JP2011021108A - Method for producing wet master batch, rubber composition obtained by using the wet master batch, and pneumatic tire obtained by using the rubber composition - Google Patents

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孝 宮坂
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a wet master batch having excellent dispersibility of carbon black and uniform dispersibility, and to provide a rubber composition obtained by using the wet master batch. <P>SOLUTION: The method for producing a wet master batch comprises mixing a carbon black-containing slurry solution and a rubber latex solution in a liquid phase and drying the mixture, wherein a coagulation step where a mixture solution containing the carbon black-containing slurry solution and the rubber latex solution is fed to a tank and a high-pressure air flow is jetted to the mixture solution to induce a turbulent flow in the tank, and thereby to generate a coagulated product from the mixture solution, and a pulverization step where a high-pressure air flow is jetted to the coagulated product to pulverize the product, are simultaneously carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、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、を液相で混合し、乾燥させるウエットマスターバッチの製造方法、該ウエットマスターバッチを用いて得られたゴム組成物、および該ゴム組成物を用いて得られた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a method for producing a wet masterbatch in which a carbon black-containing slurry solution and a rubber latex solution are mixed in a liquid phase and dried, a rubber composition obtained using the wet masterbatch, and the rubber composition The present invention relates to a pneumatic tire obtained using an object.

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、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 is because a filler and a dispersion solvent are mixed in advance at a certain ratio, and a filler-containing slurry solution in which the filler is dispersed in the dispersion solvent by mechanical force, and a rubber latex solution are mixed in a liquid phase. Then, a solidified product obtained by adding a coagulant such as an acid is 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.

上述した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1〜2に記載されている。しかしながら、これらの特許文献に記載の方法では、充填材含有スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、を機械的な力で混合(機械的撹拌)するため、撹拌部や凝固部に凝固物が残存し、ウエットマスターバッチの回収率が低下する傾向があった。加えて、残存凝固物が次バッチに混入し、その結果不均一な凝固物が製造される傾向があった。   The manufacturing method of the wet master batch mentioned above is described, for example in the following patent documents 1-2. However, in the methods described in these patent documents, the filler-containing slurry solution and the rubber latex solution are mixed by mechanical force (mechanical stirring), so that the coagulum remains in the stirring part and the solidifying part. The wet master batch recovery rate tended to decrease. In addition, there was a tendency for residual coagulum to be mixed into the next batch, resulting in non-uniform coagulum being produced.

下記特許文献3では、充填材含有スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、を高速流により混合する方法が記載されている。しかしながら、かかる方法で使用する製造装置の凝固部は、単に複数の円筒をつなぎあわせた構成となっているため、この円筒内に凝固物が残存する傾向があった。また、充填材含有スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、の混合物の凝固を促進するために凝固部内を加温すると、凝固物が円筒内で成長し、その結果、高速流が阻害され、混合が不十分となることで、不均一な凝固物が生成する傾向があった。   Patent Document 3 below describes a method of mixing a filler-containing slurry solution and a rubber latex solution by high-speed flow. However, since the solidification part of the manufacturing apparatus used in such a method has a configuration in which a plurality of cylinders are simply connected, there is a tendency for the solidified matter to remain in the cylinders. Further, when the inside of the coagulation part is heated in order to promote the coagulation of the mixture of the filler-containing slurry solution and the rubber latex solution, the coagulum grows in the cylinder, and as a result, the high-speed flow is hindered and mixing is prevented. When it became insufficient, there was a tendency for non-uniform solidified products to be formed.

また、下記特許文献4では、充填材含有スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、を水蒸気噴流により混合する方法が記載されている。しかしながら、かかる方法においては、充填材含有スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、を水蒸気により単に撹拌混合することしか記載されておらず、混合溶液を凝固するには、別途凝固剤を加えて、撹拌羽根などにより機械撹拌するのが実情であった。   Further, Patent Document 4 below describes a method of mixing a filler-containing slurry solution and a rubber latex solution by a steam jet. However, in such a method, it is only described that the filler-containing slurry solution and the rubber latex solution are simply stirred and mixed with water vapor, and in order to solidify the mixed solution, a coagulant is separately added and stirred. The actual situation was mechanical stirring with a blade or the like.

特開2007−237456号公報JP 2007-237456 A 再公表特許WO2005/12396号公報Republished patent WO2005 / 12396 特表2000−507892号公報JP 2000-507892 A 特開昭36−22729号公報JP-A-36-22729

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、均一な分散性を有するウエットマスターバッチの製造方法、該ウエットマスターバッチを用いて得られたゴム組成物、および該ゴム組成物を用いて得られた空気入りタイヤ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 produce a wet masterbatch having excellent dispersibility of carbon black and uniform dispersibility, and a rubber obtained using the wet masterbatch. It is in providing the composition and the pneumatic tire obtained using this rubber composition.

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。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、乾燥させるウエットマスターバッチの製造方法において、タンク内に、前記カーボンブラック含有スラリー溶液および前記ゴムラテックス溶液を含む混合溶液を投入し、前記混合溶液に高圧気流を噴射して、前記タンク内に乱流を引き起こすことにより、前記混合溶液から凝固物を発生させる凝固工程と、前記凝固物に前記高圧気流を噴射して、前記凝固物を破砕する破砕工程と、を同時に行うことを特徴とする。   The above object can be achieved by the present invention as described below. That is, the method for producing a wet masterbatch according to the present invention is a method for producing a wet masterbatch in which a carbon black-containing slurry solution and a rubber latex solution are mixed in a liquid phase and dried. A coagulation step of generating a coagulum from the mixed solution by charging a mixed solution containing the slurry solution containing the rubber latex solution and injecting a high-pressure airflow into the mixed solution to cause turbulence in the tank; And a crushing step of crushing the coagulated product by injecting the high-pressure airflow onto the coagulated product.

