WO2003066726A1 - Cement for modification of rubber articles and process for production thereof - Google Patents

Description

明細書 ゴム製品修正用セメ ン ト及ぴそ の製造方法 技術分野

本発明は、 ゴム製品修正用セ メ ン ト及びそ の製造方法に関 し、 さ ら に詳 し く は、 タイ ヤのバ ラ ンス修正用セメ ン ト及ぴ その製造方法に関する。 背景技術

一般に、 ゴム製品の修正用セメ ン ト と しては、 有機溶剤に ゴム組成物を攪拌溶解 した ゴムセメ ン ト が用い られてお り 、 例えばタイ ヤ内面に塗布 して、 ク ラ ッ ク の補修やタイ ヤノ ラ ンス の修正に適用 されている。 従来、 こ の種の セ メ ン ト用 ゴ ム組成物 と しては、 例えば特開昭 5 6 - 0 7 9 1 3 4 号公報 に記載されている よ う に、 ゴムに高比重の充填材を配合 し、 硫黄又は過酸化物で架橋する常温硬化型のセメ ン ト用 ゴム組 成物が適用 されてきた。

しかし、 特にタイ ヤのバラ ンス修正用セメ ン ト においては、 セ メ ン ト 固形分を高比重と する ため、 粉末状の高比重充填材 な どを多量配合する必要がある。 こ の た め 、 ゴム混練 り 工程 における配合剤の分散は困難と な り 、 また、 分散性や生産性 を考慮する と 、 実用上配合でき る量には限界があった。

一方、 セメ ン ト の固形分の比重が小 さ い と バ ラ ンス を修正 する ために塗布、 乾燥を何.度もする必要があ り 、 タイ ヤ修正 に手間 と 時間を要した。 また、 有機溶剤の使用量も多 ぐなる ため作業環境が悪化する懸念も あった。 さ ら に、 常温硬化型 のセメ ン ト では、 加硫系の選択が適切でない場合にはタイ ヤ 走行時の熱劣化によ り タイ ヤ内部にク ラ ッ ク が発生する な ど の問題があっ た。 発明の開示 .

こ のよ う な状況下、 本発明の 目 的は、 高比重充填材の多量 配合によ り 固形分の比重が大き'レ、セ メ ン ト を、 効率的に製造 する こ と ができ 、 しかもセメ ン ト塗膜の熱劣化が改良 され得 る ゴ ム製品修正用セメ ン ト及びその製造方法を提供する こ と であ る。

本発明者は、 上記 目 的を達成すべく 鋭意検討の結果、 特に 無機充填材の混練 り 工程を工夫する こ と が有効なこ と を知見 し、 本発明を完成する に至った。

すなわち、 本発明は、 ゴム成分 1 0 0 重量部 と無機充填材 1 0 0 〜 5 0 0 重量部 と を含有する ゴムセ メ ン ト の製造方法 において、 第 1 の混練 り 工程では、 ゴ ム成分 1 0 0 重量部に 対して該無機充填材 0 〜 2 0 重量部の条件下で、 ゴム成分と 配合剤 と の混練 り を した後、 第 2 の混練 り 工程で、 密閉式混 練機を用いて残余の無機充填材を配合 し混練 り を行ない、 得 られたゴム組成物を有機溶剤に溶解する こ と を特徴と する ゴ ム製品修正用セメ ン ト の製造方法を提供する も の であ る 。

ま た本発明は、 ゴム成分 1 0 0 重量部 と無機充填材 1 0 0

〜 5 0 0 重量部 と を含有するセメ ン ト組成物の製造方法にお いて、 ①ゴム成分 1 0 0 重量部に対して該無機充填材 0〜 2 0重量部の条件下で、 ゴム 分と配合剤 と の混練 り によ り 得 られたゴム組成物 と 、 ②無機充填材と ゴム と からなるマ ス タ 一バ ッチ と を、 有機溶剤中で混合する こ と を特徴とする ゴム 製品修正用セメ ン ト の製造方法を提供する ものである。

さ らに、 本発明は、 上記の方法によ り 得られたゴム製品、 特にタイ ヤ修正用セメ ン ト 、 及びこれを適用 したタイ ヤを も 提供する も の で あ る 。

