JP6234449B2 - ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ - Google Patents
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Description
例えば、インナーライナー用のゴム組成物に、ポリアミド系樹脂や低空気保持性の熱可塑性樹脂を配合することにより低空気透過性のインナーライナー用のゴム組成物を提供することが可能であるが、この方法では耐屈曲性や低温疲労性に限界があり、汎用性に乏しいという問題があった。
3) ジエン系ゴム90重量部以上含むゴム100重量部に対して、40重量%以上が白色充填剤である充填剤30〜120重量部と、非イオン系界面活性剤0.2〜8重量部とを配合した帯電性を改良したゴム組成物(例えば、特許文献3参照)や、
4) ジエンゴムの群から選択される少なくとも1種のポリマー、ゴム組成物中のゴム100重量部に対して、5〜100重量部の微粉末沈降ケイ酸、0〜80重量部のカーボンブラック、および0.5〜20重量部の少なくとも1種の非芳香族粘度低下物質を含むタイヤトレッド用ゴム組成物において、前記非芳香族粘度低下物質が、グリセリン−モノステアレート、ソルビタン−モノステアレート、ソルビタン−モノオレエートおよびトリメチロールプロパン(2−エチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール)からなる群から選択される少なくとも1種の物質であることを特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物(例えば、特許文献4参照)等が知られている。
また、上記特許文献4は、グリセリン脂肪酸モノエステルを配合し、シリカ配合時の粘度低減効果について記載はあるが、層状又は板状粘土鉱物の分散性を向上させて低空気透過性、耐屈曲性改良効果について記載や示唆などはないものである。
(1) ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とするゴム組成物。
(2) 前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)の脂肪酸の炭素数が好ましくは8〜28、更に好ましくは8〜22、より更に好ましくは10〜18、より更に好ましくは12〜18、より更に好ましくは16〜18であることを特徴とする上記(1)記載のゴム組成物。
(3) 前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)が、グリセリン脂肪酸モノエステルとグリセリン脂肪酸ジエステルとを含み、グリセリン脂肪酸エステル組成物中、グリセリン脂肪酸モノエステルの含有量が好ましくは35質量%以上、より好ましくは35〜98質量%、更に好ましくは45〜90質量%、更に好ましくは50〜80質量%であることを特徴とする上記(1)又は(2)記載のゴム組成物。
(4) 前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)が、グリセリン脂肪酸モノエステルとグリセリン脂肪酸ジエステルとを含み、グリセリン脂肪酸エステル組成物中、グリセリン脂肪酸ジエステルの含有量が好ましくは65質量%以下、より好ましくは5〜65質量%、更に好ましくは15〜65質量%、より更に好ましくは15〜50質量%、更に好ましくは25〜50質量%、より更に好ましくは20〜50質量%であることを特徴とする上記(1)〜(3)の何れか一つに記載のゴム組成物。
(5) 前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)の配合量が、層状又は板状粘土鉱物(B)100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.25〜15質量部であることを特徴とする上記(1)〜(4)の何れか一つに記載のゴム組成物。
(6) 前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)の配合量が、層状又は板状粘土鉱物(B)100質量部に対して、好ましくは0.25〜10質量部、更に好ましくは0.5〜8質量部、より更に好ましくは1〜7質量であることを特徴とする上記(1)〜(4)の何れか一つに記載のゴム組成物。