上記のとおり、本発明に係るウエットマスターバッチの製造方法は、カーボンブラック含有スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液と、を凝固させつつ(凝固工程)、同時に凝固物を破砕すること(破砕工程)を特徴とする。より具体的には、タンク内で混合溶液に高圧気流を噴射して、このタンク内で該混合溶液の乱流を引き起こすことにより、該混合溶液に対して乱流に起因した物理的な剪断力を発生させ、この剪断力によって凝固物を発生させる(凝固工程)。乱流に起因した剪断力によって、この凝固物は同一タンク内で発生すると同時に破砕される(破砕工程)。その結果、本発明に係るウエットマスターバッチの製造方法においては、カーボンブラックの分散性に優れ、均一な凝固物およびその破砕物が得られ、これを原料として製造することで、カーボンブラックの分散性に優れ、均一な分散性を有するウエットマスターバッチを製造することができる。また、本発明に係るウエットマスターバッチの製造方法においては、凝固工程において、乱流に起因した物理的な剪断力によって、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、が十分に混合する。つまり、混合工程、凝固工程および破砕工程を同時に、同一タンク内で行うことができるため、工程が簡素化され、生産性が非常に優れている。   As described above, the method for producing a wet masterbatch according to the present invention is characterized by coagulating the carbon black-containing slurry solution and the rubber latex solution (coagulation step) and simultaneously crushing the coagulated product (crushing step). And More specifically, by injecting a high-pressure air flow into the mixed solution in the tank and causing the turbulent flow of the mixed solution in the tank, a physical shearing force due to the turbulent flow is applied to the mixed solution. And a solidified product is generated by this shearing force (coagulation step). Due to the shearing force caused by the turbulent flow, this coagulum is generated in the same tank and simultaneously crushed (crushing step). As a result, in the method for producing a wet masterbatch according to the present invention, carbon black is excellent in dispersibility, and a uniform solidified product and a crushed product thereof are obtained. And a wet masterbatch having uniform dispersibility can be produced. In the method for producing a wet masterbatch according to the present invention, the carbon black-containing slurry solution and the rubber latex solution are sufficiently mixed by the physical shearing force resulting from the turbulent flow in the coagulation step. That is, since the mixing process, the coagulation process, and the crushing process can be performed simultaneously in the same tank, the process is simplified and the productivity is very excellent.

上記ウエットマスターバッチの製造方法において、前記凝固工程が、タンク内に、前記カーボンブラック含有スラリー溶液を投入し、前記カーボンブラック含有スラリー溶液に高圧気流を噴射して、前記タンク内に乱流を引き起こした状態で前記ゴムラテックス溶液を投入し、前記混合溶液から凝固物を発生させる工程であることが好ましい。かかるウエットマスターバッチの製造方法によれば、カーボンブラック含有スラリー溶液と十分に混合される前に、乱流に起因した物理的な剪断力によってゴムラテックス溶液が凝固し、凝固物がゴムボールの如く塊状体となるのをより確実に防止することができる。その結果、カーボンブラックの分散性がさらに優れるとともに、より均一な凝固物およびその破砕物が得られ、これを原料として製造することで、カーボンブラックの分散性がさらに優れるとともに、より均一な分散性を有するウエットマスターバッチを製造することができる。加えて、凝固物がゴムボールの如く塊状体となるのをより確実に防止できるため、後工程において凝固物およびその破砕物の脱水および乾燥が容易になり、ウエットマスターバッチの生産性がさらに向上する。   In the wet masterbatch manufacturing method, the solidification step introduces the carbon black-containing slurry solution into a tank, and injects a high-pressure air flow into the carbon black-containing slurry solution, thereby causing turbulence in the tank. It is preferable that the rubber latex solution is charged in a state where the coagulated product is generated from the mixed solution. According to such a method for producing a wet masterbatch, the rubber latex solution is solidified by physical shearing force due to turbulent flow before being sufficiently mixed with the carbon black-containing slurry solution. It can prevent more reliably that it becomes a lump. As a result, the dispersibility of carbon black is further improved, and a more uniform solidified product and its crushed material can be obtained. By using this as a raw material, the dispersibility of carbon black is further improved and the dispersibility is more uniform. Can be produced. In addition, it is possible to more reliably prevent the coagulated material from forming a lump like a rubber ball, so that the coagulated material and its crushed material can be easily dehydrated and dried in the subsequent process, further improving the productivity of the wet masterbatch. To do.

上記ウエットマスターバッチの製造方法において、前記高圧気流として、圧縮空気または高圧水蒸気を使用することが好ましい。かかるウエットマスターバッチの製造方法によれば、タンク内で、混合溶液の乱流をより確実に、かつ簡易に引き起こすことができる。   In the wet masterbatch production method, it is preferable to use compressed air or high-pressure steam as the high-pressure airflow. According to such a wet masterbatch manufacturing method, the turbulent flow of the mixed solution can be caused more reliably and easily in the tank.

上記ウエットマスターバッチの製造方法において、前記高圧気流の噴射時の流速が、20m/s〜120m/sであることが好ましい。高圧気流の噴射時の流速が、20m/s未満であると、タンク内で混合溶液に高圧気流を噴射しても、該混合溶液の乱流を十分に引き起こすことができない場合があり、その結果、凝固物の分散性が悪化するとともに、凝固物の破砕が不十分となることで、凝固物がゴムボールの如く塊状体となる場合がある。一方、高圧気流の噴射時の流速が、120m/sを超えると、混合溶液がタンク内で飛び散ることで、該混合溶液の乱流を十分に引き起こすことができない場合がある。加えて、タンク内の内壁が高圧気流で経時的に研削されることとなり、この研削屑に起因した異物(コンタミ)が凝固物に混入する場合がある。   In the method for manufacturing the wet masterbatch, it is preferable that a flow rate at the time of jetting the high-pressure air flow is 20 m / s to 120 m / s. If the flow velocity during jetting of the high-pressure air flow is less than 20 m / s, even if the high-pressure air flow is jetted into the mixed solution in the tank, the turbulent flow of the mixed solution may not be sufficiently caused. In some cases, the dispersibility of the coagulated product is deteriorated and the coagulated product is not sufficiently crushed so that the coagulated product becomes a lump like a rubber ball. On the other hand, when the flow velocity at the time of jetting the high-pressure air flow exceeds 120 m / s, the mixed solution may be scattered in the tank, so that the turbulent flow of the mixed solution may not be caused sufficiently. In addition, the inner wall of the tank is ground over time with a high-pressure airflow, and foreign matter (contamination) resulting from the grinding dust may be mixed into the solidified product.