発明を実施するため の最良の形態

本発明 の ゴ ム製品修正用セ メ ン ト は、 ゴ ム成分 1 0 0 重 量部 と 無機充填材 1 0 0 〜 5 0 0 重量部 と を含有する ゴ ム 組成物を有機溶剤に溶解 して製造 さ れる が、 まず第 1 の ェ 程においては、 ゴ ム成分 1 0 0 重量部に対 して該無機充填 材 0 〜 2 0 重量部の配合条件下で、 ゴ ム と そ の 他 の配合剤 と の混練 り する こ と が必要 と さ れる 。 そ して、 後述する 第 2 の工程で、 残余の無機充填材が混合 される。

ま ず、 上記第 1 の工程において、 無機充填材は配合 しな いか、 或いは配合する 場合に も ゴ ム成分 1 0 0 重量部当 た り 2 0 重量部以下であ る 。 こ の量を越え る場合には、 後 の 無機充填材は配合において分散が困難な こ と があ る。

ま た、 第 1 の工程では、 こ の よ う な条件下で、 ゴム と 他 の配合剤 と が混練 り さ れる。 前記無機充填材以外の他の配 合剤 と しては特に限定 さ れる も の でな く 、 通常 ゴ ム工業に おいて用 い る カ ーボンブ ラ ッ ク ， オイ ル類， 粘着付与剤， ステ ア リ ン酸， 老化防止剤な ど を適宜配合す る こ と がで き る 。

本発 明 の セ メ ン ト に お レヽ て は 、 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク を ゴ ム 成分 1 0 0 重量部 当 た り 1 〜 9 0 重量部含有す る こ と が好 ま しい。 カ ーボ ンブ ラ ッ ク と して は特に制 限は な く 、 例 え ば S R F 、 G P F 、 F E F 、 H A F 、 I S A F 、 S A F 等 が用 い ら れ る 。

ま た 、 セ メ ン ト 塗布部 にお け る ゴ ム製品 と の接着性向上 の 点力ゝ ら 、 粘着付与剤 を ゴ ム成分 1 0 0 重量部 当 た り 1 . 0 〜 4 0 重量部含有す る こ と が好ま し い。 粘着付与剤 と し て は、 例 え ば ロ ジ ン系樹脂， テ ルペ ン系樹脂 な ど の天然樹 脂 、 石油 系樹脂， フ エ ノ ール系樹脂， 石炭系樹脂 ， キ シ レ ン系樹脂な どの合成樹脂が使用 でき る 。

前記 ゴ ム成分 と し て は、 天然 ゴ ム及び各種ジ ェ ン系合成 ゴ ム を適用す る こ と が で き る 。 ジェ ン 系合成 ゴ ム と し て は 、 ブ タ ジ エ ン系重合体， イ ソ プ レ ン 系重合体， ブ タ ジエ ン 一 芳香族 ビ ュ ル化合物共重合体， イ ソ プ レ ン 一 芳香族 ビ ュ ル 化合物共重合体な ど の ジェ ン系重合体ま た は ジェ ン系共重 合体が好ま しい。 具体的 に はス チ レ ン -ブタ ジエ ン共重合体 ゴ ム （ S B R ) ， ブ タ ジエ ン ゴ ム （ B R ) , イ ソ プ レ ン ゴ ム （ I R ) ， ブ チル ゴ ム （ I I R ) 、 エ チ レ ン 一 プ ロ ピ レ ン 一 ジェ ン共重合体 ゴ ム （ E P D M ) 及ぴ こ れ ら の 混合物等 が挙げ ら れる 。

上記第 1 工程に お け る ゴ ム と 無機充填剤 と そ の他の配合 剤 と の混練 り は、 ロ ー ル， 密 閉式混練機のいずれ も 用 い る こ と ができ る 。

本発明 のセ メ ン ト において は、 硫黄や過酸化物 な ど の架 橋剤 は用 い な く て も 実用 上支障の 内程度の十分な強度が得 られる 。 ま た、 架橋剤 を用いた場合には、 耐熱老化性に悪 影響を与え る こ と が あ る。 したが っ て、 本発明 にお け る セ メ ン ト は架橋 に よ ら ない非架橋型であ る こ と が好ま しい。

