JP2010229330A - Method for producing wet masterbatch and vulcanized rubber obtained using the masterbatch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カーボンブラックを含有するスラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、を混合し、凝固乾燥する工程を含むウエットマスターバッチの製造方法、および該ウエットマスターバッチを用いて得られた加硫ゴムに関する。 The present invention relates to a method for producing a wet masterbatch comprising a step of mixing a slurry solution containing carbon black and a rubber latex solution and coagulating and drying, and a vulcanized rubber obtained using the wet masterbatch. .
従来から、ゴム業界においては、カーボンブラックなどの充填材を含有するゴム組成物を製造する際の加工性や充填材の分散性を向上させるために、ウエットマスターバッチを用いることが知られている。これは、充填材と、界面活性剤と、分散溶媒と、を予め一定の割合で混合し、機械的な力で充填材を分散溶媒中に分散させた充填材含有スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、を液相で混合し、その後、酸などの凝固剤を加えて凝固させたものを回収して乾燥するものである。ウエットマスターバッチを用いる場合、充填材と、ゴムと、を固相で混合して得られるドライマスターバッチを用いる場合に比べて、充填材の分散性に優れ、加工性や補強性などのゴム物性に優れるゴム組成物が得られる。このようなゴム組成物を原料とすることで、例えば転がり抵抗が低減され、耐疲労性や耐摩耗性に優れたタイヤなどのゴム製品を製造することができる。 Conventionally, in the rubber industry, it is known to use a wet masterbatch in order to improve processability and dispersibility of a filler when producing a rubber composition containing a filler such as carbon black. . This includes a filler-containing slurry solution in which a filler, a surfactant, and a dispersion solvent are mixed in advance at a certain ratio, and the filler is dispersed in the dispersion solvent by mechanical force, and a rubber latex solution. Are mixed in a liquid phase, and then a coagulant such as an acid is added and coagulated to be recovered and dried. When using a wet masterbatch, the dispersibility of the filler is superior compared to when using a dry masterbatch obtained by mixing the filler and rubber in a solid phase, and rubber properties such as workability and reinforcement A rubber composition having excellent resistance is obtained. By using such a rubber composition as a raw material, for example, rubber products such as tires having reduced rolling resistance and excellent fatigue resistance and wear resistance can be manufactured.
このようなウエットマスターバッチの製造方法は、例えば下記特許文献１〜３に記載されている。これらの文献では、得られたウエットマスターバッチを原料として、加硫ゴムを製造した場合において、充填材の分散性を評価する指標として、カーボンブラック含有スラリー溶液中のカーボンブラックの粒度分布（カーボンブラックの平均粒度、あるいは９０％体積粒径（以下、「Ｄ９０」という）など）を規定している。 The manufacturing method of such a wet masterbatch is described in the following patent documents 1-3, for example. In these documents, the particle size distribution of carbon black in a carbon black-containing slurry solution (carbon black) is used as an index for evaluating the dispersibility of a filler when a vulcanized rubber is produced using the obtained wet master batch as a raw material. Average particle size or 90% volume particle size (hereinafter referred to as “D90”).
つまり、従来の技術においては、ウエットマスターバッチの原料となるカーボンブラック含有スラリー溶液中におけるカーボンブラックの粒度分布によって、カーボンブラック含有スラリー溶液中におけるカーボンブラックの分散性を評価し、これを指標として特性の優れた加硫ゴムを製造するのが実情であった。加えて、ウエットマスターバッチの製造工程において、カーボンブラック含有スラリー溶液中のカーボンブラックの粒度分布を評価するためには、その都度、該スラリー溶液を希釈したものを作成する必要があり、カーボンブラックの分散性の評価に時間と労力を費やすというのが実情であった。 In other words, in the conventional technology, the dispersibility of carbon black in the carbon black-containing slurry solution is evaluated by the particle size distribution of the carbon black in the carbon black-containing slurry solution that is the raw material of the wet masterbatch, and this is used as an index. It was the actual situation to produce excellent vulcanized rubber. In addition, in order to evaluate the particle size distribution of the carbon black in the carbon black-containing slurry solution in the manufacturing process of the wet masterbatch, it is necessary to prepare a diluted product of the slurry solution each time. The actual situation was that it took time and effort to evaluate dispersibility.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カーボンブラックの分散性に優れたウエットマスターバッチの製造方法、および該ウエットマスターバッチを用いて得られた加硫ゴムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a method for producing a wet masterbatch excellent in dispersibility of carbon black, and a vulcanized rubber obtained using the wet masterbatch. There is.
