タイヤ製造用の水系セメント

专利摘要:
溶媒としての水、架橋可能な不飽和鎖のポリマー基材、硫黄、補強用充填剤、酸化亜鉛、硬化促進剤、及び一般式（Ｉ）Ｒ１ＣＯＮＲ２ＣＨＲ３ＣＯＯＸで示される乳化剤を含むタイヤ製造用の水系セメントであって、Ｒ１は脂肪族基Ｃ６−Ｃ２３であり、Ｒ２はＨ又は脂肪基Ｃ１−Ｃ８であり、Ｒ３はＨ又は脂肪族基若しくは芳香族基Ｃ１−Ｃ８であり、Ｘは金属陽イオン、好ましくはアルカリ性陽イオンである。なし
公开号:JP2011511849A
申请号:JP2010536433
申请日:2008-12-02
公开日:2011-04-14
发明作者:コトゥーニョ サルバトーレ；キャントネッティ ベロニカ
申请人:株式会社ブリヂストン；
IPC主号:C08L21-00

专利说明:

[0001] 本発明は、タイヤ製造用の水系セメントに関する。]
背景技術

[0002] タイヤの製造において、セメントは通常、有機溶剤系である。この種のセメントは、主としてゴムが有機溶剤に溶解し易く、そのため、他のゴムと混和し、有機溶剤が気化して直ちに一部材を実際に形成することができるため、接着性が高く、使い勝手が良い。]
[0003] 環境上の理由のために、最近の欧州指針は、タイヤ産業において有機溶剤の使用を大幅に低減する義務を課しており、従って、製造者に対して、複数のゴム層の正しい接着を確保するための代替案を作ることを強いている。]
発明が解決しようとする課題

[0004] 従来のセメントの一代替案は水系セメントであり、これは有機溶剤に替わって水が溶媒となるが、本質的に疎水性成分の、水中での分散確保という問題を提起する。これは、既知のように、問題となっている成分を結合可能な疎水基と、水中での分散を確実にすることができる親水基とから成る、乳化剤を使用して行われる。乳化剤は、通常、特定の化合物について選択的に効果的であるので、水系セメントの製造には、異なる種類の乳化剤を使用することが必要である。]
[0005] 試験は、多量及び異なる種類の乳化剤の存在がセメントの接着力を悪化させうることを示すため、従って、使用する乳化剤の量及び種類の両方を減らすために、水系セメントの乳化剤に対しては、広範囲の成分にわたって効果的であることが強く求められる。]
[0006] そして出願人は、驚くべきことに、水系セメントの種々の成分にわたって普遍的に効果的な、特定の分類の乳化剤を発見した。]
課題を解決するための手段