(7) 前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)の配合量が、ゴム成分(A)100質量部に対して、好ましくは0.5〜20質量部好、より好ましくは1〜15質量部、更に好ましくは2〜12質量部、より更に好ましくは3〜11質量部、より更に好ましくは3〜10質量部であることを特徴とする上記(1)〜(6)の何れか一つに記載のゴム組成物。
(8) 層状又は板状粘土鉱物(B)の配合量が、ゴム成分(A)100質量部に対して、好ましくは20〜200質量部、より好ましくは30〜150質量部、更に好ましくは50〜120質量部、より好ましくは70〜120質量部であることを特徴とする上記(1)〜(7)の何れか一つに記載のゴム組成物。
(9) 層状又は板状粘土鉱物(B)が、クレー、マイカ、タルク又は長石であることを特徴とする上記(1)〜(9)の何れか一つに記載のゴム組成物。
(10) 層状又は板状粘土鉱物(B)がクレーであることを特徴とする上記(1)〜(8)の何れか一つに記載のゴム組成物。
(11) 前記ゴム成分(A)が、ジエン系ゴム若しくはブチル系ゴム、またはジエン系ゴムとブチル系ゴムの混合物であることを特徴とする上記(1)〜(10)の何れか一つに記載のゴム組成物。
(12) 前記ジエン系ゴムが、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする上記(11)に記載のゴム組成物。
(13) 前記ゴム組成物が、タイヤのインナーライナー用ゴム組成物である上記(1)〜(12)の何れか一つに記載のゴム組成物。
(14) ゴム成分(A)100質量部に対して、層状又は板状粘土鉱物(B)好ましくは20質量部以上と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)を配合した後、混練及び加硫して得られる、上記(1)〜(13)の何れか一つに記載のゴム組成物。
(15) ゴム成分(A)100質量部に対して、層状又は板状粘土鉱物(B)好ましくは20質量部以上と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)を配合した後、混練及び加硫する、上記(1)〜(13)の何れか一つに記載のゴム組成物の製造方法。
(16) 上記(1)〜(14)の何れか一つに記載のゴム組成物により得られたゴム組成物をインナーライナーに用いたことを特徴とするタイヤ。
(17) 上記(1)〜(14)の何れか一つに記載のゴム組成物のタイヤのインナーライナーへの使用。
(18) ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とする未加硫ゴムの粘度低減方法。
本発明のゴム組成物に用いるゴム成分(A)は、ジエン系ゴム若しくはブチル系ゴム、またはジエン系ゴムとブチル系ゴムの混合物からなる。ここで、ジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、エチレン-プロピレン共重合体等が挙げられる。これらのジエン系ゴム成分は、一種単独で用いても、二種以上をブレンドして用いてもよい。
本発明のゴム組成物に用いる層状又は板状粘土鉱物(B)は、天然品、合成品のいずれも使用することができる。層状又は板状粘土鉱物(B)としては、例えば、カオリン質クレー、セリサイト質クレー、焼成クレー等のクレー;モンモリロナイト,サポナイト,ヘクトライト,バイデライト,スティブンサイト,ノントロナイト等のスメクタイト系粘土鉱物;マイカ,長石,バーミキュライト,ハロイサイト,タルク及び膨潤性マイカなどが挙げられる。これらの中では、クレー、マイカ,タルク又は長石が好ましく、クレー、マイカ又はタルクが更に好ましく、クレー又はタルクがより更に好ましい。これらの層状又は板状粘土鉱物(B)は、天然のものでも、合成されたものでもよい。また、これらは、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
これら(B)成分の層状又は板状粘度鉱物の平均粒径(平均ストークス相当径)は、大きすぎると耐屈曲性の低下を招くので50μm以下とすることが好ましく、更に0.2〜30μmがより好ましく、特に、0.2〜5μm程度の範囲がより好ましく、最も好ましくは、0.2〜2μmのものが用いられる。
この(B)成分の平均アスペクト比が200以下であれば、ゴム混練時の(B)成分の分散がより均一に行われることとなり、分散不良から耐屈曲性や耐空気透過性の低下を招くことを好適に防止できる。また、平均アスペクト比が3以上であれば、耐空気透過性がより向上することとなる。
本発明(後述する実施例を含む)における平均アスペクト比は、図1に示すように、平均長径xと平均厚みyより、x/yとして求めたものである。
