JP2001114903A - Method for manufacturing rubber composition with dispersed carbon black - Google Patents

Method for manufacturing rubber composition with dispersed carbon black

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JP2001114903A
JP2001114903A JP29949399A JP29949399A JP2001114903A JP 2001114903 A JP2001114903 A JP 2001114903A JP 29949399 A JP29949399 A JP 29949399A JP 29949399 A JP29949399 A JP 29949399A JP 2001114903 A JP2001114903 A JP 2001114903A
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JP
Japan
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carbon black
rubber composition
kneaded
polymer
screw extruder
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JP29949399A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Shimoo
聡 下尾
Takayuki Uchiumi
隆之 内海
Yoshitaka Tamaki
良隆 田巻
Toshihiro Yamada
俊裕 山田
Toru Noguchi
徹 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuboshi Belting Ltd
Original Assignee
Mitsuboshi Belting Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a rubber composition that is improved in dispersion of carbon black saving labors as much as possible in the kneading of a rubber composition containing carbon black. SOLUTION: The method for manufacturing a rubber composition with dispersed carbon black comprises extruding a master batch having at least previously dispersed carbon black in a polymer with the use of a twin screw extruder and subsequently kneading the extruded product with a compounding accelerator such as a vulcanizing accelerator and a vulcanizing agent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はカーボンブラックを
分散させたゴム組成物の製造方法に係り、詳しく二軸押
出機を用いることによってカーボンブラックの分散を良
好にしたカーボンブラックを分散させたゴム組成物の製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a rubber composition in which carbon black is dispersed, and more particularly to a rubber composition in which carbon black is dispersed by using a twin-screw extruder to improve the dispersion of carbon black. The present invention relates to a method for manufacturing a product.

【0002】[0002]

【従来の技術】補強用カーボンブラックを含有するゴム
組成物は、カーボンブラックを構成する一次粒子の大き
さおよびカーボンブラックが有する高次構造であるスト
ラクチャーの大きさが補強性に起因していることは良く
知られている。即ち、一次粒子の粒子径が小さくなるほ
ど、またストラクチャーが大きくなるほど、ゴムへの補
強性が大きくなる。
2. Description of the Related Art In a rubber composition containing a reinforcing carbon black, the size of the primary particles constituting the carbon black and the size of the structure which is a higher-order structure of the carbon black are caused by the reinforcing property. Is well known. That is, as the particle diameter of the primary particles becomes smaller and the structure becomes larger, the reinforcing property to the rubber becomes larger.

【0003】今日、カーボンブラックを含有するゴム組
成物はVベルト、Vリブドベルト等の動力伝動用ベルト
を始めとして種々の分野で利用され、特に繰り返し圧縮
力を受ける動力伝動用ベルトにカーボンブラックを分散
させたゴム組成物を使用した場合、カーボンブラックの
大きな凝集塊が発生して補強性、耐摩耗性、引張り強
さ、ヒステリシスが発揮されず、早期ベルト寿命の原因
になっていた。
[0003] Today, rubber compositions containing carbon black are used in various fields such as power transmission belts such as V-belts and V-ribbed belts. In particular, carbon black is dispersed in power transmission belts that are repeatedly subjected to compressive force. When the rubber composition was used, large agglomerates of carbon black were generated, and the reinforcing property, abrasion resistance, tensile strength, and hysteresis were not exhibited, causing an early belt life.

【0004】このため、従来ではカーボンブラックの表
面を改質しようとする試みがなされたり、あるいは炭素
数8〜24の不飽和脂肪酸のエステルまたは炭素数8〜
24の不飽和アルコールのエステルからなるカーボンブ
ラック分散剤を使用することも提案されている。
For this reason, conventionally, attempts have been made to modify the surface of carbon black, or esters of unsaturated fatty acids having 8 to 24 carbon atoms or 8 to 24 carbon atoms.
It has also been proposed to use carbon black dispersants consisting of esters of 24 unsaturated alcohols.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、カーボンブラ
ックの表面改質手段では、高表面積のカーボンブラック
を対象にした場合には、分散効果に顕著な向上が見られ
なかった。また、分散剤を使用した場合には、投入時間
や最適配合量の調整に困難が伴い、モジュラスなどのゴ
ム物性に悪影響を与える恐れがあった。
However, in the case of carbon black having a high surface area, no remarkable improvement in the dispersing effect was found in the means for modifying the surface of carbon black. In addition, when a dispersant is used, it is difficult to adjust the charging time and the optimum blending amount, and there is a possibility that the physical properties of the rubber such as modulus are adversely affected.