次に、 上記に よ り 得 られた ゴム組成物は、 さ ら に第 2 の 工程において 、 （ 1 ) 前記無機充填材を所定量加えて混練 り する 方法、 又は （ 2 ) 別途調製 した無機充填材マ ス タ ー バ ッ チ と 溶液混合する 方法に よ り 、 多量の無機充填材を効 率的に ゴム 中 に分散 さ せる こ と ができ る。

すなわち、 上記 （ 1 ) 方法においては、 第 1 の混練 り に続 き、 第 2 の混練り 段階で、 残余の無機充填材を全ゴム成分 1 0 0 重量部中に 1 0 0 〜 5 0 0重量部になる よ う に配合分散 させる。 こ の場合、 ニーダーゃバ ンバ リ 一 ミ キサーな どの密 閉式混練機を用いて混練 り する こ と が必要である。 なお、 第 2 の工程でロ ール練 り する場合には、 高充填配合の分散に長 時間を要する ばか り でな く 、 無機充填材の配合量を十分に高 く する こ と が困難 しな る。

一方、 上記 （ 2 ) 方法においては、 第 1 の工程で得られた 無機充填材 0 〜 2 0重量部を含むゴム組成物は、 別途調製さ れた無機充填材含有のマ ス タ ーバ ッチ と共に、 全体と して、 · 無機充填材が ゴム成分 1 0 0重量部中に 1 0 0 〜 5 0 0 重量 部の範囲になる よ う な割合で有機溶剤に溶解 し分散させる。

こ こ で 、 マ ス タ ー バ ッ チ の製造法は特に制 限 さ れる も の ではな く 、 例 えば天然ゴム ラ テ ッ ク ス又は合成 ゴ ム製造時 の ゴ ム溶液に所望の無機充填材の所定量を混合攪拌 した後 脱水又は脱溶剤する こ と に よ り 、 或いは ミ キサー で の混練 り な どに よ り 製造する こ と ができ る。 ま た、 マ ス タ ーバ ッ チ 中 の ポ リ マー成分 と し て は、 こ れ ら ゴ ム成分以外 に例 え ばエ チ レ ン酢酸 ビ ニ ル共重合体 （ E V A ) な ど を混合 した も の で も よ い。

こ の よ う なマ ス タ ーバ ッ チは市販品 と し て入手す る こ と が で き 、 例 え ば、 E P D M / E V A と 亜鉛華 と カゝ ら な る 、 ラ イ ンケ ミ ー社製の亜鉛華マ ス タ ーバ ッ チ （商標 「 レ ノ グ ラ ン Z n 0 — 8 0 」 ） 力 S あ る 。

本発明 で用 い ら れ る 上記無機充填材 と し て は、 例 え ば亜 鉛華， 酸化鉛， ク レ ー ， 炭酸カ ル シ ゥ ム ， 酸化鉄， 炭酸マ グネ シ ゥ ム及び タ ノレ ク な ど が好 ま し く 挙げ ら れ る 。 こ れ ら の無機充填材の粒子径は、 1 . 0 μ m以下の細かい粉末が 好ま し く 使用 さ れる 。

本発明 にお け る 、 特に 自 動車タ イ ャ のノ ラ ン ス 修正用 セ メ ト におい ては 、 セ メ ン ト の 固形分 ( ゴム組成物） の比重 が小 さ レヽ と 、 タ イ ヤ 内面 に塗布 した場合かな り の厚 さ に な る の で好ま し く ない。 こ の た め 、 セ メ ン ト の 固形分の比重 は、 1 . 4 以上の も のが好ま しい。

上記セ メ ン ト に用 い ら れ る 溶剤 と し て は、 通常、 ゴム製 品 の糊 引 き 作業 に用 レヽ ら れて い る ゴム揮或い は工業ガ ソ リ ン主体の溶剤な どが用 い られ る 。