用いることができるカーボンブラックは、特に制限なく、例えば、FEF、SRF、HAF、ISAF、SAFなどのグレードを用いることができる。
これらのカーボンブラックの配合量も、特に限定されるものではないが、好ましくは、前記ゴム成分100質量部に対し、0〜60質量部、更に好ましくは、10〜50質量部であることが望ましい。なお、発熱性を維持する観点から、60質量部以下が好ましい。
グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)中のグリセリン脂肪酸エステルは、グリセリンの持つ3つのOH基のうちの少なくとも1つに脂肪酸(好ましくは炭素数が8〜28)がエステル結合したものであり、脂肪酸のつく数によって、グリセリン脂肪酸モノエステル、グリセリン脂肪酸ジエステル、グリセリン脂肪酸トリエステルに分かれるものである。
本発明に用いるグリセリン脂肪酸エステル組成物は、1)グリセリン脂肪酸モノエステル単独、2)グリセリン脂肪酸モノエステルとグリセリン脂肪酸ジエステルとの混合物、3)更に、上記1)又は2)に、グリセリン脂肪酸トリエステルやグリセリンを含んでいてもよい。
なお、炭素数8未満の脂肪酸では、ポリマーとの親和性が低く、ブルームが起こりやすい。一方、炭素数28を超える脂肪酸では、加工性改良効果の向上は炭素数28以下と変わらず、コストが上昇し、好ましくない。
上記(a)及び/又は(b)のグリセリン脂肪酸エステル組成物を配合することにより、層状又は板状粘土鉱物(B)配合未加硫ゴムの粘度の低減による加工性の向上と、低空気透過性、さらに二律背反の性能である、耐屈曲性や耐熱性などの諸性能を高度に達成することができる。
そのため、グリセリン脂肪酸エステル組成物中、グリセリン脂肪酸モノエステル含有量は、未加硫ゴム粘度を低減、低空気透過性と耐屈曲性を改良する観点から、好ましくは35質量%以上、より好ましくは45質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、より更に好ましくは55質量%以上、より更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上である。また、耐熱性を改良する観点から、好ましくは98質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下、より更に好ましくは70質量%以下である。以上の観点を総合すると、グリセリン脂肪酸モノエステルの含有量は、好ましくは35〜98質量%、より好ましくは45〜90質量%であり、また、更にグリセリン脂肪酸エステル組成物の生産性の観点から、グリセリン脂肪酸モノエステル含有量は、より更に好ましくは50〜80質量%である。
特に、前記グリセリン脂肪酸エステル組成物中、未加硫ゴム粘度の低減、低空気透過性、耐屈曲性、耐熱性を良好とする観点から、グリセリン脂肪酸モノエステル含有量が50〜85質量%であって、グリセリン脂肪酸ジエステルとトリエステルの合計含有量が15〜50質量%であるものが好ましく、前記グリセリン脂肪酸エステル組成物中、グリセリン脂肪酸モノエステル含有量が50〜80質量%であって、グリセリン脂肪酸ジエステルとトリエステルの合計含有量が20〜50質量%であるものが更に好ましく、また、グリセリン脂肪酸モノエステル含有量が50〜85質量%であって、グリセリン脂肪酸ジエステル含有量が15〜50質量%であるものが好ましく、グリセリン脂肪酸モノエステル含有量が50〜80質量%であって、グリセリン脂肪酸ジエステルの含有量が20〜50質量%であるものが更に好ましい。
グリセリン脂肪酸エステル組成物は、グリセリン脂肪酸モノエステル含有量やジエステル含有量等が異なる2種以上を用いてもよい。
1)上記エステル化法やエステル交換法などにおいて、脂肪酸成分とグリセリン成分の仕込み比率を変えることで、エステル化の平衡組成を制御する方法。グリセリンについては、さらに蒸留により取り除くことが出来る。但し、反応特性上、グリセリン脂肪酸モノエステル量の上限は約65質量%前後と考えられる。
2)エステル化法やエステル交換法で得られた反応生成物をさらに分子蒸留などにより分別留去し、モノエステル純度の高い(通常95質量%以上)グリセリン脂肪酸エステル組成物を取り出す方法。
3)上記2)の手法で得たグリセリン脂肪酸エステル組成物を1)の手法で得られるグリセリン脂肪酸エステル組成物と任意の割合で混合することにより、およそ65〜95質量%程度のモノエステルを含有するグリセリン脂肪酸エステル組成物を得る方法。
上記原料の油脂や脂肪酸などを天然物から由来のものを用いることにより、環境負荷等も低減したグリセリン脂肪酸エステルを用いることができる。