上記ウエットマスターバッチの製造方法において、前記高圧気流噴射後の前記混合溶液の温度が、10〜120℃であることが好ましい。高圧気流噴射後の混合溶液の温度が10℃未満であると、混合溶液に高圧気流を噴射しても混合溶液が十分に凝固しない場合があり、原料に対する最終的なウエットマスターバッチの回収率が低下する場合がある。一方、高圧気流噴射後の混合溶液の温度が120℃を超えると、混合溶液が沸騰するとともに、局部的に凝固物が発生することで、凝固物の分散性が悪化する場合がある。   In the wet masterbatch manufacturing method, the temperature of the mixed solution after the high-pressure airflow injection is preferably 10 to 120 ° C. If the temperature of the mixed solution after the high-pressure airflow injection is less than 10 ° C., the mixed solution may not sufficiently solidify even when the high-pressure airflow is injected into the mixed solution. May decrease. On the other hand, when the temperature of the mixed solution after high-pressure airflow injection exceeds 120 ° C., the mixed solution boils and a coagulated product is locally generated, which may deteriorate the dispersibility of the coagulated product.

上記ウエットマスターバッチの製造方法において、さらに凝固剤として酸または金属塩を前記混合溶液に添加することにより、前記混合溶液のpHを3〜4に調整するものであることが好ましい。かかるウエットマスターバッチの製造方法によれば、乱流に起因した物理的な剪断力と相俟って、混合溶液がより迅速に凝固するとともに、凝固物の分散性がより向上する。   In the method for producing the wet master batch, it is preferable that the pH of the mixed solution is adjusted to 3 to 4 by further adding an acid or a metal salt as a coagulant to the mixed solution. According to such a method for producing a wet masterbatch, combined with a physical shearing force due to turbulent flow, the mixed solution solidifies more rapidly and the dispersibility of the solidified product is further improved.

本発明に係るゴム組成物は、上記いずれかに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ものであることを特徴とする。上述したとおり、本発明の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、均一な分散性を有する。その結果、このウエットマスターバッチを用いて得られたゴム組成物も、カーボンブラックの分散性に優れ、均一な分散性を有する。   The rubber composition according to the present invention is obtained by using a wet masterbatch produced by any one of the methods described above. As described above, the wet masterbatch produced by the production method of the present invention has excellent dispersibility of carbon black and uniform dispersibility. As a result, the rubber composition obtained using this wet masterbatch also has excellent dispersibility of carbon black and uniform dispersibility.

本発明に係る空気入りタイヤは、上記記載のゴム組成物を用いて得られたものであることを特徴とする。上述したとおり、本発明に係るゴム組成物は、カーボンブラックの分散性に優れ、均一な分散性を有する。このようなゴム組成物を原料とすることで、本発明に係る空気入りタイヤは、例えば転がり抵抗が低減され、耐疲労性や耐摩耗性などの諸物性に優れる。   The pneumatic tire according to the present invention is obtained by using the rubber composition described above. As described above, the rubber composition according to the present invention has excellent dispersibility of carbon black and uniform dispersibility. By using such a rubber composition as a raw material, the pneumatic tire according to the present invention has, for example, reduced rolling resistance and excellent physical properties such as fatigue resistance and wear resistance.

タンク内で混合溶液の乱流を引き起こす機構を示す図の一例Example of a diagram showing the mechanism that causes turbulent flow of the mixed solution in the tank タンク内で混合溶液の乱流を引き起こす機構を示す図の他の例Another example of a diagram showing the mechanism causing turbulent flow of the mixed solution in the tank

本発明に係るウエットマスターバッチの製造方法においては、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、を液相で混合し、乾燥させる。   In the method for producing a wet masterbatch according to the present invention, a carbon black-containing slurry solution and a rubber latex solution are mixed in a liquid phase and dried.

カーボンブラック含有スラリー溶液は、カーボンブラックと、分散溶媒と、を混合することにより製造することができる。カーボンブラックと、分散溶媒と、を混合する方法としては、ハイシアーミキサー、ホモミキサー、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使用して分散させる方法が挙げられる。   The carbon black-containing slurry solution can be produced by mixing carbon black and a dispersion solvent. As a method of mixing carbon black and a dispersion solvent, there is a method of dispersing using a general disperser such as a high shear mixer, a homomixer, a ball mill, a bead mill, a high pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a colloid mill or the like. Can be mentioned.

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.

カーボンブラック含有スラリー溶液を調整するための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。なお、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。   The carbon black for adjusting the carbon black-containing slurry solution includes, for example, carbon black used in the normal rubber industry, such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, and other conductive materials such as acetylene black and ketjen black. Carbon black can be used. The carbon black may be a granulated carbon black granulated in the ordinary rubber industry in consideration of its handling properties, or may be an ungranulated carbon black.

本発明においては、カーボンブラック含有スラリー溶液として、分散剤を含有するものを原料として使用した場合、カーボンブラックの分散性がより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。分散剤としては、ゴム業界において公知の界面活性剤を使用することができ、例えば非イオン性界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両イオン系界面活性剤などが挙げられる。これらの中でも、特にアニオン系界面活性剤が好ましい。   In the present invention, when a carbon black-containing slurry solution containing a dispersant is used as a raw material, a wet masterbatch with better carbon black dispersibility can be produced. As the dispersant, a surfactant known in the rubber industry can be used, and examples thereof include a nonionic surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a zwitterionic surfactant. . Among these, an anionic surfactant is particularly preferable.