特性の優れた加硫ゴムを製造するためには、その原料となるウエットマスターバッチ中のカーボンブラックの分散性を向上することは重要であり、さらにはウエットマスターバッチの原料となるカーボンブラック含有スラリー溶液中のカーボンブラックの分散性を向上することが必要不可欠である。上述したとおり、カーボンブラック含有スラリー溶液中のカーボンブラックの分散性を評価する際、その指標として、従来はカーボンブラックの粒度分布を測定して評価することが一般的であった。 In order to produce vulcanized rubber with excellent characteristics, it is important to improve the dispersibility of carbon black in the wet masterbatch that is the raw material, and further, the carbon black-containing slurry that is the raw material for the wet masterbatch It is essential to improve the dispersibility of the carbon black in the solution. As described above, when evaluating the dispersibility of carbon black in a carbon black-containing slurry solution, it has been common to measure and evaluate the particle size distribution of carbon black as an index.
しかしながら、本発明者らの鋭意検討の結果、カーボンブラック含有スラリー溶液中のカーボンブラックの分散性を評価する指標として、カーボンブラックの粒度分布を採用した場合、該スラリー溶液を原料として製造されたウエットマスターバッチ中のカーボンブラックの分散性にバラツキがあることが判明した。さらに、カーボンブラックの粒度分布を正確に測定するためには、実際にウエットマスターバッチの原料として使用するカーボンブラック含有スラリー溶液の濃度に比べて、かなり希釈した状態で測定する必要があるが、希釈状態で測定された故に、カーボンブラックの粒度分布は、カーボンブラック含有スラリー溶液中のカーボンブラックの分散性を評価する指標としての信憑性に欠けることが判明した。 However, as a result of intensive studies by the present inventors, when the particle size distribution of the carbon black is adopted as an index for evaluating the dispersibility of the carbon black in the carbon black-containing slurry solution, the wet produced using the slurry solution as a raw material It was found that the dispersibility of carbon black in the masterbatch varies. Furthermore, in order to accurately measure the particle size distribution of carbon black, it is necessary to measure in a considerably diluted state compared to the concentration of the carbon black-containing slurry solution that is actually used as the raw material of the wet masterbatch. Thus, it was found that the particle size distribution of carbon black lacks credibility as an index for evaluating the dispersibility of carbon black in the carbon black-containing slurry solution.
加えて、カーボンブラックの粒度分布では、カーボンブラック含有スラリー溶液中にカーボンブラックの凝集塊が混入していたとしても、測定値としては平均化されるため、カーボンブラックの大きな凝集塊がスラリー溶液中に含まれていたとしても、分散性が良好であると判別される場合があった。 In addition, in the carbon black particle size distribution, even if carbon black agglomerates are mixed in the carbon black-containing slurry solution, the measured values are averaged, so that large agglomerates of carbon black are present in the slurry solution. In some cases, it was determined that the dispersibility was good.
ウエットマスターバッチ中にカーボンブラックの大きな凝集塊が含まれていると、この凝集塊に起因して、最終的に製造された加硫ゴムの特性、例えば、耐疲労性の悪化に繋がる場合がある。本発明者らは、カーボンブラックの凝集塊、具体的には１００μｍを超える大きな凝集塊を含有しない、カーボンブラック含有スラリー溶液を使用した場合に、分散性に優れたウエットマスターバッチが製造でき、さらにこの加硫ゴムにおいても、カーボンブラックの分散性に優れ、かつ耐疲労性に優れたものを製造できることを見出した。本発明は、上記の検討の結果なされたものであり、下記の如き構成により上述の目的を達成するものである。 If the wet masterbatch contains large agglomerates of carbon black, the agglomerates may lead to deterioration of the properties of the finally produced vulcanized rubber, for example, fatigue resistance. . The present inventors can produce a wet masterbatch with excellent dispersibility when using a carbon black-containing slurry solution that does not contain carbon black agglomerates, specifically, large agglomerates exceeding 100 μm. It has been found that this vulcanized rubber can also be produced with excellent dispersibility of carbon black and excellent fatigue resistance. The present invention has been made as a result of the above-described studies, and achieves the above-described object with the following configuration.