【0006】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、カーボンブラックを含有するゴム組成物を練る
際に、出来るだけ労力をかけずにカーボンブラックの分
散を良好にしたゴム組成物の製造方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. In kneading a rubber composition containing carbon black, a rubber composition having a good dispersion of carbon black with minimum effort is required. It is intended to provide a manufacturing method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】即ち、本願請求項1記載
の発明は、予めポリマー中に少なくともカーボンブラッ
クを分散させたマスターバッチを二軸押出機にて押出し
た後、これに加硫促進剤、加硫剤をはじめとする配合剤
を練り込むカーボンブラックを分散させたゴム組成物の
製造方法にあり、予めポリマー中にカーボンブラックを
分散させたマスターバッチを二軸押出機にて押出しする
ことで、マトリックス中でのカーボンブラックの分散を
向上させることができる。
That is, according to the first aspect of the present invention, a masterbatch in which at least carbon black is dispersed in a polymer is extruded by a twin-screw extruder, and then a vulcanization accelerator is added thereto. A method for producing a rubber composition in which carbon black is dispersed, in which a compounding agent such as a vulcanizing agent is kneaded, wherein a masterbatch in which carbon black is previously dispersed in a polymer is extruded by a twin-screw extruder. Thus, the dispersion of carbon black in the matrix can be improved.

【0008】本願請求項2記載の発明は、予めポリマー
中にカーボンブラックを分散させたマスターバッチを作
製し、このマスターバッチを二軸押出機にて押出した
後、密閉式混練機によって該マスターバッチに加硫促進
剤、加硫剤をはじめとする配合剤を練り込むカーボンブ
ラックを分散させたゴム組成物の製造方法にある。
[0008] The invention according to claim 2 of the present application is to prepare a masterbatch in which carbon black is dispersed in a polymer in advance, extrude the masterbatch by a twin-screw extruder, and then use the masterbatch by a closed kneader. The present invention relates to a method for producing a rubber composition in which carbon black is kneaded with a compounding agent such as a vulcanization accelerator and a vulcanizing agent.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明で使用するポリマーとして
は、天然ゴム、SBR(スチレン・ブタジエンゴム)、
硫黄変性または非硫黄変性のクロロプレンゴム、アクリ
ロニトリル・ブタジエンゴム、HNBR(水素化ニトリ
ルゴム)、HNBRに不飽和カルボン酸金属塩を混合し
たもの、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンモノ
マー)、あるいはオレフィン系、エステル系、ウレタン
系の熱可塑性エラストマーが使用される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polymers used in the present invention include natural rubber, SBR (styrene-butadiene rubber),
Sulfur-modified or non-sulfur-modified chloroprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, HNBR (hydrogenated nitrile rubber), a mixture of HNBR and a metal salt of an unsaturated carboxylic acid, EPDM (ethylene-propylene-diene monomer), or olefin-based Ester-based and urethane-based thermoplastic elastomers are used.

【0010】カーボンブラックは、例えばHAF、MA
F、EPC、ISAFなどがあり、その添加量はポリマ
ー100重量部に5〜100重量部である。尚、カーボ
ンブラックはこの種に特定されるものではない。
[0010] Carbon black is, for example, HAF, MA
F, EPC, ISAF, etc., and the amount of addition is 5 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer. In addition, carbon black is not limited to this type.

【0011】本発明では、予めポリマーとカーボンブラ
ックをオープンロール、混練機などによって荒練してマ
スターバッチを作製する。この方法では、オープンロー
ルによってポリマー100重量部に5〜100重量部の
カーボンブラックを投入して混練した後、混練したマス
ターバッチをいったん放出し、これを20〜50°Cま
で冷却する。これはポリマーのスコーチを防止するため
である。尚、カーボンブラックとともに0〜20重量部
の軟化剤を投入することができる。これによってカーボ
ンブラックとポリマーのなじみが良くなり、ポリマー中
への分散が良くなる。
In the present invention, a master batch is prepared by previously kneading a polymer and carbon black with an open roll, a kneader or the like. In this method, 5 to 100 parts by weight of carbon black is added to 100 parts by weight of a polymer by an open roll and kneaded, and then the kneaded master batch is released once and cooled to 20 to 50 ° C. This is to prevent scorch of the polymer. In addition, 0 to 20 parts by weight of a softening agent can be added together with carbon black. This improves the compatibility between the carbon black and the polymer, and improves the dispersion in the polymer.