本発明 にお け る セ メ ン ト を 、 例 え ば乗用 車タ イ ヤ の 内面 に塗布す る 場合、 固形分 （ ゴ ム組成物） を タ イ ヤ 内 面に刷 毛 な どで塗布す る が 、 こ の場合 あ ら か じ め タ イ ヤ 内面に塗 布 さ れてい る 離型剤は除去 してお く .二 と が望ま しい。

ま た 、 本発 明 のセ メ ン ト は、 各種 ゴ ム製品 に適用 可能で あ る 。 例 え ば、 タ イ ヤ、 防振 ゴ ム ， 防舷材， ベル ト ， ホ ー ス そ の他の 工業品等の補修又は修正用 セ メ ン ト と し て の用 途に用 い る こ と ができ る が、 特に タ イ ヤ修正用セ メ ン ト と して好ま し く 適用する こ と ができ る。 実施例

次に、 本発明を実施例によ り さ ら に詳 し く 説明するが、 本 発明は、 こ の例によ ってなん ら限定される も の ではない。 なお、 各比較例及ぴ実施例において製造したタイ ヤ修正用 セメ ン ト の塗布効果は下記によ り 評価した。

すなわち、 セ メ ン ト を、 タイ ヤサイ ズ 2 0 5 Z 6 0 R 1 6 のタイ ヤ内面に塗布 し、 その際、 動バラ ンス を表裏 ト ー タ ル で 2 0 g 低減するために要した塗布回数を求めた。

比較例 1

第 1 表に示す配合内容に従いバ ンバ リ 一ミ キサーを用いて 第 1 工程における ゴム組成物を調製 した。 こ の よ う に して得 られたゴム組成物を ゴム揮に溶解攪拌 してセ メ ン ト （固形分 濃度 2 0 重量⁰ /₀ ) を製造した。 得られたセ メ ン ト を用いて上 記の方法に よ り 、 動バ ラ ンス を 2 0 g 低減するために要 した 塗布回数を求めた。 結果を第 1 表に示す。

比較例 2

比較例 1 の第 1 工程と 同様に して得られた ゴム組成物に、 さ ら に第 2 工程で、 ロールを用いて亜鉛華 1 0 0 重量部を配 合混練 り した。 この よ う に して得られたゴム組成物を ゴム揮 に溶解攪拌 してセ メ ン ト を製造 した。 得られたセ メ ン ト を比 較例 1 と 同様に して塗布 し、 塗布回数を求めた。 結果を第 1 表に示す。 実施例 1

比較例 2 におレ、 て 、 第 2 工程の混練 り を、 ノ ン ノ リ ー ミ キサーを用 いて亜鉛華 2 0 0 重量部を配合 して行っ た こ と 以外は、 比較例 2 と 同様に して、 セ メ ン ト を製造 した。 得 られたセ メ ン ト を比較例 1 と 同様に して塗布 し、 動ノ ラ ン ス を 2 0 g 低減する ため に要 した塗布回数を求めた。 結果 を第 1 表に示す。

実施例 2

比較例 2 において、 第 2 工程の混練 り を、 ニ ーダーを用 いて亜鉛華 3 0 0 重量部を配合 して行っ た こ と 以外は、 比 較例 2 と 同様に して 、 セ メ ン ト を製造 した。 得 られたセ メ ン ト を比較例 1 と 同様に して塗布 し、 塗布回数を求めた。 結果を第 1 表に示す。

実施例 3 、 4

第 1 表の実施例 3 又は 4 に示す配合内容に従い、 バ ン バ リ ー ミ キサー を用 いて、 第 ： I 工程にお け る ゴ ム組成物を調 製 した。 こ の よ う に し て得 ら れた ゴ ム組成物 と 、 E P D M

/ E V A と 亜鉛華か ら な る マ ス タ ー パ ッ チ （各組成比 は第

1 表に示す。 ） と を ゴ ム揮に溶解攪拌 してセ メ ン ト （固形 分濃度 2 0 重量％ ) を製造 した。 得 られたセ メ ン ト を用い て上記の方法に よ り 、 動バ ラ ン ス を 2 0 g 低減する ために 要 した塗布回数を求めた , 結果を第 1 表に示す。 第 1表