即ち、本発明に係るウエットマスターバッチの製造方法は、カーボンブラックを含有するスラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、を混合し、凝固乾燥する工程を含むウエットマスターバッチの製造方法において、前記スラリー溶液は、ＪＩＳ Ｋ５６００で規格されたグラインドゲージを使用し、前記ＪＩＳ Ｋ５６００に準拠して測定した場合に、１００μｍ以上に掻き痕がないものであることを特徴とする。 That is, the method for producing a wet masterbatch according to the present invention includes a step of mixing a slurry solution containing carbon black and a rubber latex solution and coagulating and drying the slurry solution. When using a grind gauge standardized by JIS K5600 and measuring in accordance with JIS K5600, there are no scratches of 100 μm or more.
上記ウエットマスターバッチの製造方法によれば、１００μｍを超える大きなカーボンブラックの凝集塊を含有せず、かつカーボンブラックの分散性に優れたスラリー溶液のみを原料として使用し、これとゴムラテックス溶液と、を混合し、凝固乾燥する工程を含むことで、カーボンブラックの分散性に優れたウエットマスターバッチを製造することができる。なお、本発明では、ＪＩＳ Ｋ５６００で規格されたグラインドゲージとして、特に０〜１００μｍスケールのグラインドゲージを使用することが好ましい。 According to the method for producing a wet masterbatch, only a slurry solution that does not contain large carbon black aggregates exceeding 100 μm and has excellent carbon black dispersibility is used as a raw material. The wet masterbatch excellent in the dispersibility of carbon black can be manufactured by including the process of mixing and solidifying and drying. In the present invention, it is particularly preferable to use a grind gauge of 0 to 100 μm scale as a grind gauge standardized by JIS K5600.
また、上記ウエットマスターバッチの製造方法によれば、スラリー溶液を希釈することなく、ウエットマスターバッチの原料として使用する際のカーボンブラック濃度で、スラリー溶液中のカーボンブラックの分散性を測定することができる。その結果、従来のカーボンブラックの粒度分布に基づく評価方法に比べて、より簡便かつ正確に、スラリー溶液中のカーボンブラックの分散性を測定することができ、ウエットマスターバッチの生産性を高めることができる。 Further, according to the method for producing a wet master batch, the dispersibility of carbon black in the slurry solution can be measured at the carbon black concentration when used as a raw material for the wet master batch without diluting the slurry solution. it can. As a result, the dispersibility of carbon black in the slurry solution can be measured more easily and accurately than the conventional evaluation method based on the particle size distribution of carbon black, and the productivity of the wet masterbatch can be increased. it can.
さらに本発明は、前記記載の方法で製造されたウエットマスターバッチを用いて得られた加硫ゴムに関する。上述したとおり、本発明に係るウエットマスターバッチは、カーボンブラックの分散性に優れることから、このウエットマスターバッチを用いて製造された加硫ゴムも大きなカーボンブラックの凝集塊を含有せず、かつカーボンブラックの分散性に優れる。その結果、本発明に係る加硫ゴムは、特に耐疲労性に優れる。 The present invention further relates to a vulcanized rubber obtained using the wet masterbatch produced by the method described above. As described above, since the wet masterbatch according to the present invention is excellent in dispersibility of carbon black, the vulcanized rubber produced using this wet masterbatch does not contain large carbon black aggregates, and carbon Excellent dispersibility of black. As a result, the vulcanized rubber according to the present invention is particularly excellent in fatigue resistance.
本発明に係るウエットマスターバッチの製造方法は、カーボンブラックを含有するスラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、を混合し、凝固乾燥する工程を含む。以下、本発明において使用するスラリー溶液について具体的に説明する。 The method for producing a wet masterbatch according to the present invention includes a step of mixing a slurry solution containing carbon black and a rubber latex solution, and coagulating and drying. Hereinafter, the slurry solution used in the present invention will be specifically described.
本発明においては、ＪＩＳ Ｋ５６００で規格されたグラインドゲージを使用し、ＪＩＳ Ｋ５６００に準拠して測定した場合に、１００μｍ以上に掻き痕がないスラリー溶液を使用することを特徴とする。このようなスラリー溶液は、カーボンブラックと分散溶媒とを、例えばホモジナイザー、ボールミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミルなどの一般的な分散機を用いて混合することにより調整可能である。 In the present invention, a grind gauge standardized by JIS K5600 is used, and when measured in accordance with JIS K5600, a slurry solution having no scratches of 100 μm or more is used. Such a slurry solution can be adjusted by mixing carbon black and a dispersion solvent using a general dispersing machine such as a homogenizer, a ball mill, a bead mill, a high-pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, or a colloid mill.