【0012】続いて、マスターバッチを二軸押出機にて
混練しつつ押出す。ここで使用する二軸押出機は、一対
のスクリューを同一方向へ回転させるタイプのものであ
り、ホッパーより供給されたゴム材料を移動させる供給
部分、供給部分から送られてきたポリマー材料を混練す
る圧縮部分、混練したポリマー材料を熱可塑化してダイ
の方へ送り込む融解部分からなっている。このため、マ
スターバッチには基本的にポリマーにカーボンブラック
を混入したものであり、加硫剤、加硫促進剤を配合する
ことは好ましくない。加硫剤を添加するとポリマーが硬
化し、混練り押出しが困難になる。上記マスターバッチ
を二軸押出機にて混練、押出すことにより、マトリック
ス中でのカーボンブラックの分散を向上させることがで
きる。
Subsequently, the master batch is extruded while being kneaded by a twin-screw extruder. The twin-screw extruder used here is of a type in which a pair of screws are rotated in the same direction, and a kneading unit feeds a rubber material fed from a hopper, and a polymer material sent from the feeding unit. It consists of a compression part and a melting part which thermoplastically plasticizes the kneaded polymer material and sends it towards the die. For this reason, the master batch is basically a mixture of carbon black and a polymer, and it is not preferable to mix a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator. The addition of a vulcanizing agent cures the polymer, making kneading and extrusion difficult. By kneading and extruding the master batch with a twin-screw extruder, the dispersion of carbon black in the matrix can be improved.

【0013】二軸押出機にて混練したゴム組成物を20
〜50°Cまで冷却する。次いで、得られたゴム組成物
に所定量の充填剤、軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤、
硫黄もしくは有機過酸化物からなる加硫剤等をバンバリ
ミキサー、オープンロールを用いて仕上げ練りする。し
かし、ポリマーによっては混練したゴム組成物を冷却す
る必要はなく、連続して仕上げ練りを行うことも可能で
ある。
A rubber composition kneaded with a twin-screw extruder is mixed with 20
Cool to 50 ° C. Next, a predetermined amount of a filler, a softening agent, an antioxidant, a vulcanization accelerator in the obtained rubber composition,
A vulcanizing agent composed of sulfur or organic peroxide is kneaded with a Banbury mixer or an open roll. However, depending on the polymer, it is not necessary to cool the kneaded rubber composition, and it is also possible to perform finish kneading continuously.

【0014】具体的には、二軸押出機にて混練したゴム
組成物を硫黄もしくは有機過酸化物からなる加硫剤を除
く充填剤、軟化剤、老化防止剤、加硫促進剤等の公知の
配合物をバンバリミキサー、オープンロールを用いて混
練し、最後に加硫剤を加えて仕上げ練りを行う。
Specifically, a rubber composition kneaded by a twin-screw extruder is mixed with a known filler such as a filler other than a vulcanizing agent comprising sulfur or an organic peroxide, a softening agent, an antioxidant, a vulcanization accelerator and the like. Is kneaded using a Banbury mixer and an open roll, and finally a vulcanizing agent is added to perform final kneading.

【0015】軟化剤としては、一般的なゴム用の可塑
剤、例えばジブチルフタレート(DBP)、ジオクチル
フタレート(DOP)等のフタレート系、ジオクチルア
ジペート(DOA)等のアジペート系、ジオクチルセバ
ケート(DOS)等のセバケート系、トリクレジルホス
フェート等のホスフェートなど、あるいは一般的な石油
系の軟化剤が含まれる。上記軟化剤の添加量は、ポリマ
ー100重量部に対して0〜20重量部、好ましくは5
〜16重量部である。
Examples of the softener include general plasticizers for rubber, for example, phthalates such as dibutyl phthalate (DBP) and dioctyl phthalate (DOP), adipates such as dioctyl adipate (DOA), and dioctyl sebacate (DOS). Etc., phosphates such as tricresyl phosphate, etc., or general petroleum softeners. The softener is added in an amount of 0 to 20 parts by weight, preferably 5 to 100 parts by weight of the polymer.
1616 parts by weight.

