結果的にブラダーライフが低下する。
【００２３】
本発明では、ゴム成分に紙繊維と、および紙繊維となじみやすいフェノール系樹脂とを組み合わせて配合することで、従来はゴム成分中に分散させることが困難だった紙繊維のゴム成分への分散性を向上させることができ、その結果として、紙繊維のゴム成分への補強性が向上する。さらに、高温条件下でも軟化せず、伸縮方向の使用に伴う永久ひずみを小さくすることができ、ブラダーライフが長くなる。
【００２４】
本発明の加硫ブラダー用ゴム組成物には、さらに、カーボンブラックを配合することもできる。
【００２５】
カーボンブラックとしては、たとえば、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦなどのカーボンブラックおよびアセチレンブラックを用いることができる。
【００２６】
カーボンブラックを配合する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して、２０重量部以上が好ましく、３０重量部以上がより好ましい。カーボンブラックの含有量が２０重量部未満では、カーボンブラックの配合による耐摩耗性の改善効果が少なく、加硫ブラダーの使用に適さない傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は、８０重量部以下が好ましく、６０重量部以下がより好ましい。カーボンブラックの含有量が８０重量部をこえると、ムーニー粘度が高くなり、加工性が悪化し、加硫ブラダーの使用に適さない傾向がある。
【００２７】
本発明の加硫ブラダー用ゴム組成物には、前記ゴム成分、紙繊維、フェノール系樹脂およびカーボンブラック以外にも、酸化亜鉛、ステアリン酸、アロマオイルなどの可塑剤、ホワイトカーボン、無水ケイ酸、含水ケイ酸、合成ケイ酸、活性化炭酸カルシウム、タルク、アルミナなどの無機充填剤、ハイインパクトスチレン樹脂、クマロンインデン樹脂、リグニン、変性メラミン樹脂、石油樹脂などの有機補強剤、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤、各種老化防止剤、各種耐熱性向上剤、各種難燃剤、各種熱伝導付与剤などを配合してもよい。
【００２８】
本発明の加硫ブラダー用ゴム組成物を用いて、公知の方法で加硫ブラダーを製造することができる。たとえば、加硫剤および加硫促進剤以外の前記成分をバンバリーミキサー、ニーダーなどの混練り機を用いて、混練り温度１１０〜１５０℃および混練り時間５〜１５０分間の条件下で混練りして混練物を得る。つぎに、前記混練物に加硫剤および加硫促進剤を添加し、カレンダーロールを用いた圧延や、成形台を具えた押出機からの押し出しなどにより、帯状に成形した未加硫ゴム組成物を得る。これによって、紙繊維の配向方向を実質的に材料の送り出し方向または押出し方向に配列させることができる。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を上下ブラダーモールドの間の内側にセットし、モールドを閉じてゴムを押しつぶすことにより、加硫ブラダーの形状に成形する。また、インジェクションによる成形も可能である。
【００２９】
本発明の加硫ブラダー用ゴム組成物を用いた加硫ブラダーの厚さは、２ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましい。加硫ブラダーの厚さが２ｍｍ未満では、ブラダーがのび易くなり、しわになり、寿命が短くなる傾向がある。また、加硫ブラダーの厚さは、１０ｍｍ以下が好ましく、９ｍｍ以下がより好ましい。加硫ブラダーの厚さが１０ｍｍをこえると、コストアップする傾向がある。なお、加硫ブラダーの厚さは、タイヤトレッドのクラウン部（中央部）の下部のインナーライナーと加硫時に接する箇所の厚さを測定することにより算出した。
【００３０】
さらに、本発明の加硫ブラダー用ゴム組成物を用いた加硫ブラダーは、高温条件下でタイヤの加硫成型に繰り返し用いても、永久伸びが小さく、ブラダーライフが長くなるため、タイヤの製造において、従来の加硫ブラダーよりもコストパフォーマンスが優れる。
【実施例】
【００３１】
以下に、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。
【００３２】
次に、実施例および比較例で使用した薬品をまとめて説明する。
