JP2016089094A - ゴムウエットマスターバッチの製造方法、ゴムウエットマスターバッチ、ゴム組成物および空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係るゴムウエットマスターバッチの製造方法は、第1充填材および第1ゴムラテックス溶液を含む配合溶液を凝固させる工程と、第2充填材を含むスラリー溶液、第2ゴムラテックス溶液および配合溶液を凝固させる工程により得られた事前凝固物を含む混合液を撹拌する工程とを含む。
配合溶液を得る工程は、第1充填材および第1ゴムラテックス溶液を混合するステップ(I)と、ステップ(I)により得られた充填材スラリー溶液および第3ゴムラテックス溶液を混合することにより配合溶液を得るステップ(II)とを含むことが好ましい。ステップ(I)により、第1充填材の表面の一部または全部に極薄いラテックス相を生成することが可能で、第1充填材の再凝集を防止できる。ステップ(I)、(II)では、さらに界面活性剤などを混合してもよい。
配合溶液を凝固させる工程は、好ましくは、配合溶液を撹拌することにより凝固させる工程である。なお、配合溶液を凝固させる工程は、配合溶液に凝固剤を添加するステップを含まないことが好ましい。凝固剤としては、酸などが挙げられる。
なお、事前凝固物の粒径(90%D)は、次の方法で測定する。
[粒径(90%D)の測定]
JIS Z−8815−1994に準拠してふるい分け試験を行い、事前凝固物の粒径分布を測定する。次いで、ふるいの目開きごとのふるい上百分率を、最大目開きから順に加算することにより得られた積算ふるい上百分率が90%となる目開きを算出する。積算ふるい上百分率が90%となる目開きを「粒径(90%D)」という。
スラリー溶液を得る工程としては、例えば、第2充填材およびスラリー溶液用分散溶媒を混合することによりスラリー溶液を得る工程、第2充填材および第4ゴムラテックス溶液を混合することによりスラリー溶液を得る工程などが挙げられる。なかでも、第2充填材および第4ゴムラテックス溶液を混合することによりスラリー溶液を得る工程が好ましい。これにより、第2充填材の表面の一部または全部に極薄いラテックス相を生成することが可能で、第2充填材の再凝集を防止できる。
混合液を撹拌する工程は、より具体的には、スラリー溶液、第2ゴムラテックス溶液および事前凝固物を配合するステップ(i)と、ステップ(i)により得られた混合液を撹拌するステップ(ii)とを含むことが好ましい。
本発明に係るゴムウエットマスターバッチの製造方法は、凝固混合液を凝固させる工程をさらに含んでもよい。凝固混合液を凝固させる工程は、具体的には、凝固混合液に酸を添加することにより凝固混合液を凝固させる工程であり、より具体的には、凝固混合液を撹拌しながら凝固混合液に酸を添加する工程である。酸としては、凝固用として通常使用されるギ酸、硫酸などが挙げられる。
本発明に係るゴム組成物は、ゴムウエットマスターバッチと、必要に応じて硫黄系加硫剤、加硫促進剤、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、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、加工助剤などとを混練することにより、得ることができる。
a) 天然ゴムラテックス溶液 天然ゴム新鮮ラテックス溶液に常温で水を加えてゴム成分25質量%に調整したもの
b) 天然ゴム新鮮ラテックス溶液(NRフィールドラテックス、Dry Rubber Content=31.2%、質量平均分子量Mw=23.2万) Golden Hope社製
c) N330(カーボンブラック) 「シースト3」東海カーボン社製
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) 亜鉛華 「1号亜鉛華」三井金属社製
f) ステアリン酸 「ルナックS−20」花王社製
g) ワックス 「OZOACE0355」日本精蝋社製
h) 老化防止剤A 「ノクラック6C」大内新興化学工業社製
i) 老化防止剤B 「RD」大内新興化学工業社製
j) 硫黄 「粉末硫黄」鶴見化学工業社製
k) 加硫促進剤 「ノクセラーNS−P」大内新興化学工業社製