【0016】加硫剤のうち有機過酸化物としては、ジ−
t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、
t−ブチルクミルパーオキサイド、1.1−t−ブチル
ペロキシ−3.3.5−トリメチルシクロヘキサン、
2.5−ジ−メチル−2.5−ジ(t−ブチルペロキ
シ)ヘキサン、2.5−ジ−メチル−2.5−ジ(t−
ブチルペロキシ)ヘキサン−3、ビス(t−ブチルペロ
キシジ−イソプロピル))ベンゼン、2.5−ジ−メチ
ル−2.5−ジ(ベンゾイルペロキシ)ヘキサン、t−
ブチルペロキシベンゾアート、t−ブチルペロキシ−2
−エチル−ヘキシルカーボネートなどが用いられる。そ
して、その配合量としてはポリマー100重量部に対し
て0.2〜10重量部とする。0.2重量部未満である
と架橋が十分に行われず、10重量部を超えると十分な
弾性が得られなくなるからである。
Among the vulcanizing agents, organic peroxides include di-
t-butyl peroxide, dicumyl peroxide,
t-butylcumyl peroxide, 1.1-t-butylperoxy-3.3.5-trimethylcyclohexane,
2.5-di-methyl-2.5-di (t-butylperoxy) hexane, 2.5-di-methyl-2.5-di (t-
Butylperoxy) hexane-3, bis (t-butylperoxydi-isopropyl)) benzene, 2.5-di-methyl-2.5-di (benzoylperoxy) hexane, t-
Butylperoxybenzoate, t-butylperoxy-2
-Ethyl-hexyl carbonate and the like are used. The compounding amount is 0.2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer. If the amount is less than 0.2 parts by weight, crosslinking is not sufficiently performed, and if the amount exceeds 10 parts by weight, sufficient elasticity cannot be obtained.

【0017】上記加硫促進剤としては、N−シクロヘキ
シルベンゾチアジルスルフェンアミド、N,N−ジエチ
ル・2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、2−メルカ
プトベンゾチアゾール、2−メルカプトチアゾリン、2
−メルカプトイミダゾリン、ジフェニル・グアニジン、
トリフェニル・グアニジン、チオハイドロピリジン、Z
n−ジメチル・ジチオカーバメート、Zn−ジエチル・
ジチオカーバメート、Zn−ジエチル・ジチオカーバメ
ート、テトラメチルチウラム・モノサルファイド、テト
ラメチルチウラム・ジサルファイド、その他アルデヒド
・アンモニア類、アルデヒド・アミン類、アルキル・ア
ミン類、ニトロソ類等などがあり、特に限定されない。
その添加量はゴム100重量部に対して1〜5重量部で
ある。
Examples of the vulcanization accelerator include N-cyclohexylbenzothiazylsulfenamide, N, N-diethyl-2-benzothiazylsulfenamide, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptothiazoline,
-Mercaptoimidazoline, diphenyl guanidine,
Triphenyl guanidine, thiohydropyridine, Z
n-dimethyl dithiocarbamate, Zn-diethyl
Dithiocarbamate, Zn-diethyldithiocarbamate, tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, other aldehydes / ammonia, aldehydes / amines, alkyl / amines, nitrosos, and the like are not particularly limited. .
The addition amount is 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。 実施例1〜5 表1に示す配合により、まずオープンロールによりEP
DM100重量部に所定のカーボンブラックを添加する
ように荒練してマスターバッチを作製した。このマスタ
ーバッチを小さくカットしたものを二軸押出機(JSW
日本製鋼所社製)へ投入して混練してゴム組成物を押
し出した。押し出しはゴム吐出速度40g/分、スクリ
ュー回転速度100rpmで行った。また各シリンダー
の温度は70°Cと一定にし、ダイヘッドのみオープン
とした。
The present invention will be described below in detail with reference to examples. Examples 1 to 5 According to the composition shown in Table 1, EP was first opened with an open roll.
A master batch was prepared by roughly kneading so that a predetermined carbon black was added to 100 parts by weight of DM. A small cut of this master batch is used as a twin screw extruder (JSW
(Nippon Steel Works) and kneaded to extrude the rubber composition. Extrusion was performed at a rubber discharge speed of 40 g / min and a screw rotation speed of 100 rpm. The temperature of each cylinder was kept constant at 70 ° C., and only the die head was open.

【0019】続いて、このゴム組成物をBRバンバリミ
キサーに投入し、回転数40rpmで30秒混練した
後、表1に示す加硫剤を除く配合物を投入し、4分間混
練し、更に加硫剤を加えて30秒間混練し、仕上げ練り
した。得られた未加硫のゴム組成物を165°Cで30
分間加硫した。
Subsequently, the rubber composition was charged into a BR Banbury mixer and kneaded at a rotation speed of 40 rpm for 30 seconds. Then, a compound excluding the vulcanizing agent shown in Table 1 was charged and kneaded for 4 minutes. A sulfuric acid was added, and the mixture was kneaded for 30 seconds, followed by finish kneading. The obtained unvulcanized rubber composition was cured at 165 ° C for 30 minutes.
Vulcanized for minutes.