ブチルゴム（ＩＩＲ）：エクソン化学（株）製のブチル２６８（ＳＰ値：７．７〜８．１）
クロロプレンゴム（ＣＲ）：東ソー（株）製のスカイプレンＢ３０（ＳＰ値：８．１〜９．４）
ブチルＳＨＰ：大和ポリマー（株）製のブチルベースＳＨＰ（ＩＩＲ４０重量％、ポリオレフィン２７重量％、ナイロン繊維（種類：ナイロン６６、平均繊維径：０．２μｍ、平均繊維長：１００μｍ、平均アスペクト比：５００）３３重量％）
紙繊維：王子製袋（株）製のネオファイバー（ＳＰ値：１５．７、平均繊維径：１０μｍ、平均繊維長：１０００μｍ、平均アスペクト比：１００）
フェノール系樹脂：住友化学（株）製のタッキロール２０１（アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂、ＳＰ値：１１．３）
カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のショウブラックＮ２２０（Ｎ2ＳＡ：１１５ｍ2／ｇ）
キャスターオイル（ヒマシ油）：伊藤製油（株）製のヒマシ油
亜鉛華：三井金属鉱業（株）製
硫黄：鶴見化学工業（株）製
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００３３】
実施例１〜３および比較例１〜５
硫黄および加硫促進剤以外の薬品を、表１の配合処方にしたがって配合し、バンバリーミキサーを用いて、１４０℃で５分間混練りして混練物を得た。得られた混練物に、硫黄および加硫促進剤を表１の配合処方にしたがって配合し、オープンロールを用いて、９０℃で５分間混練りし、その後加工し、シート状に成形し、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を１９０℃で３０分間プレス加硫することにより、実施例１〜３および比較例１〜５の加硫ゴム組成物を作製し、以下の引張永久ひずみ試験に使用した。
【００３４】
（引張永久ひずみ試験）
ＪＩＳ  Ｋ  ６２６２「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの永久ひずみ試験方法」にしたがって試料を作製し、１８０℃の雰囲気下で２４時間、押出し方向に５０％のひずみを加え、引張解放３０分後のひずみを引張永久ひずみとして測定し、比較例１の引張永久ひずみを１００とし、各配合の引張永久ひずみ指数を下記計算式により、指数表示した。
（引張永久ひずみ指数）＝（各配合の引張永久ひずみ）
÷（比較例１の引張永久ひずみ）×１００
【００３５】
（ブラダーライフ評価試験）
前記未加硫ゴム組成物を上型・下型ブラダーモールドとコアモールドの間の内側にセットし、モールドを閉じて上下から圧縮することにより加硫ブラダーの形状に成形し、プレス加硫することにより、厚さ５ｍｍの加硫ブラダーを製造した。得られた加硫ブラダーを用いて、タイヤ（サイズ：１１Ｒ２２．５）の加硫を繰り返した。加硫時のブラダー内圧力は２０００ｋＰａ、加硫温度は１９０℃、１回の加硫時間は３０分間とした。加硫時の加硫ブラダーのラジアル方向の伸び率（加硫時のラジアル方向の加硫ブラダー長さ÷非加硫時の同じ部分の長さ×１００）、周方向の伸び率（加硫時の周方向の加硫ブラダー長さ÷非加硫時の同じ部分の長さ×１００）は、ともに１３０％であった。加硫ブラダーの使用を打ち切ったとき（しわができるまで）の加硫回数をカウントし、製品寿命を測定し、比較例１のブラダーライフ指数を１００とし、各配合のブラダーライフ指数を下記計算式により、指数表示した。
（ブラダーライフ指数）＝（各配合の製品寿命）／（比較例１の製品寿命）×１００
【００３６】
上記試験結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2007136718.tif 000002
【００３８】
所定量の紙繊維およびフェノール系樹脂を組み合わせて配合した実施例１〜３では、引張永久ひずみが小さく、ブラダーライフも向上している。
【００３９】
繊維を配合しない比較例１では、引張永久ひずみが大きく、ブラダーライフも低下する。
【００４０】
紙繊維ではなく、ナイロン繊維を含有する複合物を配合した比較例２では、引張永久ひずみが小さく、ブラダーライフも向上しているが、その改善効果が不充分である。
【００４１】
繊維の配合量が過度に多い比較例３および４ならびにフェノール樹脂を配合しない比較例５では、引張永久ひずみが小さいが、ブラダーライフが低下する。