カーボンブラックと、分散溶媒と、を上述した一般的な分散機を用いて混合する際、その混合時間を、カーボンブラック含有スラリー溶液２０００ｍＬに対して、３０〜１２０分とすることが好ましい。かかる混合時間が、３０分未満であると、スラリー溶液中でのカーボンブラックの分散性が不十分な場合があり、１２０分を超えると、生産性が悪化する。ただし、本発明では、最終的にはＪＩＳ Ｋ５６００に準拠してスラリー溶液中でのカーボンブラックの分散性を判別し、最終的にカーボンブラックの分散性に優れたスラリー溶液のみを使用する必要がある。 When carbon black and a dispersion solvent are mixed using the general disperser described above, the mixing time is preferably 30 to 120 minutes with respect to 2000 mL of the carbon black-containing slurry solution. If the mixing time is less than 30 minutes, the dispersibility of carbon black in the slurry solution may be insufficient, and if it exceeds 120 minutes, the productivity deteriorates. However, in the present invention, it is finally necessary to determine the dispersibility of the carbon black in the slurry solution in accordance with JIS K5600, and finally to use only the slurry solution excellent in the dispersibility of the carbon black. .
カーボンブラックとしては、例えばＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦなど、通常のゴム工業で使用されるカーボンブラックの他、アセチレンブラックやケッチェンブラックなどの導電性カーボンブラックを使用することができる。カーボンブラックは、通常のゴム工業において、そのハンドリング性を考慮して造粒された、造粒カーボンブラックであってもよく、未造粒カーボンブラックであってもよい。 As carbon black, for example, conductive carbon black such as acetylene black and ketjen black can be used in addition to carbon black used in ordinary rubber industry such as SAF, ISAF, HAF, FEF, and GPF. The carbon black may be a granulated carbon black or a non-granulated carbon black granulated in the normal rubber industry in consideration of its handleability.
分散溶媒としては、特に水を使用することが好ましいが、例えば有機溶媒を含有する水であってもよい。 As the dispersion solvent, it is particularly preferable to use water, but for example, water containing an organic solvent may be used.
本発明においては、カーボンブラックを含有するスラリー溶液は、界面活性剤を含有してもよいが、最終的にゴム製品とした場合の物性を考慮した場合、スラリー溶液中の界面活性剤の含有量が、０．５重量％以下であることが好ましく、０．２重量％以下であることがより好ましく、界面活性剤を含有しないものであることが特に好ましい。 In the present invention, the slurry solution containing carbon black may contain a surfactant, but when considering the physical properties of a rubber product, the content of the surfactant in the slurry solution However, it is preferably 0.5% by weight or less, more preferably 0.2% by weight or less, and particularly preferably one containing no surfactant.
界面活性剤としては、カーボンブラックを含有するスラリー溶液中におけるカーボンブラックの分散状態を改善するものであれば、特に限定なく使用することができ、例えば非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤などが挙げられる。界面活性剤の混合方法としては特に限定されるものではなく、例えば予め分散溶媒と混合して使用する方法、カーボンブラックを混合する前／後に混合する方法、さらにはカーボンブラックと同時に混合する方法が挙げられる。 As the surfactant, any surfactant that can improve the dispersion state of carbon black in a slurry solution containing carbon black can be used without particular limitation. For example, nonionic surfactants, anionic surfactants can be used. Agents, cationic surfactants, amphoteric surfactants and the like. The method of mixing the surfactant is not particularly limited. For example, a method of mixing with a dispersion solvent in advance, a method of mixing before / after carbon black, and a method of mixing simultaneously with carbon black are available. Can be mentioned.