カーボンブラック含有スラリー溶液は、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、酸化亜鉛などを含有させてもよい。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 addition to carbon black, the carbon black-containing slurry solution may contain various fillers such as silica, aluminum hydroxide, and magnesium hydroxide, an anti-aging agent, a vulcanization accelerator, and zinc oxide. 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.

老化防止剤としては、ゴム用として通常用いられる、芳香族アミン系老化防止剤、アミン−ケトン系老化防止剤、モノフェノール系老化防止剤、ビスフェノール系老化防止剤、ポリフェノール系老化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系老化防止剤、チオウレア系老化防止剤などの老化防止剤を単独、または適宜混合して使用しても良い。   As an anti-aging agent, an aromatic amine-based anti-aging agent, an amine-ketone-based anti-aging agent, a monophenol-based anti-aging agent, a bisphenol-based anti-aging agent, a polyphenol-based anti-aging agent, dithiocarbamic acid, which are usually used for rubber Anti-aging agents such as a salt-based anti-aging agent and a thiourea-based anti-aging agent may be used alone or in an appropriate mixture.

加硫促進剤としては、ゴム加硫用として通常用いられる、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などの加硫促進剤を単独、または適宜混合して使用しても良い。   As the vulcanization accelerator, sulfenamide vulcanization accelerator, thiuram vulcanization accelerator, thiazole vulcanization accelerator, thiourea vulcanization accelerator, guanidine vulcanization, which are usually used for rubber vulcanization. Vulcanization accelerators such as accelerators and dithiocarbamate vulcanization accelerators may be used alone or in admixture as appropriate.

ゴムラテックス溶液には、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ある。   The rubber latex solution 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 system is particularly preferred in which the dispersion solvent is water. Examples of the synthetic rubber latex solution include those obtained by emulsion polymerization of styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, and chloroprene rubber.

以下、本発明に係るウエットマスターバッチの製造方法の実施の形態について説明する。図1は、タンク内で混合溶液の乱流を引き起こす機構を示す図の一例である。   Hereinafter, an embodiment of a method for producing a wet masterbatch according to the present invention will be described. FIG. 1 is an example of a diagram illustrating a mechanism that causes a turbulent flow of a mixed solution in a tank.

本実施形態に係るウエットマスターバッチの製造方法では、タンク内に、上述したカーボンブラック含有スラリー溶液およびゴムラテックス溶液を含む混合溶液を投入し、この混合溶液に高圧気流を噴射して、タンク内に乱流を引き起こすことにより、混合溶液から凝固物を発生させる凝固工程と、この凝固物に高圧気流を噴射して、凝固物を破砕する破砕工程と、を同時に行う。   In the method for manufacturing a wet masterbatch according to the present embodiment, a mixed solution containing the above-described carbon black-containing slurry solution and rubber latex solution is introduced into a tank, and a high-pressure airflow is injected into the mixed solution to enter the tank. By causing turbulent flow, a coagulation step for generating a coagulum from the mixed solution and a crushing step for crushing the coagulum by injecting a high-pressure air flow into the coagulum are performed simultaneously.

本発明のウエットマスターバッチの製造方法において使用するタンクは、乱流を効果的に引き起こすことができる形状ならば、特に限定されるものではないが、本実施形態ではタンクとして円筒形状のものを例に挙げて説明する。タンクとして円筒形状のものを使用し、後述する高圧気流の吐出ノズルからタンク内壁面への吐出角度を最適化した場合、乱流を特に効果的に発生させることができるため好ましい。なお、タンクとして円筒状のものを使用した場合、その上部は開口していてもよく、上部も含めて密閉系のタンクを使用してもよい。   The tank used in the method for manufacturing the wet masterbatch of the present invention is not particularly limited as long as it can effectively cause turbulent flow, but in the present embodiment, a cylindrical tank is used as an example. Will be described. It is preferable to use a cylindrical tank as the tank and optimize the discharge angle from the discharge nozzle of the high-pressure airflow described later to the inner wall surface of the tank because turbulent flow can be generated particularly effectively. In addition, when a cylindrical thing is used as a tank, the upper part may open, and you may use the tank of a closed system also including an upper part.

図1に示すとおり、円筒形状のタンク1には、その壁面からタンク1内に向かって高圧気流を吐出可能な吐出ノズル2が1本配設されている。本実施形態では、高圧気流導入管3から高圧気流として高圧水蒸気を導入し、タンク1内に予め投入された混合溶液に、吐出ノズル2から高圧気流を噴射する例を示す。図1に示すとおり、タンク1が円筒形状である場合、タンク1の内壁面に対する高圧気流の吐出角度は、10°〜80°であることが好ましく、30°〜60°であることがより好ましい。かかる範囲でタンク1の内壁面に対する高圧気流の吐出角度を設定することで、混合溶液の乱流を効果的に発生させ、乱流に起因した剪断力によって、混合溶液を均一に凝固させるとともに、同時にこの凝固物を破砕することができる。その結果、カーボンブラックの分散性に優れ、均一な凝固物およびその破砕物が得られ、これを原料として製造することで、カーボンブラックの分散性に優れ、均一な分散性を有するウエットマスターバッチを製造することができる。   As shown in FIG. 1, the cylindrical tank 1 is provided with one discharge nozzle 2 capable of discharging a high-pressure airflow from the wall surface into the tank 1. In the present embodiment, an example is shown in which high-pressure steam is introduced as a high-pressure air stream from the high-pressure air stream introduction pipe 3 and the high-pressure air stream is injected from the discharge nozzle 2 into the mixed solution previously introduced into the tank 1. As shown in FIG. 1, when the tank 1 has a cylindrical shape, the discharge angle of the high-pressure airflow with respect to the inner wall surface of the tank 1 is preferably 10 ° to 80 °, and more preferably 30 ° to 60 °. . By setting the discharge angle of the high-pressure airflow with respect to the inner wall surface of the tank 1 in such a range, the turbulent flow of the mixed solution is effectively generated, and the mixed solution is uniformly solidified by the shearing force caused by the turbulent flow, At the same time, this coagulum can be crushed. As a result, carbon black has excellent dispersibility, and a uniform coagulated product and crushed product thereof can be obtained. By using this as a raw material, a wet master batch having excellent dispersibility of carbon black and uniform dispersibility can be obtained. Can be manufactured.

