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改良されたビードエイペックス用ゴム組成物 - 住友ゴム工業株式会社
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発明の名称 改良されたビードエイペックス用ゴム組成物
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−49045(P2001−49045A)
公開日 平成13年2月20日(2001.2.20)
出願番号 特願平11−225080
出願日 平成11年8月9日(1999.8.9)
代理人 【識別番号】100065226
【弁理士】
【氏名又は名称】朝日奈 宗太 (外1名)
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 DA037 DE086 FD017 
発明者 水野 洋一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 ビードエイペックス用ゴム組成物中のゴム成分100重量部に対して酸化カルシウム0.5〜6重量部を含有してなる改良されたビードエイペックス用ゴム組成物。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は改良されたビードエイペックス用ゴム組成物に関する。さらに詳しくは、加硫物特性および加工性が改良されたビードエイペックス用ゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近年、タイヤの高性能化およびコストダウンへの社会的な要求が高まり、各タイヤメーカーはタイヤの高性能化およびタイヤのコストダウンを競って進めている。
【0003】タイヤのコストダウンの一環として、各メーカーは非常に複雑で製造コストがかなり高くつくタイヤの製造工程の合理化により生産性を向上させ、製造コストの低下を目指している。
【0004】前記生産性向上の具体的な手法としては、高速混合、連続混合、高速押出、高温加硫などが考えられるが、工程の高速化・簡略化により気泡が発生しやすく、ゴム肌不良などの問題が生じやすい。
【0005】気泡の発生要因としては、混練り中に空気を取り込む場合もあるが(たとえば特開昭57−195760号公報)、高温での混練りおよび加硫時にゴム組成物に含まれる水分が気体に変化することが主要因と考えられている。
【0006】たとえば、酸化カルシウムを5重量部(以下、部という)以上配合したゴム組成物を用いてゴム層とゴム層との間にはさまれた熱可塑性エラストマー組成物のフィルムの発泡を防止する方法(特開平10−324118号公報)が知られている。また、トレッド用ゴム組成物に酸化カルシウムを1〜15部配合したものからのタイヤを用いることにより、高速走行時のブロー現象を抑制する方法も知られている(特開平4−224839号公報)。
【0007】なお、酸化カルシウムをゴム組成物に配合することにより発泡やブロー現象を抑制することができる理由は、含有される水分が酸化カルシウムに吸収され、水酸化カルシウムになり、工程を簡略化した高速混合、連続混合、高速押出、高温加硫などによっても気泡の発生を抑制することができるためと考えられている。
【0008】しかし、酸化カルシウムを配合したゴム組成物を用いてゴム層とゴム層との間にはさまれた熱可塑性エラストマー組成物フィルムの発泡をおさえる方法は、目的層に直接酸化カルシウムを加えることにより生じる目的層の物性低下などを防止するためと考えられ、また、目的層を形成する際の加工性を改良することができないなどの問題がある。
【0009】また、酸化カルシウムを配合したトレッドゴム組成物を用いることによりブロー現象を抑制する方法では、タイヤの高速走行時のブロー現象の抑制については記載されているが、加工性の向上に関する記載はない。また、ビードエイペックスの製造に酸化カルシウムを加えた組成物を用いた場合に高性能化をはかることができることに関する記載はない。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、タイヤの高性能化およびコストダウンをはかる一環として、ビードエイペックス製造時の加工性の向上をはかるとともに、ビードエイペックスの高性能化をはかるためになされたものであり、ビードエイペックス用ゴム組成物中のゴム成分100部に対して酸化カルシウム0.5〜6部を含有してなる改良されたビードエイペックス用ゴム組成物に関する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明では、ビードエイペックス用ゴム組成物に酸化カルシウムを配合することにより、該組成物中の水分を酸化カルシウムと反応させて水酸化カルシウムにし、未加硫ゴム組成物中の水分率を下げ、タイヤ製造時の気泡の発生を抑制する。また、理由は不明であるが、酸化カルシウムの使用によりビードエイペックスを高性能化する。
【0012】前記ビードエイペックス用ゴム組成物は、ビードコア上部に使用され、加硫後はケースを固定し、ホイールとの嵌合を保持する働きを有するビード部の一部となる。耐久性を保持するために高硬度、高剛性などの特性が要求される。
【0013】前記ビードエイペックス用ゴム組成物には、前記のごとき特性が要求されるため、一般にジエン系ゴム100部に対して、カーボンブラック50〜100部、さらには60〜80部を配合し、さらに必要により、より剛性を高くするために熱硬化レジンを5〜20部程度配合した組成物が使用される。
【0014】前記ジエン系ゴムの分子量、分子量分布、Tgなどには特別な限定はなく、一般に使用されているものであれば使用することができる。たとえば重量平均分子量としては1万〜500万、分子量分布としては1.1〜5、Tgとしては−70〜0℃のものが一般に使用される。