更に、本発明に用いられるグリセリン脂肪酸エステル組成物は、モノエステル量がコントロールされた市販品を用いることが可能であり、市販品の例としては、例えば、ステアリン酸モノグリセライド(花王株式会社製のレオドールMS−60、エキセルS−95)等が挙げられる。
尚、GPCの測定条件は、下記の通りである。
〔GPCの測定条件〕
GPCの測定は下記測定装置を用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を毎分0.6mL/分の流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させた。そこにTHFに溶解した1重量%の試料溶液10μLを注入して測定を行った。
標準物質:単分散ポリスチレン
検出器:RI-8022(東ソー(株)製)
測定装置:HPLC-8220 GPC(東ソー(株)製)
分析カラム:TSK-GEL SUPER H1000 2本及びTSK-GEL SUPER H2000 2本を直列に連結(東ソー(株)製)
同様に、グリセリン脂肪酸エステル組成物中のジグリセライド含有量は、グリセリン、モノグリセライド、ジグリセライド及びトリグリセライドの合計に対するジグリセライドのGPC分析における面積割合を意味する。
また、本発明のゴム組成物におけるグリセリン脂肪酸エステル組成物(C)の配合量は、層状又は板状粘土鉱物(B)100質量部に対して、未加硫ゴムの粘度低減の観点から、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.25質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上、より更に好ましくは1質量部であり、加硫後ゴム物性の過度の低下(貯蔵弾性率の低下等)を抑制する観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは12質量部以下、より更に好ましくは10質量部以下、より更に好ましくは8質量部以下、より更に好ましくは7質量部以下であり、0.1〜20質量部が好ましく、0.25〜15質量部がより好ましく、0.25〜10質量部がより更に好ましく、0.5〜8質量部がより更に好ましく、1〜7質量部がより好ましい。
また、本発明のゴム組成物における、ゴム成分100質量部に対するグリセリン脂肪酸トリエステルの配合量は、加硫後ゴム物性の過度の低下(貯蔵弾性率の低下等)を抑制する観点から、好ましくは0.5質量部以下、更に好ましくは0.3質量部以下、より更に好ましくは0.1質量部以下であり、生産性の観点から0.01質量部以上であってもよい。
本発明のゴム組成物には、ゴム成分(A)、層状又は板状粘土鉱物(B)、及びグリセリン脂肪酸エステル組成物(C)の他に、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、老化防止剤、軟化剤、ステアリン酸、亜鉛華、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫剤等を、本発明の目的を阻害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。
また、本発明のゴム組成物は、ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)と、必要に応じて適宜選択した各種配合剤とをロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練り、熱入れ、押出等することにより得られ、成形加工後、加硫を行い、インナーライナー、タイヤトレッド、アンダートレッド、カーカス、サイドウォール、ビード部分等のタイヤのタイヤ部材の用途に用いることができ、特に、該ゴム組成物は低空気透過性、耐屈曲性に優れる点からインナーライナー用として好適に用いることができる。従って、本発明のゴム組成物は、ゴム成分(A)100質量部に対して、層状又は板状粘土鉱物(B)を好ましくは20質量部以上と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)を配合した後、混練及び加硫して得られるものが好ましく、その製造方法は、ゴム成分(A)100質量部に対して、層状又は板状粘土鉱物(B)を好ましくは20質量部以上と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)を配合した後、混練及び加硫する工程を含有するものが好ましい。尚、各種成分の配合量、好ましい範囲は、前述のとおりである。
