JP2015093902A - ゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】窒素吸着比表面積がNA(m2/g)であるカーボンブラックAを含有するゴムウエットマスターバッチAと、NB(m2/g)であるカーボンブラックBを含有するゴムウエットマスターバッチBとを乾式混合することにより得られたゴム組成物。ゴムウエットマスターバッチAとゴムウエットマスターバッチBとの含有比は5:95〜40:60とする。ゴムウエットマスターバッチA/B中のカーボンブラックA/Bの含有割合をLA/LBとしたとき、NA>NB (1)、1800≦NA×LA−NB×LB≦7000 (2)とする。ただし、LA、LBは、100×(ゴムウエットマスターバッチ中のカーボンブラックの含有量)/(ゴムウエットマスターバッチ中のゴム成分の含有量)を示す。
【選択図】 なし
Description
NA>NB (1)
1800≦NA×LA−NB×LB≦7000 (2)
(ただし、LA、LBは、100×(ゴムウエットマスターバッチ中のカーボンブラックの含有量)/(ゴムウエットマスターバッチ中のゴム成分の含有量)を示す。)、に関する。
工程(α−(a))では、カーボンブラックを分散溶媒中に分散させる際に、ゴムラテックス溶液の少なくとも一部を添加することにより、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラックを含有するスラリー溶液を製造する。ゴムラテックス溶液は、あらかじめ分散溶媒と混合した後、カーボンブラックを添加し、分散させても良い。また、分散溶媒中にカーボンブラックを添加し、次いで所定の添加速度で、ゴムラテックス溶液を添加しつつ、分散溶媒中でカーボンブラックを分散させても良く、あるいは分散溶媒中にカーボンブラックを添加し、次いで何回かに分けて一定量のゴムラテックス溶液を添加しつつ、分散溶媒中でカーボンブラックを分散させても良い。ゴムラテックス溶液が存在する状態で、分散溶媒中にカーボンブラックを分散させることにより、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラックを含有するスラリー溶液を製造することができる。工程(α−(a))におけるゴムラテックス溶液の添加量としては、使用するゴムラテックス溶液の全量(工程(α−(a))および工程(β−(a))で添加する全量)に対して、0.075〜12質量%が例示される。
工程(β−(a))では、スラリー溶液と、残りのゴムラテックス溶液とを混合して、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する。スラリー溶液と、残りのゴムラテックス溶液とを液相で混合する方法は特に限定されるものではなく、スラリー溶液および残りのゴムラテックス溶液とを高せん断ミキサー、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混合する方法が挙げられる。必要に応じて、混合の際に分散機などの混合系全体を加温してもよい。
工程(γ)では、カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を凝固させる。凝固方法としては、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液中に凝固剤を添加して凝固物を得る方法が挙げられる。
NA>NB (1)
1800≦NA×LA−NB×LB≦7000 (2)
ただし、LA、LBは、100×(ゴムウエットマスターバッチ中のカーボンブラックの含有量)/(ゴムウエットマスターバッチ中のゴム成分の含有量)を示す。
a)充填材
カーボンブラック「N110」;「シースト9」(N2SA;142m2/g)(東海カーボン社製)
カーボンブラック「N234」;「シースト7HM」(N2SA;126m2/g)(東海カーボン社製)
カーボンブラック「N326」;「シースト300」(N2SA;84m2/g)(東海カーボン社製)
カーボンブラック「N550」;「シーストSO」(N2SA;42m2/g)(東海カーボン社製)
カーボンブラック「N660」;「シーストV」(N2SA;27m2/g)(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溶液;レヂテックス社製(DRC(Dry Rubber Content))=60%のものをゴム濃度が25質量%となるように調整、質量平均分子量Mw=23.6万)
天然ゴムラテックス溶液(NRフィールドラテックス);(Golden Hope社製)(DRC=31.2%のものをゴム濃度が25質量%となるように調整、質量平均分子量Mw=23.2万)
d)凝固剤 ギ酸(一級85%、10%溶液を希釈して、pH1.2に調整したもの)、「ナカライテスク社製」
e)酸化亜鉛 3号亜鉛華、三井金属社製
f)ステアリン酸 日油社製
g)ワックス 日本精蝋社製
h)老化防止剤
(A)N−フェニル−N'−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン「6PPD」、(モンサント社製)
(B)2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体「RD」、(大内新興化学社製)
i)硫黄 鶴見化学工業社製
j)加硫促進剤
(A)N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド 「サンセラーCM」(三新化学工業社製)
(B)1,3−ジフェニルグアニジン 「ノクセラーD」(大内新興化学社製)
評価は、各ゴム組成物を所定の金型を使用して、150℃で30分間加熱、加硫して得られたゴムについて行った。
JIS K6265に準じて、製造した加硫ゴムの低発熱性能を、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、実施例1、比較例2〜4については、比較例1を100とした指数評価で示し、実施例2については、比較例5を100とした指数評価で示し、実施例3については、比較例6を100とした指数評価で示し、実施例4については、比較例7を100とした指数評価で示し、実施例5については、比較例8を100とした指数評価で示し、比較例9については、比較例10を100とした指数評価で示し、比較例11については、比較例12を100とした指数評価で示し、比較例13については、比較例14を100とした指数評価で示し、比較例15については、比較例16を100とした指数評価で示し、比較例17については、比較例18を100とした指数評価で示し、比較例19については、比較例20を100とした指数評価で示し、実施例6については、比較例21を100とした指数評価で示し、実施例7については、比較例22を100とした指数評価で示し、実施例8については、比較例23を100とした指数評価で示し、実施例9については、比較例24を100とした指数評価で示し、比較例25については、比較例26を100とした指数評価で示した。数値が小さいほど低発熱性能に優れることを意味する。