本実施形態では、高圧気流として高圧水蒸気を使用するが、混合溶液の乱流を効果的に発生させるとともに、混合溶液を確実に凝固させるためには、高圧水蒸気の圧力を0.306MPa(3.12kgf/cm)以下とすることが好ましい。圧力の下限としては、例えば0.205MPa(2.09kgf/cm)が例示される。 In the present embodiment, high-pressure steam is used as the high-pressure airflow. However, in order to effectively generate a turbulent flow of the mixed solution and to solidify the mixed solution with certainty, the pressure of the high-pressure steam is set to 0.306 MPa (3. 12 kgf / cm 2 ) or less is preferable. An example of the lower limit of the pressure is 0.205 MPa (2.09 kgf / cm 2 ).

本発明において、高圧気流(本実施形態では高圧水蒸気)の噴射時の流速は、20m/s〜120m/sであることが好ましく、60m/s〜110m/sであることがより好ましい。高圧気流の噴射時の流速をかかる範囲内とすることで、タンク内で混合溶液の乱流を効果的に引き起こすことができる。   In this invention, it is preferable that the flow velocity at the time of the injection of a high pressure airflow (this embodiment high pressure steam) is 20 m / s-120 m / s, and it is more preferable that it is 60 m / s-110 m / s. By making the flow velocity at the time of jetting the high-pressure air flow within such a range, turbulent flow of the mixed solution can be effectively caused in the tank.

また、本発明において、高圧気流(本実施形態では高圧水蒸気)噴射後の混合溶液の温度は、10〜120℃であることが好ましく、40℃〜100℃であることがより好ましい。高圧気流噴射後の混合溶液の温度をかかる範囲内とすることで、分散性に優れ、異物の混入が少ない凝固物を高い回収率で得ることができる。なお、密閉系のタンクを使用した場合、高圧気流噴射後の混合溶液の温度は、10〜120℃であることが好ましいが、例えばタンク上部が開口した開放系のタンクを使用した場合、高圧気流噴射後の混合溶液の温度は、40℃〜95℃であることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable that the temperature of the mixed solution after high pressure airflow (high pressure steam in this embodiment) injection is 10-120 degreeC, and it is more preferable that it is 40-100 degreeC. By setting the temperature of the mixed solution after jetting high-pressure air flow within such a range, a solidified product having excellent dispersibility and less foreign matter can be obtained with a high recovery rate. When a closed tank is used, the temperature of the mixed solution after jetting the high-pressure airflow is preferably 10 to 120 ° C. However, for example, when using an open tank with an open tank top, The temperature of the mixed solution after injection is preferably 40 ° C to 95 ° C.

本発明のウエットマスターバッチの製造方法においては、さらに凝固剤として酸または金属塩を混合溶液に添加することにより、混合溶液のpHを3〜4に調整することが好ましい。かかるウエットマスターバッチの製造方法によれば、乱流に起因した物理的な剪断力と相俟って、混合溶液がより迅速に凝固するとともに、凝固物の分散性がより向上する。   In the manufacturing method of the wet masterbatch of this invention, it is preferable to adjust the pH of a mixed solution to 3-4 by further adding an acid or a metal salt as a coagulant to a mixed solution. According to such a method for producing a wet masterbatch, combined with a physical shearing force due to turbulent flow, the mixed solution solidifies more rapidly and the dispersibility of the solidified product is further improved.

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金属塩を使用することができる。   As the coagulant, an acid such as formic acid or sulfuric acid usually used for coagulation of a rubber latex solution, or a metal salt such as sodium chloride can be used.

本発明に係るウエットマスターバッチの製造方法では、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、を液相で混合後、乾燥させる。カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液の乾燥方法としては、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。   In the method for producing a wet masterbatch according to the present invention, a carbon black-containing slurry solution and a rubber latex solution are mixed in a liquid phase and then dried. As a method for drying the carbon black-containing rubber latex solution, various drying devices such as an oven, a vacuum dryer, and an air dryer can be used.

上述したウエットマスターバッチの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、均一な分散性を有する。このウエットマスターバッチに、必要に応じてシリカ、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、硫黄、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、有機過酸化物、老化防止剤、ワックスやオイルなどの軟化剤、加工助剤などを含有させることにより、ゴム組成物を製造することができる。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、均一な分散性を有することから、これを用いて製造されたゴム組成物も、やはりカーボンブラックの分散性に優れ、均一な分散性を有する。特に、このゴム組成物を用いて製造されたタイヤ、具体的にはトレッドゴム、サイドゴム、プライもしくはベルトコーティングゴム、またはビードフィラーゴムに本発明に係るゴム組成物を使用したタイヤは、カーボンブラックが良好に分散したゴム部を有することとなるため、例えば転がり抵抗が低減され、耐疲労性や耐摩耗性などの諸物性に優れる。   The wet masterbatch manufactured by the above-described wet masterbatch manufacturing method has excellent dispersibility of carbon black and uniform dispersibility. In this wet master batch, if necessary, silica, silane coupling agent, zinc oxide, stearic acid, sulfur, vulcanization accelerator, vulcanization accelerator, vulcanization retarder, organic peroxide, anti-aging agent, A rubber composition can be produced by including a softening agent such as wax or oil, a processing aid, and the like. As described above, since the wet masterbatch according to the present invention has excellent dispersibility of carbon black and uniform dispersibility, the rubber composition produced using the wet masterbatch also has excellent dispersibility of carbon black. And uniform dispersibility. In particular, a tire manufactured using this rubber composition, specifically a tire using the rubber composition according to the present invention for a tread rubber, a side rubber, a ply or belt coating rubber, or a bead filler rubber, has carbon black. Since the rubber portion is well dispersed, for example, rolling resistance is reduced, and various physical properties such as fatigue resistance and wear resistance are excellent.