本発明のゴム組成物には、ゴム成分と、層状又は板状粘土鉱物と、グリセリン脂肪酸エステル組成物とが配合される。このとき、グリセリン脂肪酸エステル組成物が、層状又は板状粘土鉱物の表面を疎水化するため、ゴム組成物における層状又は板状粘土鉱物の分散状態が改善する。よって、未加硫ゴム粘度が低減し、低空気透過性及び耐屈曲性に優れると考えられる。また、グリセリン脂肪酸エステル組成物は、ゴム成分に対しては可塑性を付与し、層状又は板状粘土鉱物に対しては滑剤作用を有するため、未加硫ゴム粘度がさらに低減すると共に、耐熱性の向上にも寄与すると考えられる。
本発明のゴム組成物を用いて通常の方法によってタイヤを製造することができる。例えば、上記のように各種配合剤を配合させた本発明のゴム組成物を未加硫の段階でタイヤ部材として、例えば、インナーライナー用部材に押出し加工され、タイヤ成形機上で通常の方法により貼り付け成形され、生タイヤが成形される。この生タイヤを加硫機中で加熱加圧して、低空気透過性、耐屈曲性に優れ、低燃費性が良好であると共に、しかも該ゴム組成物の加工性が良好であるので、生産性にも優れたものとなる。
従って、本発明の未加硫ゴムの粘度低減方法は、ゴム成分(A)に対して、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とするものであり、前記ゴム組成物を、タイヤのインナーライナーへの使用を特徴とするものである。
本発明の未加硫ゴムの粘度低減方法及びタイヤのインナーライナーへの使用で用いられる各成分(A)〜(C)の好ましい成分、好ましい範囲等は、前述のゴム組成物と同じである。
用いるグリセリン脂肪酸エステル組成物は、下記各製造法等により得たものを使用した。なお、製造した各グリセリン脂肪酸エステル組成物中のグリセリン脂肪酸モノエステル(モノグリセライド)、グリセリン脂肪酸ジエステル、グリセリン脂肪酸トリエステル、グリセリンの各成分の含有量は、前述の方法で算出し、各組成を求めた。
攪拌機、脱水管−冷却管、温度計、窒素導入管付きの1L四ツ口フラスコに、グリセリン450g、オクタン酸[花王株式会社製ルナック8−98]352gを入れ[グリセリン/脂肪酸(モル比)=2.0]、少量の水に溶解させた水酸化ナトリウムをナトリウムとして10ppm添加し、窒素を液上空間部に100mL/minで流しながら400r/minで撹拌下、約1.5時間かけて240℃まで昇温した。240℃に達した後、酸成分をフラスコに環流させながら脱水し、その温度で4時間反応させた。反応後の生成物中のモノグリセライド含量は67面積%であった。
上記実施例1において、オクタン酸を同モル量のデカン酸[花王株式会社製ルナック10−98]に変える以外は実施例1と同様にして反応を行い、同様にグリセリンを除去し、吸着濾過を行った。吸着濾過後のモノグリセライド含有組成物をGPCで測定することで、各成分の組成を求めた。
上記実施例1において、オクタン酸を同モル量のラウリン酸[花王株式会社製ルナックL−98]に変える以外は実施例1と同様にして反応を行い、同様にグリセリンを除去し、吸着濾過を行った。吸着濾過後のモノグリセライド含有組成物をGPCで測定することで、各成分の組成を求めた。
実施例4、19〜23、25〜32、34、36、38で用いたグリセリン脂肪酸エステル組成物は、上記実施例1において、オクタン酸を同モル量のパルミチン酸[花王株式会社製ルナックP−95]に変える以外は実施例1と同様にして反応を行い、同様にグリセリンを除去し、吸着濾過を行った。吸着濾過後のモノグリセライド含有組成物をGPCで測定することで、各成分の組成を求めた。
また、実施例10で用いたグリセリン脂肪酸エステル組成物は、製造例4で得られたグリセリン脂肪酸エステル組成物を、スミス蒸留装置を用いて蒸留温度215℃、減圧0.1mmHgの条件で分子蒸留することで調製した。
実施例8のグリセリン脂肪酸エステルは、製造例4のグリセリン脂肪酸エステルと実施例10のグリセリン脂肪酸エステルを重量比70:30で混合することにより調製した。
実施例9のグリセリン脂肪酸エステルは、製造例4のグリセリン脂肪酸エステルと実施例10のグリセリン脂肪酸エステルを重量比35:65で混合することにより調製した。
上記実施例1において、グリセリンの量を280gに、オクタン酸をパルミチン酸[花王株式会社製ルナックP−95]520gに変える[グリセリン/脂肪酸(モル比)=1.5]以外は実施例1と同様にして反応を行い、同様にグリセリンを除去し、吸着濾過を行った。吸着濾過後のモノグリセライド含有組成物をGPCで測定することで、各成分の組成を求めた。