【0020】得られた加硫ゴムシートにおけるカーボン
ブラックの分散性評価、引張動的疲労試験、引張試験を
下記の方法により行った。その結果を表1に示す。
The evaluation of the dispersibility of carbon black in the obtained vulcanized rubber sheet, a dynamic tensile fatigue test and a tensile test were carried out by the following methods. Table 1 shows the results.

【0021】1.カーボンブラックの分散性評価 ゴム配合系の分子運動の特性評価法として用いられるパ
ルスNMR測定のソリッド−エコー法およびCPMG法
を用いて試料のスピン−スピン緩和時間(T2)を測定
した。次に、ゴム配合物の各相におけるT2値を用いて
平均緩和時間MT2を下式のように定義した。MT2=Σ
(T2i×Vi) (T2i:各相のT2、Vi:各相の分
率)ポリマー鎖のカーボンブラックへの吸着によってポ
リマー鎖の分子運動が抑制されると推定されることか
ら、カーボンブラックの分散性が高いほどMT2は小さ
くなる。また特に、ポリマー鎖の分子運動が活発になる
高温領域(150°C)ではカーボンブラックによるポ
リマー鎖の分子運動の拘束効果が顕著に表れることか
ら、150°CにおけるMT2値をカーボンブラックの
分散性の指標として用いた。
1. Evaluation of Dispersibility of Carbon Black The spin-spin relaxation time (T 2 ) of the sample was measured by using the solid-echo method and the CPMG method of pulse NMR measurement used as a method for evaluating the molecular motion of the rubber compounding system. Next, define the average relaxation time MT 2 by the following equation using the T 2 value in each phase of the rubber compound. MT 2 = Σ
(T 2i × V i) from the (T 2i:: each phase of T2, V i of each phase fraction) molecular motion of the polymer chain by adsorption onto the carbon black of the polymer chains are expected to be suppressed, the higher the dispersion of carbon black MT 2 is reduced. Particularly, in a high temperature region (150 ° C.) where the molecular motion of the polymer chain is active, the effect of restraining the molecular motion of the polymer chain by the carbon black is remarkable, so that the MT 2 value at 150 ° C. It was used as a sex index.

【0022】2.引張疲労試験 加硫ゴムシートを4号ダンベル形状に打ち込み作製した
試料を、引張試験機のチャックに取付け、雰囲気温度1
30°C、変位量75%で、8回/分、繰り返し引張応
力を与えて疲労試験を行った。
2. Tensile fatigue test A sample prepared by driving a vulcanized rubber sheet into a No. 4 dumbbell shape was attached to a chuck of a tensile tester, and an atmosphere temperature of 1
A fatigue test was performed at 30 ° C. and a displacement of 75% by repeatedly applying a tensile stress 8 times / minute.

【0023】3.静的試験 加硫ゴムシートの引張強さをJIS K6251に準じ
て行った。
3. Static test The tensile strength of the vulcanized rubber sheet was measured according to JIS K6251.

【0024】比較例1〜3 表1に示すゴム配合物のポリマーとカーボンブラックを
オープンロールで荒練りしてマスターバッチを作製し、
続いてこのマスターバッチに他の配合剤を実施例と同様
にバンバリミキサーにて仕上げ練りし、得られた未加硫
のゴム組成物を165°Cで30分間加硫した。得られ
た加硫ゴムシートにおけるカーボンブラックの分散性評
価、引張動的疲労試験、引張試験を下記の方法により行
った。その結果を表1に示す。
Comparative Examples 1-3 Polymers of the rubber compound shown in Table 1 and carbon black were roughly kneaded with an open roll to produce a master batch.
Subsequently, the other ingredients were kneaded with the master batch using a Banbury mixer in the same manner as in the example, and the obtained unvulcanized rubber composition was vulcanized at 165 ° C. for 30 minutes. Evaluation of the dispersibility of carbon black in the obtained vulcanized rubber sheet, tensile dynamic fatigue test, and tensile test were performed by the following methods. Table 1 shows the results.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】この結果より、MT2に関しては、実施例
は比較例に比べて小さくなり、カーボンブラックの分散
性が良好であることを示している。また、実施例はカー
ボンブラックの分散性が良好であることから、引張疲労
特性や引張特性も良好であることが判る。
[0026] From this result, with respect to MT 2, Example is smaller than that of Comparative Example, it is shown that the dispersion of the carbon black is good. Further, since the examples have good dispersibility of carbon black, it can be seen that the tensile fatigue properties and the tensile properties are also good.