[他の実施形態]
(1)前述の実施形態では、高圧気流として高圧水蒸気を使用した例を示したが、本発明においては、高圧気流として圧縮空気を使用してもよい。圧縮空気を使用する場合は、凝固工程と破砕工程とを行う際、タンク内を適宜加温することで、混合溶液を確実に凝固させるとともに、その凝固物を破砕することができる。タンク内を加温する方法は特に限定されるものではなく、上述の如く高圧気流噴射後の混合溶液の温度が10〜120℃となるように、タンク内を加温すればよい。
[Other Embodiments]
(1) In the above-described embodiment, an example in which high-pressure steam is used as the high-pressure airflow has been shown. However, in the present invention, compressed air may be used as the high-pressure airflow. When using compressed air, when performing a coagulation | solidification process and a crushing process, while heating the inside of a tank suitably, while mixing a mixed solution reliably, the coagulum can be crushed. The method for heating the inside of the tank is not particularly limited, and the inside of the tank may be heated so that the temperature of the mixed solution after high-pressure airflow injection is 10 to 120 ° C. as described above.

(2)前述の実施形態では、タンク内に、上述したカーボンブラック含有スラリー溶液およびゴムラテックス溶液を含む混合溶液を投入し、この混合溶液に高圧気流を噴射して、タンク内に乱流を引き起こすことにより、混合溶液から凝固物を発生させる凝固工程と、この凝固物に高圧気流を噴射して、凝固物を破砕する破砕工程と、を同時に行う例を示した。しかしながら本発明においては、上述した凝固工程が、タンク内に、カーボンブラック含有スラリー溶液を投入し、カーボンブラック含有スラリー溶液に高圧気流を噴射して、タンク内に乱流を引き起こした状態でゴムラテックス溶液を投入し、混合溶液から凝固物を発生させる工程であってもよい。この場合、カーボンブラック含有スラリー溶液と十分に混合される前に、乱流に起因した物理的な剪断力によってゴムラテックス溶液が凝固し、凝固物がゴムボールの如く塊状体となるのをより確実に防止することができる。その結果、カーボンブラックの分散性がさらに優れるとともに、より均一な凝固物およびその破砕物が得られ、これを原料として製造することで、カーボンブラックの分散性がさらに優れるとともに、より均一な分散性を有するウエットマスターバッチを製造することができる。加えて、凝固物がゴムボールの如く塊状体となるのをより確実に防止できるため、後工程において凝固物およびその破砕物の脱水および乾燥が容易になり、ウエットマスターバッチの生産性がさらに向上する。   (2) In the above-described embodiment, a mixed solution containing the above-described carbon black-containing slurry solution and rubber latex solution is introduced into the tank, and a high-pressure air stream is injected into the mixed solution to cause turbulence in the tank. The example which performs simultaneously the coagulation | solidification process which generate | occur | produces a solidified material from a mixed solution, and the crushing process which injects a high-pressure airflow into this solidified material, and crushes a solidified material was shown. However, in the present invention, the above-described coagulation step is performed in such a manner that the carbon black-containing slurry solution is charged into the tank, and a high-pressure air current is injected into the carbon black-containing slurry solution to cause turbulence in the tank. It may be a step of adding a solution and generating a coagulum from the mixed solution. In this case, the rubber latex solution is solidified by physical shearing force due to turbulent flow before it is sufficiently mixed with the carbon black-containing slurry solution, and it is more certain that the solidified product becomes a lump like a rubber ball. Can be prevented. As a result, the dispersibility of carbon black is further improved, and a more uniform solidified product and its crushed material can be obtained. By using this as a raw material, the dispersibility of carbon black is further improved and the dispersibility is more uniform. Can be produced. In addition, it is possible to more reliably prevent the coagulated material from forming a lump like a rubber ball, so that the coagulated material and its crushed material can be easily dehydrated and dried in the subsequent process, further improving the productivity of the wet masterbatch. To do.

(3)前述の実施形態では、図1に示すとおり、円筒形状のタンク1には、その壁面からタンク1内に向かって高圧気流を吐出可能な吐出ノズル2が1本配設されている例を示した。しかしながら、本発明においては、図2に示すとおり、円筒形状のタンク1には、その壁面からタンク1内に向かって高圧気流を吐出可能な吐出ノズル2が2本配設されてもよい。さらには、図示を省略するが、吐出ノズルは3本以上配設されてもよい。吐出ノズルが複数本配設された場合、タンク内でより大きな乱流を引き起こすことが可能となり、カーボンブラックの分散性がさらに優れ優れ、特に均一な凝固物およびその破砕物が得られる。   (3) In the above-described embodiment, as shown in FIG. 1, the cylindrical tank 1 is provided with one discharge nozzle 2 capable of discharging a high-pressure airflow from the wall surface into the tank 1. showed that. However, in the present invention, as shown in FIG. 2, the cylindrical tank 1 may be provided with two discharge nozzles 2 capable of discharging a high-pressure air flow from the wall surface into the tank 1. Further, although not shown, three or more discharge nozzles may be provided. When a plurality of discharge nozzles are arranged, it becomes possible to cause a larger turbulent flow in the tank, and the dispersibility of carbon black is further excellent, and a particularly solidified product and its crushed material are obtained.

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例などについて説明する。なお、未加硫ゴムおよび加硫ゴムの各性能評価は、次のようにして行った。   Hereinafter, examples and the like specifically showing the configuration and effects of the present invention will be described. In addition, each performance evaluation of unvulcanized rubber and vulcanized rubber was performed as follows.