本発明においては、カーボンブラック含有スラリー溶液を調整する際、カーボンブラックに加えて、シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの各種充填材、老化防止剤、加硫促進剤、酸化亜鉛などを分散溶媒中に分散させても良い。この場合は、これらをカーボンブラックとともに分散溶媒と混合してもよく、カーボンブラックとは別工程にて分散溶媒と混合しても良い。 In the present invention, when preparing a carbon black-containing slurry solution, in addition to carbon black, various fillers such as silica, aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, anti-aging agents, vulcanization accelerators, zinc oxide and the like are dispersed. It may be dispersed in a solvent. In this case, these may be mixed with the dispersion solvent together with the carbon black, or may be mixed with the dispersion solvent in a separate process from the carbon black.
本発明において、原料として使用するゴムラテックス溶液としては、天然ゴムラテックス溶液または合成ゴムラテックス溶液が含まれる。天然ゴムラテックス溶液としては、植物の代謝作用による天然の生産物であり、特に分散溶媒が水である、天然ゴム／水系のものが好ましい。合成ゴムラテックス溶液としては、例えばスチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴムを乳化重合により製造したものが挙げられる。 In the present invention, the rubber latex solution used as a raw material includes a natural rubber latex solution or a synthetic rubber latex solution. The natural rubber latex solution is a natural product produced by the metabolic action of plants, and a natural rubber / water-based solution in which the dispersion solvent is water is particularly preferable. Examples of the synthetic rubber latex solution include those produced by emulsion polymerization of styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, and chloroprene rubber.
凝固させる際、混合溶液に凝固剤を含有させてもよい。凝固剤としては、ゴムラテックス溶液の凝固用として通常使用されるギ酸、硫酸などの酸や、塩化ナトリウムなどの塩を使用することができる。 When solidifying, a coagulant may be included in the mixed solution. As the coagulant, an acid such as formic acid and sulfuric acid usually used for coagulation of a rubber latex solution, or a salt such as sodium chloride can be used.
カーボンブラック含有スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、を混合する工程としては、これらが十分に混合分散するのであれば、その混合方法は特に限定されるものではない。必要に応じて、混合溶液を撹拌しつつ、加温しながら混合しても良い。 The step of mixing the carbon black-containing slurry solution and the rubber latex solution is not particularly limited as long as they are sufficiently mixed and dispersed. If necessary, the mixed solution may be mixed while being heated while being stirred.
乾燥工程においては、オーブン、真空乾燥機、エアードライヤーなどの各種乾燥装置を使用することができるが、特にバレルおよび／またはスクリューに温調機能を有する押出機などの混練機にて、機械的せん断力を付与しつつ乾燥を行う方法や、加温した状態で真空乾燥を行う方法が、短時間で確実に乾燥できるため好ましい。 In the drying process, various drying apparatuses such as an oven, a vacuum dryer, and an air dryer can be used. In particular, mechanical shearing is performed in a kneader such as an extruder having a temperature control function in the barrel and / or screw. A method of performing drying while applying force or a method of performing vacuum drying in a heated state is preferable because it can be reliably dried in a short time.
上述した製造方法により製造されたウエットマスターバッチは、カーボンブラックの分散性に優れる。このウエットマスターバッチを用いて製造された加硫ゴムも大きなカーボンブラックの凝集塊を含有せず、かつカーボンブラックの分散性に優れる。その結果、本発明に係る加硫ゴムは、特に耐疲労性に優れる。 The wet masterbatch produced by the production method described above is excellent in carbon black dispersibility. The vulcanized rubber produced using this wet masterbatch also does not contain large carbon black aggregates and is excellent in carbon black dispersibility. As a result, the vulcanized rubber according to the present invention is particularly excellent in fatigue resistance.
以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
使用原料および使用装置は以下のとおりである。 The raw materials used and the equipment used are as follows.