製造した加硫ゴムの耐疲労性能を、JIS K6253に準拠し、23℃でのゴム硬度(デュロメータAタイプ)を測定した。数値が大きいほどゴム硬度が高く良好であることを意味する。評価は、実施例1、比較例2〜4については、比較例1を100とした指数評価で示し、実施例2については、比較例5を100とした指数評価で示し、実施例3については、比較例6を100とした指数評価で示し、実施例4については、比較例7を100とした指数評価で示し、実施例5については、比較例8を100とした指数評価で示し、比較例9については、比較例10を100とした指数評価で示し、比較例11については、比較例12を100とした指数評価で示し、比較例13については、比較例14を100とした指数評価で示し、比較例15については、比較例16を100とした指数評価で示し、比較例17については、比較例18を100とした指数評価で示し、比較例19については、比較例20を100とした指数評価で示し、実施例6については、比較例21を100とした指数評価で示し、実施例7については、比較例22を100とした指数評価で示し、実施例8については、比較例23を100とした指数評価で示し、実施例9については、比較例24を100とした指数評価で示し、比較例25については、比較例26を100とした指数評価で示した。数値が大きいほどゴム硬度が高く良好であることを意味する。
0.5質量%に調整した希薄ラテックス水溶液にカーボンブラック(N110)13.2質量部を添加し、これにPRIMIX社製ロボミックスを使用してカーボンブラックを分散させることにより(該ロボミックスの条件:9000rpm、30分)、天然ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有スラリー溶液を製造した(工程(α))。
天然ゴムウエットマスターバッチAの製造方法において、工程(α)にて、カーボンブラックA(N110)13.2質量部、カーボンブラックB(N550)62.4質量部、を共に添加したこと以外は、天然ゴムウエットマスターバッチと同じ方法により天然ゴムマスターバッチ1(MB−1)を製造した。これに各種添加剤を配合することによりゴム組成物を製造し、その加硫ゴムの物性を測定した。結果を表1に示す。
ゴムウエットマスターバッチAおよびBの配合、天然ゴムマスターバッチの配合を表1〜3に記載のものに変更したこと以外は、実施例1と同じ方法により加硫ゴムを製造した。結果を表1〜3に示す。
Claims (7)
- 窒素吸着比表面積(N2SA)がNA(m2/g)であるカーボンブラックAを含有するゴムウエットマスターバッチAと、窒素吸着比表面積(N2SA)がNB(m2/g)であるカーボンブラックBを含有するゴムウエットマスターバッチBとを乾式混合することにより得られたゴム組成物であって、
前記ゴムウエットマスターバッチAと前記ゴムウエットマスターバッチBとの含有比が、5:95〜40:60であり、
前記ゴムウエットマスターバッチA中の前記カーボンブラックAの含有割合をLA、前記ゴムウエットマスターバッチB中の前記カーボンブラックBの含有割合をLBとしたとき、以下の式(1)、(2)を満たすことを特徴とするゴム組成物。
NA>NB (1)
1800≦NA×LA−NB×LB≦7000 (2)
(ただし、LA、LBは、100×(ゴムウエットマスターバッチ中のカーボンブラックの含有量)/(ゴムウエットマスターバッチ中のゴム成分の含有量)を示す。) - 前記ゴムウエットマスターバッチAおよび前記ゴムウエットマスターバッチBが含有するゴム成分が、天然ゴム、ポリスチレン―ブタジエンゴム、およびポリブタジエンゴムからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記ゴムウエットマスターバッチAおよび前記ゴムウエットマスターバッチBが含有するゴム成分の全量を100質量部としたとき、天然ゴムを80質量部以上含有する請求項1または2に記載のゴム組成物。
- 前記ゴムウエットマスターバッチAおよび前記ゴムウエットマスターバッチBが、少なくともカーボンブラック、分散溶媒、およびゴムラテックス溶液を原料として使用し、少なくとも前記カーボンブラックを前記分散溶媒中に分散させてカーボンブラック含有スラリー溶液を製造する工程(α)、前記カーボンブラック含有スラリー溶液と前記ゴムラテックス溶液とを混合して、カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する工程(β)、および前記カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を凝固・乾燥させる工程(γ)を経由して得られるものであり、
前記工程(α)が、前記カーボンブラックを前記分散溶媒中に分散させる際に、前記ゴムラテックス溶液の少なくとも一部を添加することにより、ゴムラテックス粒子が付着した前記カーボンブラックを含有するスラリー溶液を製造する工程(α−(a))であり、
前記工程(β)が、ゴムラテックス粒子が付着した前記カーボンブラックを含有するスラリー溶液と、残りの前記ゴムラテックス溶液とを混合して、ゴムラテックス粒子が付着した前記カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する工程(β−(a))である請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物を用いて得られたプライトッピングゴムを備える空気入りタイヤ。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物を用いて得られたトレッドゴムを備える空気入りタイヤ。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物を用いて得られたビードフィラーゴムを備える空気入りタイヤ。
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