(1)ウエットマスターバッチの回収率
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、を液相で混合・凝固させた後に乾燥させ、回収された凝固物の重量W1と、混合・凝固前のカーボンブラック含有スラリー溶液に投入したカーボンブラックと、ゴムラテックス溶液中に含有するゴム固形分と、の合計重量W2と、から、(W1/W2)×100の値を算出することで、ウエットマスターバッチの回収率(%)を測定した。
(1) Recovery rate of wet masterbatch The carbon black-containing slurry solution and the rubber latex solution are mixed and coagulated in the liquid phase and then dried, and the weight W1 of the recovered coagulum and the carbon before mixing and coagulation By calculating the value of (W1 / W2) × 100 from the total weight W2 of the carbon black charged into the black-containing slurry solution and the rubber solid content contained in the rubber latex solution, The recovery rate (%) was measured.

(2)カーボンブラックの分散性(フィリップス法)
製造した加硫ゴム中のカーボンブラックの分散性を、ISO/DIS11345(B方式)に準拠して評価した。評価数値は大きいほど分散性が良好であることを意味する。
(2) Dispersibility of carbon black (Phillips method)
The dispersibility of carbon black in the vulcanized rubber produced was evaluated according to ISO / DIS11345 (B system). A larger evaluation value means better dispersibility.

(3)カーボンブラックの分散性(ASTM法)
製造した加硫ゴム中のカーボンブラックの分散性を、ASTM D2663−69(B法)に準拠して評価した。評価数値は大きいほど分散性が良好であることを意味する。
(3) Dispersibility of carbon black (ASTM method)
The dispersibility of carbon black in the vulcanized rubber produced was evaluated according to ASTM D2663-69 (Method B). A larger evaluation value means better dispersibility.

(4)耐疲労性
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。評価は、比較例1を100としたときの指数評価で示し、数値が大きいほど良好な耐疲労性を示す。
(4) Fatigue resistance The fatigue resistance of the vulcanized rubber produced was evaluated according to JIS K6260. Evaluation is shown by index evaluation when Comparative Example 1 is set to 100, and the larger the value, the better the fatigue resistance.

(5)発熱性
製造した加硫ゴムの発熱性を、損失正接tanδにより評価した。なお、tanδは、UBM社製レオスペクトロメーターE4000を使用し、50Hz、80℃、動的歪2%の状態で測定し、その測定値を指標化した。評価は、比較例1を100としたときの指数評価で示し、数値が小さいほど発熱性が低く、良好であることを意味する。
(5) Exothermic property Exothermic property of the vulcanized rubber produced was evaluated by loss tangent tan δ. Tan δ was measured using a rheometer E4000 manufactured by UBM under the conditions of 50 Hz, 80 ° C., and dynamic strain of 2%, and the measured value was used as an index. The evaluation is shown by index evaluation when Comparative Example 1 is set to 100, and the smaller the value, the lower the exothermic property and the better.

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 Corp., DRC (Dry Rubber Content) = 60%) diluted to 25% by weight with distilled water d) coagulant formic acid (manufactured by Nacalai Tesque) 1st grade 85%) diluted with distilled water to 10% by weight

実施例1〜8
カーボンブラックを純水中に20重量%濃度で分散させ、カーボンブラック含有スラリー溶液を調整した。調整した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重量部となる割合で、図1に示す円筒形状のタンク(タンクの内径730mm)内に投入した。この混合溶液に高圧気流として高圧水蒸気(高圧水蒸気のゲージ圧力0.205MPa(209kgf/cm)、温度100℃)を噴射して、タンク内に乱流を引き起こすことにより、混合溶液の凝固(凝固工程)および破砕(破砕工程)を行った。ここで、タンク1の内壁面に対する高圧気流の吐出角度は、30°に設定した。凝固工程と破砕工程とを行うための混合溶液の温度および高圧気流の流速の設定条件を表1および表2に示す。
Examples 1-8
Carbon black was dispersed in pure water at a concentration of 20% by weight to prepare a slurry solution containing carbon black. The cylindrical tank shown in FIG. ). High-pressure steam (high-pressure steam gauge pressure 0.205 MPa (209 kgf / cm 2 ), temperature 100 ° C.) is injected into this mixed solution as a high-pressure air flow to cause turbulent flow in the tank, thereby solidifying (solidifying) the mixed solution. Step) and crushing (crushing step). Here, the discharge angle of the high-pressure airflow with respect to the inner wall surface of the tank 1 was set to 30 °. Tables 1 and 2 show conditions for setting the temperature of the mixed solution and the flow rate of the high-pressure air flow for performing the solidification step and the crushing step.

凝固工程および破砕工程の終了後、得られた凝固物の破砕物を120℃で2時間、真空乾燥機内に放置して乾燥し、ウエットマスターバッチを製造した。   After completion of the coagulation step and the crushing step, the obtained crushed product of the coagulated product was left to stand in a vacuum dryer at 120 ° C. for 2 hours to produce a wet master batch.

得られたウエットマスターバッチと、以下の配合剤と、を混合し、未加硫ゴム組成物を調整した。この未加硫ゴム組成物を、150℃で30分間加硫することにより加硫ゴムを製造した。結果を表1および表2に示す。   The obtained wet masterbatch and the following compounding agents were mixed to prepare an unvulcanized rubber composition. This unvulcanized rubber composition was vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to produce a vulcanized rubber. The results are shown in Tables 1 and 2.