（使用原料）
ａ）カーボンブラック ＳＡＦ（「シースト９」、東海カーボン社製）
ｂ）分散溶媒 水
ｃ）ゴムラテックス溶液 天然ゴム濃縮ラテックス（レヂテックス社製、ＤＲＣ（Ｄｒｙ Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｏｎｔｅｎｔ）＝６０％）を蒸留水で２５重量％に希釈したもの
ｄ）凝固剤 ギ酸（ナカライテスク社製 一級８５％）を蒸留水で１０重量％に希釈したもの
(Raw material)
a) Carbon black SAF ("Seast 9" manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
b) Dispersion solvent Water c) Rubber latex solution Natural rubber concentrated latex (manufactured by Regex, DRC (Dry Rubber Content) = 60%) diluted with distilled water to 25% by weight d) coagulant formic acid (manufactured by Nacalai Tesque) 1st grade 85%) diluted with distilled water to 10% by weight
実施例１〜３、比較例１〜２
分散機（ＰＲＩＭＩＸ社製ロボミックス）を使用し、ローターとステーターとのクリアランスを０．３ｍｍ、ローターの周速を１７ｍ／ｓに設定して、表１に記載の混合時間でカーボンブラックと、水と、を分散させて、カーボンブラックを含有するスラリー溶液を作成した。各スラリー溶液を、ＪＩＳ Ｋ５６００で規格されたグラインドゲージ（製品名；グラインドメーター、スケール；０〜１００μｍ、ガードナー社製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ５６００に準拠して、１００μｍ以上の掻き痕の有無をカウントした。掻き痕が１本もない場合、そのスラリー溶液は、１００μｍを超える大きなカーボンブラックの凝集塊を含有しない、つまりカーボンブラックの分散性に優れることを示す。結果を表１に示す。また、参考として、調整したカーボンブラック含有スラリー溶液のＤ９０を、測定時の吸光度を０．０１〜０．１に設定し、島津製作所社製「ＳＡＬＤ２２００」（ＣＢの屈折率：２．０−０．１０ｉ）を使用して測定した（結果を表１に示す）。
Examples 1-3, Comparative Examples 1-2
Using a disperser (PRIMIX's Robomix), setting the clearance between the rotor and the stator to 0.3 mm and the peripheral speed of the rotor to 17 m / s. And a slurry solution containing carbon black was prepared. Each slurry solution is counted for the presence or absence of scratches of 100 μm or more in accordance with JIS K5600 using a grind gauge (product name: grindometer, scale: 0 to 100 μm, manufactured by Gardner) standardized by JIS K5600. did. When there is no scratch mark, the slurry solution does not contain a large aggregate of carbon black exceeding 100 μm, that is, it shows excellent dispersibility of carbon black. The results are shown in Table 1. For reference, D90 of the prepared carbon black-containing slurry solution was set to an absorbance of 0.01 to 0.1 during measurement, and “SALD2200” (refractive index of CB: 2.0-0) manufactured by Shimadzu Corporation. 10i) (results are shown in Table 1).
カーボンブラックの分散状態の異なる、実施例１〜３、比較例１〜２に係る各スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、をゴム固形分１００重量部に対してカーボンブラック固形分が５０重量部となるように混合し、これを三洋電機社製の家庭用ミキサーを使用し、回転数１１３００ｒｐｍで混合後、ｐＨが３となるように凝固剤を添加した。混合後、ゴムとカーボンブラックとの凝固物を１２０℃で真空乾燥機内に放置して乾燥し、実施例１〜３、比較例１〜２に係るウエットマスターバッチを製造した。なお、ｐＨの測定には、東亜ディーケーケー社製「ＨＭ−２０Ｐ」を使用した。 Each of the slurry solutions according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 having different dispersion states of carbon black and the rubber latex solution were mixed with 50 parts by weight of carbon black solids with respect to 100 parts by weight of rubber solids. The mixture was mixed using a household mixer manufactured by Sanyo Electric Co., Ltd., and the coagulant was added so that the pH would be 3 after mixing at a rotation speed of 11300 rpm. After mixing, the solidified product of rubber and carbon black was left to dry in a vacuum dryer at 120 ° C. to produce wet masterbatches according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. For measurement of pH, “HM-20P” manufactured by Toa DKK Corporation was used.
次に、実施例１〜３、比較例１〜２で製造したウエットマスターバッチと、以下の配合剤と、を混合し、１５０℃で３０分間加硫することにより加硫ゴムを製造した。なお、各配合剤に併記した重量部数は、ゴム成分１００重量部に対する配合部数を意味する。
ｅ）ステアリン酸 （日本油脂社製） １重量部
ｆ）老化防止剤 「６ＰＰＤ」（モンサント社製） １重量部
ｇ）亜鉛華 「亜鉛華１号」（三井金属社製） ３重量部
ｈ）ワックス （日本精鑞社製） １重量部
ｉ）硫黄 （鶴見化学工業社製） ２重量部
Next, the wet master batches produced in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 and the following compounding ingredients were mixed and vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to produce vulcanized rubber. In addition, the weight part written together with each compounding agent means the compounding part number with respect to 100 weight part of rubber components.