[0007] 本発明によれば、溶媒としての水、架橋可能な不飽和鎖のポリマー基材、硫黄、補強用充填剤、酸化亜鉛及び硬化促進剤を含む、タイヤ製造用の水系セメントが提供され、前記セメントは、一般式（Ｉ）
［化１］
Ｒ１ＣＯＮＲ２ＣＨＲ３ＣＯＯＸ ・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ１は脂肪族基Ｃ６−Ｃ２３であり、Ｒ２はＨ又は脂肪族基Ｃ１−Ｃ８であり、Ｒ３はＨ又は脂肪族基若しくは芳香族基Ｃ１−Ｃ８であり、Ｘは金属陽イオンである）
で表される乳化剤を含んで成ることを特徴とする。]
[0008] 好適には、水系セメントは、５〜８０重量％の水と、１０〜６０重量％の架橋可能な不飽和鎖のポリマー基材と、０．２〜１重量％の硫黄と、１〜２５重量％の補強用充填剤と、０．１〜３重量％の酸化亜鉛及び０．１〜１重量％の硬化促進剤を含み、前記セメントが、０．１〜１０重量％の上記一般式（Ｉ）で表される乳化剤を含む。]
[0009] 好適には、脂肪族基Ｒ１は、二重結合を有する。]
[0010] 好適には、セメントにおける乳化剤の量は、０．５〜５重量％である。]
[0011] 以下の実施例は、本発明のより明確な理解のための、単なる例示であり、本発明を制限するものではない。]
[0012] ６種のセメントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを調製した。セメントＡは溶剤系セメント、セメントＢは既知の水系セメントであり、セメントＣ〜Ｆは、本発明に従う水系セメントであって式（Ｉ）の乳化剤を使用している。]
[0013] 表１は、６つのセメントの、重量パーセントで表記した組成物を示す。]
[0014] ]
[0015] セメントＢ及びＣで使用した標準の乳化剤は、酸化亜鉛、硫黄及び硬化促進剤を分散させるためのナフチルスルホン酸と、カーボンブラックを分散させるためのエトキシル化脂肪族アミン及びエトキシル化脂肪酸である。]
[0016] セメントＣ及びＤで使用される本発明に従う乳化剤（ａ）は、化学式ＣＨ３（ＣＨ２）１８ＣＯＮ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＯＯＮａのオレイルサルコシンナトリウム（sodium oleyl sarcosine）である。]
[0017] セメントＥで使用される本発明に従う乳化剤（ｂ）は、化学式ＣＨ３（ＣＨ２）７ＣＨＣＨ（ＣＨ２）７ＣＯＮＨＣＨ２ＣＯＯＮａである。]
[0018] セメントＦで使用される本発明に従う乳化剤（ｃ）は、化学式ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＯＮＨＣＨ２ＣＯＯＮａである。]
[0019] 本発明に従うセメントで使用される乳化剤は、上記例の乳化剤と異なるものにすることができる。特に、基Ｒ３は、例えばＳ、Ｎ、Ｏのようなヘテロ原子も含むものにすることができる。]
[0020] 当業者には明らかなように、天然ゴムに加えて、本発明に従うセメントは、共役ジエン類及び／又は脂肪族若しくは芳香族ビニルモノマー類を重合させて得られる架橋可能な鎖状の如何なるポリマー基材を含んでもよい。例えば、使用可能なポリマー基材は、溶液及びエマルジョンの両方の、天然ゴム、１，４シス−ポリイソプレン、ポリブタジエン、ハロゲン化可能なイソプレン−イソブテン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、及びスチレン−ブタジエン−イソプレン三元共重合体、並びに、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体を含む群から選択される。上記のポリマー基材は、個々に又は混合して使用することができる。]
[0021] 実験室での試験
各セメントに対して、未硬化ゴム及び硬化ゴムの両方について、ＡＳＴＭ基準Ｄ６２４に従う接着試験、ＡＳＴＭ基準Ｄ５２８９に従うレオメトリック特性（rheometric properties）試験、ＡＳＴＭ基準Ｄ６０８０に従う粘度試験を行った。表２は、試験結果を示す。]
[0022] ]
[0023] ＊ＡＳＴＭ基準１３８２に従い、１６０℃の一定温度で１０分間硬化させて、硬化ゴムを得た。]
[0024] 表２に示すように、セメントにおける、異なる種類の乳化剤の数の減少は、その接着力を改善するので、１種類の乳化剤のみを含むセメント（セメントＤ〜Ｆ）の接着力は、有機溶剤系のセメント（Ａ）の接着力よりもずっと強い。]
[0025] 表２に示すように、１種類の乳化剤のみを用いるということは、（乳化剤を）より少量にすることができるという意味であり、従って、セメントの安定性及び接着性を改善する。]
[0026] さらに、脂肪族鎖Ｒ１の二重結合は、架橋反応を共有することによってセメントの接着性をさらに改善する。]
[0027] 要するに、普遍的な乳化剤を使用することで、もはや異なる種類の乳化剤を用いる必要はなく、乳化剤の量を非常に減少させることができる。]
[0028] 表２の結果で示されるように、権利を主張する乳化剤を用いることは、例えば粘度及びレオメトリック特性のような、セメントの他の特性を損ねることは決してない。]

权利要求:

請求項1
溶媒としての水、架橋可能な不飽和鎖のポリマー基材、硫黄、補強用充填剤、酸化亜鉛及び硬化促進剤を含むタイヤ製造用の水系セメントであって、前記セメントは、一般式（Ｉ）［化１］Ｒ１ＣＯＮＲ２ＣＨＲ３ＣＯＯＸ（Ｉ）（式（Ｉ）中、Ｒ１は脂肪族基Ｃ６−Ｃ２３であり、Ｒ２はＨ又は脂肪基Ｃ１−Ｃ８であり、Ｒ３はＨ又は脂肪族基若しくは芳香族基Ｃ１−Ｃ８であり、Ｘは金属陽イオンである）で示される乳化剤を含むことを特徴とする、タイヤ製造用の水系セメント。
請求項2
５〜８０重量％の水と、１０〜６０重量％の架橋可能な不飽和鎖のポリマー基材と、０．２〜１重量％の硫黄と、１〜２５重量％の補強用充填剤と、０．１〜３重量％の酸化亜鉛及び０．１〜１重量％の硬化促進剤を含み、前記セメントが、０．１〜１０重量％の前記一般式（Ｉ）で示される乳化剤を含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ製造用の水系セメント。
請求項3
Ｘがアルカリ性金属陽イオンであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のタイヤ製造用の水系セメント。
請求項4
前記乳化剤がＣＨ３（ＣＨ２）１８ＣＯＮ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＯＯＮａであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤ製造用の水系セメント。
請求項5
前記脂肪族基Ｒ１が二重結合を有することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ製造用の水系セメント。
請求項6
前記乳化剤が、ＣＨ３（ＣＨ２）７ＣＨＣＨ（ＣＨ２）７ＣＯＮＨＣＨ２ＣＯＯＮａ又はＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２）８ＣＯＮＨＣＨ２ＣＯＯＮａであることを特徴とする、請求項５に記載のタイヤ製造用の水系セメント。
請求項7
前記乳化剤が０．５〜５重量％であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のタイヤ製造用の水系セメント。
請求項8
請求項１〜７のいずれか一項に記載のタイヤ製造用の水系セメントを用いて製造されたタイヤ。