各配合剤に併記した重量部数は、ゴム成分100重量部に対する重量部数を意味する。
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
j)加硫促進剤 「CBS」(三新化学社製) 1重量部
The number of parts by weight indicated in each compounding agent means the number of parts by weight relative to 100 parts by weight of the rubber component.
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 j) Vulcanization accelerator “CBS” (Sanshin Chemical Co., Ltd.) 1 part by weight

比較例1〜3
凝固工程において、高圧水蒸気に代えて撹拌羽根(羽根径φ400mm)を使用し、凝固工程および破砕工程を通じて高圧水蒸気を使用しないこと以外は、実施例1と同様の方法により加硫ゴムを製造した(比較例1)。また、破砕工程において、高圧水蒸気に代えて破砕羽根(羽根径φ116mm(比較例2)、羽根径φ570mm(比較例3))を使用し、凝固工程および破砕工程を通じて高圧水蒸気を使用しないこと以外は、実施例1と同様の方法により加硫ゴムを製造した(比較例2および比較例3)。結果を表1および表2に示す。
Comparative Examples 1-3
In the coagulation step, a vulcanized rubber was produced by the same method as in Example 1 except that a stirring blade (blade diameter φ400 mm) was used instead of the high pressure water vapor and high pressure water vapor was not used throughout the coagulation step and the crushing step ( Comparative Example 1). Also, in the crushing process, crushing blades (blade diameter φ116 mm (Comparative Example 2), blade diameter φ570 mm (Comparative Example 3)) are used instead of high-pressure steam, and high-pressure steam is not used throughout the solidification process and crushing process. Vulcanized rubber was produced in the same manner as in Example 1 (Comparative Example 2 and Comparative Example 3). The results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2011021108
Figure 2011021108

Figure 2011021108
Figure 2011021108

表2の結果から、実施例1〜8に係るウエットマスターバッチの製造方法では、ウエットマスターバッチの回収率も高く、かつ製造したウエットマスターバッチを用いて得られたゴム組成物の加硫ゴムにおいて、カーボンブラックの分散性が優れ、かつ空気入りタイヤとした場合に重要とされる物性(耐疲労性および発熱性)についても優れることがわかる。   From the results of Table 2, in the wet masterbatch production methods according to Examples 1 to 8, the wet masterbatch recovery rate is high, and the vulcanized rubber of the rubber composition obtained using the produced wet masterbatch It can be seen that the dispersibility of carbon black is excellent and the physical properties (fatigue resistance and heat generation) which are important when a pneumatic tire is used are also excellent.

一方、表1の結果から、比較例1〜3に係るウエットマスターバッチの製造方法では、ウエットマスターバッチの回収率、カーボンブラックの分散性および空気入りタイヤとした場合に重要とされる物性(耐疲労性および発熱性)のいずれにおいても、実施例1〜8に係るウエットマスターバッチの製造方法に比べて悪化することがわかる。   On the other hand, from the results of Table 1, in the wet masterbatch manufacturing methods according to Comparative Examples 1 to 3, the physical properties (anti-resistance) important when the wet masterbatch recovery rate, carbon black dispersibility, and pneumatic tires are used. It can be seen that both the fatigue property and the exothermic property are worse than the wet master batch production methods according to Examples 1 to 8.

Claims (8)

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、を液相で混合し、乾燥させるウエットマスターバッチの製造方法において、
タンク内に、前記カーボンブラック含有スラリー溶液および前記ゴムラテックス溶液を含む混合溶液を投入し、前記混合溶液に高圧気流を噴射して、前記タンク内に乱流を引き起こすことにより、前記混合溶液から凝固物を発生させる凝固工程と、
前記凝固物に前記高圧気流を噴射して、前記凝固物を破砕する破砕工程と、を同時に行う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 the method for producing a wet masterbatch in which a carbon black-containing slurry solution and a rubber latex solution are mixed in a liquid phase and dried.
A mixed solution containing the carbon black-containing slurry solution and the rubber latex solution is put into a tank, and a high-pressure airflow is injected into the mixed solution to cause turbulence in the tank, thereby coagulating from the mixed solution. A solidification process for generating objects,
A method for producing a wet masterbatch, comprising simultaneously performing a crushing step of crushing the solidified product by injecting the high-pressure airflow onto the solidified product.
前記凝固工程が、タンク内に、前記カーボンブラック含有スラリー溶液を投入し、前記カーボンブラック含有スラリー溶液に高圧気流を噴射して、前記タンク内に乱流を引き起こした状態で前記ゴムラテックス溶液を投入し、前記混合溶液から凝固物を発生させる工程である請求項1に記載のウエットマスターバッチの製造方法。   In the coagulation step, the carbon black-containing slurry solution is charged into the tank, a high-pressure air current is injected into the carbon black-containing slurry solution, and the rubber latex solution is charged while causing turbulence in the tank. The method for producing a wet masterbatch according to claim 1, wherein the coagulated product is generated from the mixed solution. 前記高圧気流として、圧縮空気または高圧水蒸気を使用する請求項1または2に記載のウエットマスターバッチの製造方法。   The method for producing a wet masterbatch according to claim 1 or 2, wherein compressed air or high-pressure steam is used as the high-pressure airflow. 前記高圧気流の噴射時の流速が、20m/s〜120m/sである請求項1〜3のいずれかに記載のウエットマスターバッチの製造方法。   The method for producing a wet masterbatch according to any one of claims 1 to 3, wherein a flow velocity at the time of jetting the high-pressure airflow is 20 m / s to 120 m / s. 前記高圧気流噴射後の前記混合溶液の温度が、10〜120℃である請求項1〜4のいずれかに記載のウエットマスターバッチの製造方法。   The method for producing a wet masterbatch according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature of the mixed solution after the high-pressure airflow injection is 10 to 120 ° C. さらに凝固剤として酸または金属塩を前記混合溶液に添加することにより、前記混合溶液のpHを3〜4に調整するものである請求項1〜5のいずれかに記載のウエットマスターバッチの製造方法。   The method for producing a wet masterbatch according to any one of claims 1 to 5, further comprising adjusting the pH of the mixed solution to 3 to 4 by adding an acid or a metal salt as a coagulant to the mixed solution. . 請求項1〜6のいずれかに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ゴム組成物。   The rubber composition obtained using the wet masterbatch manufactured by the method in any one of Claims 1-6. 請求項7に記載のゴム組成物を用いて得られた空気入りタイヤ。   A pneumatic tire obtained using the rubber composition according to claim 7.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012172016A (en) * 2011-02-18 2012-09-10 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Rubber composition for coating steel cord, production method therefor and pneumatic tire
CN113232187A (en) * 2021-04-27 2021-08-10 青岛科技大学广饶橡胶工业研究院 Wet mixing method of white carbon black and natural rubber

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