【0027】実施例6〜8、比較例4〜6 表2に示す配合により、実施例1と同様にオープンロー
ルによりEPDM100重量部に所定のカーボンブラッ
クを添加するように荒練してマスターバッチを作製し
た。このマスターバッチを小さくカットしたものを二軸
押出機(JSW日本製鋼所社製)へ投入して混練してゴ
ム組成物を押し出した。押し出し条件は実施例1と同じ
である。
Examples 6 to 8 and Comparative Examples 4 to 6 According to the formulations shown in Table 2, similar to Example 1, the master batch was roughly kneaded with an open roll so as to add a predetermined amount of carbon black to 100 parts by weight of EPDM. Produced. A small cut of this master batch was put into a twin-screw extruder (manufactured by JSW Japan Steel Works, Ltd.) and kneaded to extrude a rubber composition. Extrusion conditions are the same as in the first embodiment.

【0028】続いて、このゴム組成物をBRバンバリミ
キサーに投入し、回転数40rpmで30秒混練した
後、表2に示す加硫剤を除く配合物を投入し、4分間混
練し、更に加硫剤を加えて30秒間混練し、仕上げ練り
した。得られた未加硫のゴム組成物を165°Cで30
分間加硫した。得られた加硫ゴムシートにおけるカーボ
ンブラックの分散性評価、引張動的疲労試験、引張試験
の結果を表3に示す。
Subsequently, the rubber composition was charged into a BR Banbury mixer and kneaded at a rotation speed of 40 rpm for 30 seconds. Then, a compound excluding the vulcanizing agent shown in Table 2 was charged and kneaded for 4 minutes. A sulfuric acid was added, and the mixture was kneaded for 30 seconds, followed by finish kneading. The obtained unvulcanized rubber composition was cured at 165 ° C for 30 minutes.
Vulcanized for minutes. Table 3 shows the results of carbon black dispersibility evaluation, tensile dynamic fatigue test, and tensile test in the obtained vulcanized rubber sheet.

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】この結果、オイルを使用しない実施例にお
いても、MT2が比較例に比べて小さくなり、カーボン
ブラックの分散性が良好であることを示し、また引張疲
労特性や引張特性も良好であることが判る。
[0030] Consequently, even in embodiments that do not use oil, MT 2 is smaller than that of Comparative Example shows that dispersibility of carbon black is good, also a better tensile fatigue and tensile properties You can see that.

【0031】実施例9、比較例7 表3に示すCR系ゴム配合物を、実施例1と同様にオー
プンロールによりCR100重量部に所定のカーボンブ
ラックを添加するように荒練してマスターバッチを作製
した。このマスターバッチを小さくカットしたものを二
軸押出機(JSW 日本製鋼所社製)へ投入して混練し
てゴム組成物を押し出した。押し出し条件は実施例1と
同じである。
Example 9 and Comparative Example 7 A master batch was prepared by roughly kneading the CR rubber compound shown in Table 3 by using an open roll so as to add predetermined carbon black to 100 parts by weight of CR in the same manner as in Example 1. Produced. A small cut of this master batch was put into a twin-screw extruder (manufactured by JSW Japan Steel Works, Ltd.) and kneaded to extrude a rubber composition. Extrusion conditions are the same as in the first embodiment.

【0032】続いて、このゴム組成物をBRバンバリミ
キサーに投入し、回転数40rpmで30秒混練した
後、表3に示す加硫剤を除く配合物を投入し、2分間混
練し、更に加硫剤を加えて30秒間混練し、仕上げ練り
した。得られた未加硫のゴム組成物を153°Cで20
分間加硫した。得られた加硫ゴムシートにおけるカーボ
ンブラックの分散性評価、引張動的疲労試験、引張試験
の結果を表3に示す。
Subsequently, the rubber composition was charged into a BR Banbury mixer, kneaded at a rotation speed of 40 rpm for 30 seconds, and then a compound excluding the vulcanizing agent shown in Table 3 was charged, kneaded for 2 minutes, and further kneaded. A sulfuric acid was added, and the mixture was kneaded for 30 seconds, followed by finish kneading. The obtained unvulcanized rubber composition was cured at 153 ° C for 20 minutes.
Vulcanized for minutes. Table 3 shows the results of carbon black dispersibility evaluation, tensile dynamic fatigue test, and tensile test in the obtained vulcanized rubber sheet.