上記実施例1において、オクタン酸を同モル量のステアリン酸[花王株式会社製ルナックS−98]に変える以外は実施例1と同様にして反応を行い、同様にグリセリンを除去し、吸着濾過を行った。吸着濾過後のモノグリセライド含有組成物をGPCで測定することで、各成分の組成を求めた。
実施例13のグリセリン脂肪酸エステルは、製造例6のグリセリン脂肪酸エステルと和光純薬工業株式会社製ジステアリン酸グリセロールを重量比55:45で混合することにより調製した。混合品をGPCで測定することで、各成分の組成を求めた。
上記実施例1において、オクタン酸を同モル量のベヘニン酸[花王株式会社製ルナックBA]に変える以外は実施例1と同様にして反応を行い、同様にグリセリンを除去し、吸着濾過を行った。吸着濾過後のモノグリセライド含有組成物をGPCで測定することで、各成分の組成を求めた。
下記表1〜表5に示す配合処方で常法により、ゴム組成物を調製した。表1〜表5中の上欄に、製造例で得た各グリセリン脂肪酸エステル組成を記載した。また、表1〜表5中の当該グリセリン脂肪酸エステル組成の欄以下の数値は、質量部である。
得られた各ゴム組成物について、下記測定方法により、未加硫ゴム粘度、低空気透過性、耐屈曲性の測定を行った。また、表1の実施例1〜13及び比較例1〜3について、更に下記測定方法により、タフネス(耐熱性)の測定を行った。
これらの結果を下記表1〜表5に示す。なお、表1はゴム成分、層状又は板状粘土鉱物(クレー)、グリセリン脂肪酸エステルのゴム配合組成において、グリセリン脂肪酸エステルの炭素数の変更、表2は、層状又は板状粘土鉱物(クレー)の配合部数の変更、表3は、グリセリン脂肪酸エステルの配合部数の変更、表4は、ゴム成分の変更、表5は、層状又は板状粘土鉱物等を変更した配合処方である。
未加硫ゴム粘度は、JIS K 6300−1:2001(ムーニー粘度、ムーニースコーチタイム)に準拠して行った。
なお、評価は、比較例1の値を100として指数表示した。未加硫ゴム粘度は、値が小さいほど作業性が良好であることを示す。
実施例1〜38及び比較例1〜15によって得られた加硫後のゴム組成物を、JIS K7126−2:2006「プラスチック−フィルム及びシート−ガス透過度試験方法−第2部:等圧法」に準拠し、酸素透過率測定装置(東洋精機(株)製)を用いて23℃±2℃にて空気透過係数を測定した。
得られた空気透過係数から、下記式より、空気透過性指数を求め、比較例1の値を100として指数表示した。指数が小さいほど、耐空気透過性(ガスバリア性)は良好であることを示す。
空気透過性指数={(供試加硫ゴム組成物の空気透過係数)/(比較例1の加硫ゴム組成物の空気透過係数)}×100
実施例1〜38及び比較例1〜15によって得られた加硫後のゴム組成物を、JIS K6260:2010の屈曲試験法に準じて、加硫ゴム試験片を作製し、屈曲試験を実施し、試験片に10mmのクラックが発生するまでの時間を測定した。下記式より、耐屈曲性指数を求め、比較例1を100として、指数表示した。指数が大きいほど、耐屈曲性に優れていることを示す。
耐屈曲性指数={(供試加硫ゴム組成物のクラックが発生するまでの時間)/(比較例1の加硫ゴム組成物のクラックが発生するまでの時間)}×100
未加硫ゴムを160℃で20分加硫後、100℃で2日間(熱劣化条件)で劣化させた後に、JIS K6251に準拠して引張試験を行うことによってEb(切断時伸び(%))及びTb(引張強さ(MPa))を測定し、熱劣化後のTF(タフネス:Eb×Tb)を求め、上記と同様に表1中の比較例1の値を100として指数表示した。この値が大きいほど、タフネス(耐熱性)が高いことを示す。
*1)JSR株式会社製、商品名「JSR BROMOBUTYL 2255」
*2)旭カーボン株式会社製、N660、商品名「旭#55」(N2SA:26m2/g、DBP吸収量:87cm3/100g)
*3)扁平クレー[J,M,Huber社製 商標:「POLYFIL DL」(アスペクト比:10)、平均粒径:1μm](扁平クレーとは、カオリン質クレーのアスペクト比が大きいもの)
*4)出光興産株式会社製、パラフィニックオイル、商品名「ダイアナプロセスオイル PW−90」
*5)ノクセラーDM〔ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学工業社製〕
*6)天然ゴムRSS3号
*7)扁平タルク〔「HAR talc」IMERYS talc社製〕
*8)分散改良剤:花王株式会社社製「ファーミン DM8098」、ジメチルステアリルアミン