(注）

* 1 粘着付与剤 （ 日 立化成工業 （株） 製）

* 2 マ ス タ ーノ ツ チ 中 の ポ リ マー ( E P D M / E V A ) の重量部

* 3 マス タ ーノ ツ チ中の亜鉛華の重量部

上記の結果 よ り 、 本発明 におけ る 実施例 1 〜 4 は、 比較 例 1 に対 して 、 セ メ ン ト 塗布回数は大き く 減っ てお り 、 修 正を完了する ま での工数 と 時間 を大幅に減少 さ せる こ と が でき る こ と が分力ゝる。 なお、 比較例 2 では、 第 2 工程にお いて、 無機充填剤の 1 0 0 重量部を ロ ール配合 したが 、 作 業上こ の配合量がほぼ限界であっ た。 産業上の利用可能性

本発明に よれば、 高比重の無機充填材を多量配合 した ゴム 製品修正用セメ ン ト を効率よ く 製造する こ と ができ る。 こ の ため、 特にタ イ ヤ のバ ラ ンス修正用セ メ ン ト に適用 した場合 には、 セメ ン ト 塗布回数を大幅に減らすこ と ができ る ので、 作業環境の改善と 共に作業工数の削減ができ る。 また、 非架 橋型セ メ ン ト と して、 セ メ ン ト 塗膜の耐熱老化性を改良する こ と も でき る。

Claims

請求の範囲

1 . ゴム成分 1 0 0 重量部 と無機充填材 1 0 0 〜 5 0 0 重量 部 と.を含有する ゴムセ メ ン ト の製造方法において 、 第 1 の混 練 り 工程では、 ゴム成分 1 0 0 重量部に対して該無機充填材 0 〜 2 0重量部の条件下で、 ゴム成分と配合剤 と の混練 り を した後、 第 2 の混練 り 工程で、 密閉式混練機を用いて残余の 無機充填材の混練 り を行ない、 得られたゴム組成物を有機溶 剤に溶解する こ と を特徴とする ゴム製品修正用セメ ン ト の製 造方法。

2 . ゴム成分 1 0 0 重量部 と無機充填材 1 0 0 〜 5 0 0 重量 部 と を含有するセ メ ン ト組成物の製造方法において、 ①ゴム 成分 1 0 0 重量部に対して該無機充填材 0 〜 2 0 重量部の条 件下で、 ゴム成分と配合剤 と の混練 り を して得られたゴム組 成物 と 、 ②該無機充填材と ゴム成分と からなるマ ス タ ーバッ チと を、 有機溶剤中で混合する こ と を特徴とする ゴム製品修 正用セ メ ン ト の製造方法。

3 . 前記無機充填材が、 亜鉛華， 酸化鉛， 酸化鉄， ク レー， 炭酸カ ルシ ウ ム ， 炭酸マグネシウム及びタ ル ク の群か ら選ば れた少な く と も一種の化合物である請求項 1 又は 2 に記載の ゴム製品修正用セ メ ン ト の製造方法。

4 . 前記配合剤がカーボンブラ ッ ク を含み、 かつその配合量 が、 ゴム成分 1 0 0重量部当た り 1 〜 9 0 重量部である請求 項 1 又は 2 に記載のゴム製品修正用セメ ン ト の製造方法。

5 . 前記セ メ ン ト は、 架橋剤を含ま ない非架橋性セ メ ン ト で あ る 請求項 1 又は 2 に記載の ゴム製品修正用セ メ ン ト の製造 方法。

6 . セ メ ン ト 固形分の比重が 1 . 4 以上であ る 請求項 1 〜 5 のいずれかに記載の ゴム製品修正用セ メ ン ト の製造方法。

7 . ゴム製品が タ イ ヤであ る請求項 1 〜 6 の いずれかに記載 の ゴム製品修正用セメ ン ト の製造方法。

8 . 請求項 1 〜 7 のいずれかの方法に よ り 製造 された タ イ ヤ 修正用セ メ ン ト。

9 . 請求項 8 記載の修正用セ メ ン ト を タ イ ヤ内面に塗布 して なる タ イ ヤのバラ ンス が修正されたタ イ ヤ