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】この結果より、実施例のMT2は比較例に
比べて小さくなり、カーボンブラックの分散性が良好で
あることを示し、また引張疲労特性や静的特性も良好で
あることが判る。
From the results, it is found that the MT 2 of the example is smaller than that of the comparative example, indicating that the dispersibility of the carbon black is good, and that the tensile fatigue property and the static property are also good.

【0035】実施例10、比較例8 表4に示す天然ゴム配合物を、実施例1と同様にオープ
ンロールによりNR100重量部に所定のカーボンブラ
ックを添加するように荒練してマスターバッチを作製
し、これを小さくカットしたものを二軸押出機(JSW
日本製鋼所社製)へ投入して混練してゴム組成物を押
し出した。押し出し条件は実施例1と同じである。
Example 10 and Comparative Example 8 A master batch was prepared by roughly kneading the natural rubber compounds shown in Table 4 by using an open roll in the same manner as in Example 1 so that a predetermined amount of carbon black was added to 100 parts by weight of NR. And a small cut is made into a twin screw extruder (JSW
(Nippon Steel Works) and kneaded to extrude the rubber composition. Extrusion conditions are the same as in the first embodiment.

【0036】続いて、このゴム組成物をBRバンバリミ
キサーに投入し、回転数40rpmで3分間練した後、
表4に示す加硫剤を除く配合物を投入し、4分間混練
し、更に加硫剤を加えて30秒間混練し、仕上げ練りし
た。得られた未加硫のゴム組成物を150°Cで20分
間加硫した。得られた加硫ゴムシートにおけるカーボン
ブラックの分散性評価、引張動的疲労試験、引張試験の
結果を表4に示す。
Subsequently, the rubber composition was charged into a BR Banbury mixer and kneaded at a rotation speed of 40 rpm for 3 minutes.
The composition excluding the vulcanizing agent shown in Table 4 was charged, kneaded for 4 minutes, further added with a vulcanizing agent, kneaded for 30 seconds, and finished kneaded. The obtained unvulcanized rubber composition was vulcanized at 150 ° C. for 20 minutes. Table 4 shows the results of evaluation of carbon black dispersibility, tensile dynamic fatigue test and tensile test in the obtained vulcanized rubber sheet.

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】この結果より、実施例は比較例に比べて小
さくなり、カーボンブラックの分散性が良好であること
を示し、引張疲労特性や引張特性も良好であることが判
る。このようにパルスNMR測定の結果から,いずれの
配合系に関しても二軸押出機によってマスターバッチを
作製したものの方が低いMT2値を示した。これにより
二軸押出することによってカーボンブラックの分散性が
向上したものと考えられる。
From the results, it can be seen that the example is smaller than the comparative example, indicating that the dispersibility of the carbon black is good, and that the tensile fatigue properties and the tensile properties are also good. Thus, from the results of the pulse NMR measurement, the MT 2 values of the master batches produced by the twin-screw extruder were lower for all the blending systems. It is thought that the dispersibility of the carbon black was improved by the twin-screw extrusion.