個別的に表1〜表5を考察すると、表1の実施例1〜13はゴム成分、層状又は板状粘土鉱物(クレー)、グリセリン脂肪酸エステルのゴム配合組成において、グリセリン脂肪酸エステルの炭素数を変更した配合処方であり、これらの場合は、比較例1〜3対比、未加硫ゴムの粘度を上げず、低空気透過性、耐屈曲性及びタフネス(耐熱性)が良好となるゴム組成物となることが判る。
表2は、ゴム成分、層状又は板状粘土鉱物(クレー)、グリセリン脂肪酸エステルのゴム配合組成において、層状又は板状粘土鉱物(クレー)の配合部数を変更した配合処方であり、これらの場合においても、比較例4〜8対比、未加硫ゴムの粘度を上げず、低空気透過性、耐屈曲性が良好となるゴム組成物となることが判る。
表3は、ゴム成分、層状又は板状粘土鉱物(クレー)、グリセリン脂肪酸エステルのゴム配合組成において、グリセリン脂肪酸エステルの配合部数を変更した配合処方であり、これらの場合にも、比較例9〜10対比、未加硫ゴムの粘度を上げず、低空気透過性、耐屈曲性が良好となるゴム組成物となることが判る。
表4は、ゴム成分、層状又は板状粘土鉱物(クレー)、グリセリン脂肪酸エステルのゴム配合組成において、ゴム成分を変更した配合処方であり、これらの場合にも、比較例11〜12対比、未加硫ゴムの粘度を上げず、低空気透過性、耐屈曲性及びタフネス(耐熱性)が良好となるゴム組成物となることが判る。
表5は、ゴム成分、層状又は板状粘土鉱物(クレー)、グリセリン脂肪酸エステルのゴム配合組成において、表1はゴム成分、層状又は板状粘土鉱物(クレー)、グリセリン脂肪酸エステルのゴム配合組成において、層状又は板状粘土鉱物を変更した配合処方であり、これらの場合にも、比較例13(グリセリン脂肪酸エステル配合なし)、比較例14及び15(従来の分散改良剤)対比において、未加硫ゴムの粘度を上げず、低空気透過性、耐屈曲性及びタフネス(耐熱性)が良好となるゴム組成物となることが判る。
Claims (25)
- ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とするゴム組成物であって、
前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)が、グリセリン脂肪酸モノエステルとグリセリン脂肪酸ジエステルとを含み、グリセリン脂肪酸エステル組成物中、グリセリン脂肪酸モノエステルの含有量が35質量%以上であることを特徴とするゴム組成物。 - ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とするゴム組成物であって、
前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)が、グリセリン脂肪酸モノエステルとグリセリン脂肪酸ジエステルとを含み、グリセリン脂肪酸エステル組成物中、グリセリン脂肪酸ジエステルの含有量が65質量%以下であることを特徴とするゴム組成物。 - 前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)が、グリセリン脂肪酸モノエステルとグリセリン脂肪酸ジエステルとを含み、グリセリン脂肪酸エステル組成物中、グリセリン脂肪酸ジエステルの含有量が65質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)の配合量が、層状又は板状粘土鉱物(B)100質量部に対して、0.1〜20質量部であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載のゴム組成物。
- 前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)の配合量が、層状又は板状粘土鉱物(B)100質量部に対して、0.25〜10質量部であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載のゴム組成物。
- 前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)の配合量が、ゴム成分(A)100質量部
に対して、0.5〜20質量部であることを特徴とする請求項1〜5の何れか一つに記載
のゴム組成物。 - 層状又は板状粘土鉱物(B)の配合量が、ゴム成分(A)100質量部に対して、20
〜200質量部であることを特徴とする請求項1〜6の何れか一つに記載のゴム組成物。 - 層状又は板状粘土鉱物(B)が、クレー、マイカ、タルク又は長石であることを特徴と
する請求項1〜7の何れか一つに記載のゴム組成物。 - ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とするゴム組成物であって、