0.5質量%に調整した希薄天然ゴムラテックス溶液にカーボンブラック50質量部を添加し、次いで50℃に保持しながらシルバーソン社製攪拌機(フラッシュブレンド)を使用してカーボンブラックを分散させることにより(フラッシュブレンドの条件:3600rpm、30min)、「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」を得た(微分散工程)。「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」に、天然ゴムラテックス溶液(固形分(ゴム)濃度25質量%となるように水を添加して調整されたもの)を、微分散工程で使用した天然ゴムラテックス溶液と合わせて、固形分(ゴム)量で100質量部となるように添加することにより、「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天然ゴムラテックス溶液」を得た。カワタ社製混合器(スーパーミキサーSMV‐200)を使用して、「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天然ゴムラテックス溶液」を撹拌することにより凝固させた。特定の混合時間毎にサンプリングすることにより、90%Dが1mmである事前凝固物1(3分時)、90%Dが5mmである事前凝固物2(8分時)、90%Dが50mmである事前凝固物3(15分時)、90%Dが100mmである事前凝固物4(30分時)を得た。
(実施例1〜7)
「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」、天然ゴムラテックス溶液(固形分(ゴム)濃度25質量%となるように水を添加して調整されたもの)および事前凝固物を配合することにより、事前凝固物を表1に記載の量含む混合液を得た。混合液を表1に記載の時間で撹拌することにより、凝固させ、凝固混合液を得た。90℃になるように凝固混合液を温めた後、凝固混合液にギ酸10質量%水溶液をpH4に成るまで添加し、さらに凝固させて、凝固物を得た。凝固物をスエヒロEPM社製スクリュープレスV−02型で水分率1.5%以下まで乾燥することにより、表1に記載の組成の天然ゴムウエットマスターバッチを得た。
事前凝固物を配合しなかった点以外は、実施例1と同様の方法で天然ゴムウエットマスターバッチを得た。
表1に記載の配合処方に従い、各配合剤を配合し、神戸製鋼社製のB型バンバリーミキサーを用いて混練し、混練物を得た。混練物を150℃、30分間の条件で加硫することにより、加硫ゴムを得た。加硫ゴムについて、以下の評価条件に基づいて発熱性を評価した。結果を表1に示す。
JIS K6265に準じて、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%の状態で測定した。tanδの評価結果は、比較例1の値を100とした指数で表示した。数値が小さいほど発熱性が優れることを意味する。
Claims (9)
- 第1充填材および第1ゴムラテックス溶液を含む配合溶液を凝固させる工程と、
第2充填材を含むスラリー溶液、第2ゴムラテックス溶液および前記配合溶液を凝固させる工程により得られた事前凝固物を含む混合液を撹拌する工程とを含むゴムウエットマスターバッチの製造方法。 - 前記事前凝固物の粒径(90%D)は1mm以上である請求項1に記載のゴムウエットマスターバッチの製造方法。
- 前記第2ゴムラテックス溶液が固形分を含み、
前記混合液中の前記事前凝固物の含有量は、前記第2充填材、前記固形分および前記事前凝固物の合計100質量%中、0.1〜20質量%である請求項1または2に記載のゴムウエットマスターバッチの製造方法。 - 前記事前凝固物が水を含む請求項1〜3のいずれかに記載のゴムウエットマスターバッチの製造方法。
- 前記混合液を撹拌する工程により得られた凝固混合液を凝固させる工程と、
前記凝固混合液を凝固させる工程により得られた凝固物を脱水する工程とをさらに含む請求項1〜4のいずれかに記載のゴムウエットマスターバッチの製造方法。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により得られたゴムウエットマスターバッチ。
- 請求項6に記載のゴムウエットマスターバッチを含むゴム組成物。
- タイヤ用途の請求項7に記載のゴム組成物。
- 請求項7または8に記載のゴム組成物を用いて得られた空気入りタイヤ。
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