【0039】また、引張試験の結果においては著しい差
はみられなかったが,引張疲労試験においては破断時の
引張回数が二軸押出機を使用すると大きくなり,大幅な
疲労特性の改善が認められた。
Although no remarkable difference was observed in the results of the tensile test, the number of tensile times at break became larger when a twin-screw extruder was used in the tensile fatigue test, and a significant improvement in fatigue characteristics was observed. Was.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように本願請求項記載の発明で
は、予めポリマー中に少なくともカーボンブラックを分
散させたマスターバッチを二軸押出機にて押出した後、
これに加硫促進剤、加硫剤をはじめとする配合剤を練り
込むゴム組成物の製造方法にあり、予めポリマー中にカ
ーボンブラックを分散させたマスターバッチを二軸押出
機にて押出しすることで、マトリックス中でのカーボン
ブラックの分散を向上させて引張疲労特性や引張特性を
向上させる優れた効果がある。
As described above, in the invention described in the present application, a master batch in which at least carbon black is dispersed in a polymer is extruded by a twin-screw extruder.
In this method, a vulcanization accelerator, a vulcanizing agent and other compounding agents are kneaded, and the method for producing a rubber composition is as follows. A masterbatch in which carbon black is dispersed in a polymer in advance is extruded with a twin-screw extruder. Thus, there is an excellent effect of improving the dispersion of carbon black in the matrix to improve the tensile fatigue properties and tensile properties.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 俊裕 神戸市長田区浜添通4丁目1番21号 三ツ 星ベルト株式会社内 (72)発明者 野口 徹 神戸市長田区浜添通4丁目1番21号 三ツ 星ベルト株式会社内 Fターム(参考) 4F070 AA04 AA09 AA16 AC04 AC13 AC50 AC56 AE01 AE08 FA03 FB03 FC05 4J002 AC011 AC071 AC081 AC091 AC111 BB151 DA016 EK037 EK047 EK057 EK087 ER028 EV088 EV138 EV168 EV278 EV328 FD020 FD147  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshihiro Yamada 4-1-1-21 Hamazoedori, Nagata-ku, Kobe Mitsusei Belt Co., Ltd. (72) Inventor Toru Noguchi 4-1-1, Hamazodori, Nagata-ku, Kobe-shi F-term (reference) in Mitsuboshi Belting Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 予めポリマー中に少なくともカーボンブ
ラックを分散させたマスターバッチを二軸押出機にて押
出した後、これに加硫促進剤、加硫剤をはじめとする配
合剤を練り込むことを特徴とするカーボンブラックを分
散させたゴム組成物の製造方法。
1. A masterbatch in which at least carbon black is dispersed in a polymer in advance is extruded by a twin-screw extruder, and a compounding agent such as a vulcanization accelerator and a vulcanizing agent is kneaded into the extruded masterbatch. A method for producing a rubber composition in which carbon black is dispersed.
【請求項2】 予めポリマー中にカーボンブラックを分
散させたマスターバッチを作製し、このマスターバッチ
を二軸押出機にて押出した後、密閉式混練機によって該
マスターバッチに加硫促進剤、加硫剤をはじめとする配
合剤を練り込むことを特徴とするカーボンブラックを分
散させたゴム組成物の製造方法。
2. A masterbatch in which carbon black is dispersed in a polymer in advance is prepared, and the masterbatch is extruded by a twin-screw extruder. Then, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator and a vulcanization accelerator are added to the masterbatch by an internal kneader. A method for producing a rubber composition in which carbon black is dispersed, wherein a compounding agent such as a sulfurizing agent is kneaded.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008184481A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Method for producing raw material rubber composition
JP2010065126A (en) * 2008-09-10 2010-03-25 Bridgestone Corp Method of producing masterbatch, and masterbatch
US8052918B2 (en) 2004-07-21 2011-11-08 Nissin Kogyo Co., Ltd. Carbon-based material and method of producing the same, and composite material and method of producing the same
US8182727B2 (en) 2004-09-03 2012-05-22 Nissin Kogyo Co., Ltd. Carbon-based material and method of producing the same, and composite material and method of producing the same
US8303869B2 (en) 2004-09-09 2012-11-06 Nissin Kogyo Co., Ltd. Composite material and method of producing the same, and composite metal material and method of producing the same
WO2013115403A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 住友化学株式会社 Method for producing vulcanized rubber
JP2013159679A (en) * 2012-02-03 2013-08-19 Sumitomo Chemical Co Ltd Method of manufacturing vulcanized rubber
JP2013159678A (en) * 2012-02-03 2013-08-19 Sumitomo Chemical Co Ltd Manufacturing method of vulcanized rubber
JP2020084061A (en) * 2018-11-27 2020-06-04 大阪瓦斯株式会社 Rubber composition and method for producing the same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8052918B2 (en) 2004-07-21 2011-11-08 Nissin Kogyo Co., Ltd. Carbon-based material and method of producing the same, and composite material and method of producing the same
US8182727B2 (en) 2004-09-03 2012-05-22 Nissin Kogyo Co., Ltd. Carbon-based material and method of producing the same, and composite material and method of producing the same
US8303869B2 (en) 2004-09-09 2012-11-06 Nissin Kogyo Co., Ltd. Composite material and method of producing the same, and composite metal material and method of producing the same
JP2008184481A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Method for producing raw material rubber composition
JP2010065126A (en) * 2008-09-10 2010-03-25 Bridgestone Corp Method of producing masterbatch, and masterbatch
WO2013115403A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 住友化学株式会社 Method for producing vulcanized rubber
JP2013159679A (en) * 2012-02-03 2013-08-19 Sumitomo Chemical Co Ltd Method of manufacturing vulcanized rubber
JP2013159678A (en) * 2012-02-03 2013-08-19 Sumitomo Chemical Co Ltd Manufacturing method of vulcanized rubber
JP2020084061A (en) * 2018-11-27 2020-06-04 大阪瓦斯株式会社 Rubber composition and method for producing the same
JP7561484B2 (en) 2018-11-27 2024-10-04 大阪瓦斯株式会社 Rubber composition and method for producing same

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