層状又は板状粘土鉱物(B)が、クレーであることを特徴とゴム組成物。 - 層状又は板状粘土鉱物(B)がクレーであることを特徴とする請求項1〜8の何れか一
つに記載のゴム組成物。 - 前記ゴム成分(A)が、ジエン系ゴム若しくはブチル系ゴム、またはジエン系ゴムとブ
チル系ゴムの混合物であることを特徴とする請求項1〜10の何れか一つに記載のゴム組
成物。 - 前記ジエン系ゴムが、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエ
ンゴムから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項11に記載のゴム組成
物。 - ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とするタイヤのインナーライナー用ゴム組成物。
- 前記ゴム組成物が、タイヤのインナーライナー用ゴム組成物であることを特徴とする請求項1〜12の何れか一つに記載のゴム組成物。
。 - ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とするゴム組成物であって、
ゴム成分(A)100質量部に対して、層状又は板状粘土鉱物(B)20質量部以上と
、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)を配合した後、混練及び加硫して得られるゴム組成物。 - ゴム成分(A)100質量部に対して、層状又は板状粘土鉱物(B)20質量部以上と
、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)を配合した後、混練及び加硫して得られる、請
求項1〜14の何れか一つに記載のゴム組成物。 - ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とするゴム組成物であって、
ゴム成分(A)100質量部に対して、層状又は板状粘土鉱物(B)20質量部以上と
、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)を配合した後、混練及び加硫するゴム組成物の製造方法。 - ゴム成分(A)100質量部に対して、層状又は板状粘土鉱物(B)20質量部以上と
、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)を配合した後、混練及び加硫する、請求項1〜16の何れか一つに記載のゴム組成物の製造方法。 - ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とするゴム組成物をインナーライナーに用いたことを特徴とするタイヤ。
- 請求項1〜16の何れか一つに記載のゴム組成物により得られたゴム組成物をインナーライナーに用いたことを特徴とするタイヤ。
- ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とするゴム組成物のタイヤのインナーライナーへの使用。
- 請求項1〜16の何れか一つに記載のゴム組成物のタイヤのインナーライナーへの使用。
- ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とする未加硫ゴムの粘度低減方法であって、
前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)が、グリセリン脂肪酸モノエステルとグリセリン脂肪酸ジエステルとを含み、グリセリン脂肪酸エステル組成物中、グリセリン脂肪酸モノエステルの含有量が35質量%以上であることを特徴とする未加硫ゴムの粘度低減方法。 - ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とする未加硫ゴムの粘度低減方法であって、
前記グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)が、グリセリン脂肪酸モノエステルとグリセリン脂肪酸ジエステルとを含み、グリセリン脂肪酸エステル組成物中、グリセリン脂肪酸ジエステルの含有量が65質量%以下であることを特徴とする未加硫ゴムの粘度低減方法。 - ゴム成分(A)と、層状又は板状粘土鉱物(B)と、グリセリン脂肪酸エステル組成物(C)とを配合してなることを特徴とする未加硫ゴムの粘度低減方法であって、
層状又は板状粘土鉱物(B)がクレーであることを特徴とする未加硫ゴムの粘度低減方法。
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