【0015】前記ジエン系ゴムの具体例としては、たとえば天然ゴム(NR);ブタジエンゴム(BR)、スチレンーブタジエン共重合ゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、クロロプレンゴム、スチレン−イソプレン共重合ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合ゴムなどのジエン系合成ゴムがあげられる。これら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。これらのうちでは、天然ゴムが低発熱性の点から好ましい。
【0016】前記カーボンブラックとしては、タイヤ用ゴム組成物に使用されているものであれば使用することができ、このようなものである限りとくに限定はないが、たとえばチッ素吸着比表面積(N2SA)が30〜100m2/gで、ジブチルテレフタレート吸収量(DBP)が50〜150ml/100gのものがあげられる。その具体例としては、たとえばN220、N326、N330、N351、N339などがあげられる。これら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。これらのうちでは、N330が発熱と硬さのバランスの点から好ましい。
【0017】本発明では、ビードエイペックス用ゴム組成物中のゴム成分100部に対して酸化カルシウムが0.5〜6部、好ましくは1〜3部配合される。酸化カルシウムの配合量が0.5部未満の場合、タイヤを高温加硫により製造したとき気泡の発生を充分抑制することができないため高温加硫することができず、また、ビードエイペックスを充分高性能化することができず、一方、6部をこえる場合、酸化カルシウムのままゴム中にのこり、タイヤ表面に存在するものは、空気中の水分、炭酸ガスと反応して水酸化カルシウム、炭酸カルシウムになり白い斑点となりやすくなる。
【0018】前記酸化カルシウムは脂肪酸やオイルと混合したものとして使用してもよい。
【0019】前記ビードエイペックス用ゴム組成物中のゴム成分と酸化カルシウムとを配合する時期、配合方法には特別な制限はないが、ゴム成分と他の成分とを混合・混練りするときに酸化カルシウムもいっしょに混合・混練りするのが余分な工程なしに本発明の組成物を製造することができる点から好ましい。また、ビードエイペックスを製造する前にこの操作を行なうのが、本発明の組成物製造後に空気中の水分を吸収して水分率が上昇する問題がおこりにくくなるため好ましい。
【0020】このようにして製造された本発明の改良されたビードエイペックス用ゴム組成物を用いてビード部を形成すると、生産性向上のために高温で(たとえば150〜200℃で)加硫した場合にも、気泡の発生によるゴム肌不良の問題がおこりにくいビードエイペックスを製造することができる。また、ビードエイペックスの高性能化をはかることができる。
【0021】
【実施例】以下に本発明の組成物を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0022】なお、実施例、比較例で使用する原料および評価方法を以下にまとめて示す。
【0023】NR:一般に使用されているRSSの#3グレードのものカーボンブラック:昭和キャボット(株)製のHAFカーボンブラック、商品名ショウブラックN351老化防止剤:精工化学(株)製のノンフレックスRDステアリン酸:日本油脂(株)製の桐亜鉛華:東邦亜鉛(株)製の銀嶺R熱硬化レジン:日本触媒(株)製のSP6700プロセスオイル:出光興産(株)製のAH−40不溶性硫黄:三新化学(株)製のサンフェルEX加硫促進剤1: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)
加硫促進剤2:大内新興化学工業(株)製のノクセラーH(ヘキサメチレンテトラミン)
酸化カルシウム:近江化学(株)製のC.M.L.#35酸化カルシウム/脂肪酸マスターバッチ:近江化学(株)製のC.M.L.#31、酸化カルシウム含有率96.5%【0024】(耐久試験)下記条件でドラムの耐久試験を実施して、走行前後のエイペックスの引張物性(破断強度(TB)および破断時伸び(EB))をJIS K 6521に準拠して測定した。また、ビード部が接着不良をおこすまでのドラム走行時間を測定した。
【0025】ドラム条件:試験前にオーブンを用いて、100℃、80%湿度、72hrの条件で老化させたものを用いて、荷重75kN、内圧800kPa、速度20km/hの条件で行なった。
【0026】実施例1〜2および比較例1〜2表1に示す基本配合から不溶性硫黄、加硫促進剤を除き、表2に記載の酸化カルシウム類を加えたものをバンバリーミキサーにより約150℃で3分間混練りした。そののち、得られたゴム組成物に、不溶性硫黄、加硫促進剤を加えて2軸オープンロールで約80℃、4分間練り込んだ。得られた未加硫配合ゴムの水分率をカールフィッシャー水分率測定装置によって測定した。またゴム肌を目視観察した。
【0027】得られたゴム組成物を、ビードエイペックスの形状に成形し、10.00R20サイズのタイヤのローカバーを作製し、150℃、45分の条件で加硫し、タイヤを製造した。
【0028】得られたタイヤのビードエイペックスゴムを切断し、発泡状態を目視で観察した。また、別に製造したタイヤを用いてドラムの耐久試験を実施した。
【0029】結果を表2に示す。
【0030】
【表1】

【0031】
【表2】

【0032】比較例1〜2および実施例1〜2の結果から、酸化カルシウムの添加量を増やしていくと水分率が低下してゴム肌が改善され、高温加工性が改善されることがわかる。また、比較例1、2は、少し発泡すること、ビード部が接着不良をおこすまでの時間が短く、走行後のEBの低下率も大きくなっていることがわかる。
【0033】一方、実施例1、2は、発泡もなく、ビード部が接着不良をおこすまでの時間が長く、かつEBの低下率も小さいことがわかる。
【0034】
【発明の効果】本発明の組成物を用いると、物性に優れたビードエイペックスを加工性よく得ることができる。




 

 


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