e) Stearic acid (manufactured by NOF Corporation) 1 part by weight f) Anti-aging agent “6PPD” (manufactured by Monsanto) 1 part by weight g) Zinc flower “Zinc flower 1” (manufactured by Mitsui Kinzoku) 3 parts by weight h) Wax (Nippon Seiki Co., Ltd.) 1 part by weight i) Sulfur (Tsurumi Chemical Co., Ltd.) 2 parts by weight
製造した加硫ゴムの耐疲労性を、ＪＩＳ Ｋ６２６０に準拠して評価した。結果を表１に示す。 The fatigue resistance of the manufactured vulcanized rubber was evaluated according to JIS K6260. The results are shown in Table 1.
表１の結果から、実施例１〜３に係るウエットマスターバッチの製造方法では、１００μｍを超える大きなカーボンブラックの凝集塊を含有しないスラリー溶液を原料として使用しているため、製造したウエットマスターバッチを用いて得られた加硫ゴムの耐疲労性が優れることがわかる。一方、比較例１〜２に係るウエットマスターバッチの製造方法では、原料として使用したスラリー溶液が、１００μｍを超える大きなカーボンブラックの凝集塊を含有するため、製造したウエットマスターバッチを用いて得られた加硫ゴムの耐疲労性が悪化することがわかる。 From the results of Table 1, the wet master batches according to Examples 1 to 3 use a slurry solution that does not contain large carbon black aggregates exceeding 100 μm as raw materials. It can be seen that the vulcanized rubber obtained by using it has excellent fatigue resistance. On the other hand, in the manufacturing method of the wet masterbatch which concerns on Comparative Examples 1-2, since the slurry solution used as a raw material contained the aggregate of the big carbon black exceeding 100 micrometers, it was obtained using the manufactured wet masterbatch. It can be seen that the fatigue resistance of the vulcanized rubber deteriorates.
なお、比較例１で使用したスラリー溶液のＤ９０は、実施例２で使用したスラリー溶液のＤ９０と略同等であり、さらに実施例３で使用したスラリー溶液のＤ９０よりも小さいにもかかわらず、比較例１に係る加硫ゴムの耐疲労性は悪化した。この結果から、カーボンブラックの粒度分布を指標としてスラリー溶液中のカーボンブラックの分散性を評価した場合、該スラリー溶液を原料として製造されたウエットマスターバッチ中、あるいは加硫ゴム中のカーボンブラックの分散性のバラツキが大きいことがわかる。 In addition, D90 of the slurry solution used in Comparative Example 1 is substantially the same as D90 of the slurry solution used in Example 2, and further, although it is smaller than D90 of the slurry solution used in Example 3, the comparison was made. The fatigue resistance of the vulcanized rubber according to Example 1 deteriorated. From this result, when the dispersibility of the carbon black in the slurry solution was evaluated using the particle size distribution of the carbon black as an index, the dispersion of the carbon black in the wet masterbatch produced using the slurry solution as a raw material or in the vulcanized rubber It can be seen that there is a large variation in sex.
一方、実施例１〜３の結果から、カーボンブラック含有スラリー溶液中のカーボンブラックの分散性をＪＩＳ Ｋ５６００に準拠して判別し、分散性に優れたスラリー溶液のみを使用してウエットマスターバッチを製造することで、最終的な加硫ゴムの耐疲労性を向上できることがわかる。 On the other hand, from the results of Examples 1 to 3, the dispersibility of carbon black in the carbon black-containing slurry solution was determined according to JIS K5600, and only a slurry solution having excellent dispersibility was used to produce a wet masterbatch. It can be seen that the fatigue resistance of the final vulcanized rubber can be improved.
Claims (2)
前記スラリー溶液は、ＪＩＳ Ｋ５６００で規格されたグラインドゲージを使用し、前記ＪＩＳ Ｋ５６００に準拠して測定した場合に、１００μｍ以上に掻き痕がないものであることを特徴とするウエットマスターバッチの製造方法。 In a method for producing a wet masterbatch comprising a step of mixing a slurry solution containing carbon black and a rubber latex solution and coagulating and drying,
The slurry solution uses a grind gauge standardized by JIS K5600, and has a scratch mark of 100 μm or more when measured in accordance with JIS K5600. .
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2009
- 2009-03-27 JP JP2009079695A patent/JP2010229330A/en active Pending
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