JP2016199723A - 素練り方法およびゴム組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の素練り方法は、天然ゴムを含むゴム成分の素練り方法であって、所定量の素練り促進剤を含有するゴム成分の素練りを開始する素練り開始工程、ならびに所定の素練り温度に達した際に、所定量のカーボンブラックおよび/またはシリカを添加する添加工程を含む素練り方法である。
素練り開始工程は、天然ゴムを含むゴム成分に所定量の素練り促進剤を添加し、バンバリーミキサーやニーダーなどの密閉式ミキサー、オープンロールなどの公知の混練機を用いて素練りを開始する工程である。
添加工程は、素練り物温度が所定の素練り温度に達した際に、所定量のカーボンブラックおよび/またはシリカを添加する工程である。所定量のカーボンブラックおよび/またはシリカを素練り温度が所定の温度に達した際に添加することで、素練り物の粘度が適度であり加工性に優れ、添加するカーボンブラックおよび/またはシリカの分散性が向上し耐摩耗性に優れる傾向がある。
本発明のゴム組成物の製造方法は、前記素練り方法を含むこと以外は、従来のゴム組成物の製造方法とすることができ、例えば、前記素練り方法で得られた素練り物、他のゴム成分、加硫系薬剤以外の従来ゴム工業で用いられている配合剤などを混練りするベース練り工程(X工程)、および加硫系薬剤を混練りする仕上げ練り工程(F工程)を行い、その後加硫する方法(加硫工程)などによりゴム組成物を製造する方法とすることができる。
ベース練り工程は、前記素練り方法で得られた素練り物に、さらなるゴム成分や加硫系薬剤以外の配合剤などを適宜添加し、バンバリーミキサーやニーダーなどの密閉式ミキサー、オープンロールなどの公知の混練機を用いて混練りする工程である。
仕上げ練り工程は、前記ベース練り工程で得られた混練物に、従来ゴム工業で用いられている加硫系薬剤などを添加、混練りし、未加硫ゴム組成物を得る工程である。
本発明のゴム組成物の製造方法によって得られるゴム組成物における全ゴム成分中の天然ゴムの含有量は、本発明の素練り方法とすることの効果がより得られるという理由から100質量%であることが好ましい。
NR:SIR20
素練り促進剤:大内新興化学工業(株)製のノクタイザーSD
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製のショウブラックN220(平均粒子径:22nm)
シリカ:東ソー・シリカ(株)製のニップシールAQ(N2SA:200m2/g)
SBR:日本ゼオン(株)製のNipol 1502(E−SBR、スチレン含量:23.5質量%)
オイル:H&R社製のVIVATEC500(TDAEオイル)
シランカップリング剤:エボニックデグッサ社製のSi266(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N−1,3−ジメチルブチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
ワックス:大内新興化学工業(株)製のサンノックN
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤CBS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤DPG:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(1,3−ジフェニルグアニジン)
密閉式ミキサー((株)神戸製鋼所製のBB270型)にて、表1のIに示す薬品(質量部)を、表1に示す「投入温度」に達するまで素練りした。その後、表1のIIに示すカーボンブラックおよび/またはシリカ(質量部)を添加し、排出温度115℃まで素練りを行い、最終素練り物を得た(素練り工程)。得られた素練り物に、表1のX工程に示す各種薬品(質量部)を添加し、3分間、排出温度160℃で混練りした(ベース練り工程)。その後、表1のF工程に示す硫黄および加硫促進剤(質量部)を添加し、2分間、排出温度100℃で混練りすることで、未加硫ゴム組成物を得た(仕上げ練り工程)。得られた未加硫ゴム組成物を、170℃で20分間加硫し、加硫ゴム組成物を作製した。
未加硫ゴム組成物の質量(t)を、素練り工程、ベース練り工程ならびに仕上げ練り工程の合計練り時間(h)で除した値を算出し、表1に示す。該値が大きいほど、混練生産性に優れることを示す。
仕上げ練り工程終了後、得られた未加硫ゴム組成物を25℃まで冷却し、24時間後にJIS K6300に準拠したムーニー粘度の測定方法に従い、130℃でムーニー粘度(ML1+4)を測定した。ムーニー粘度が低いほど、加工性に優れることを示す。なお、本発明において、ムーニー粘度の性能目標値は70以下であり、67以下が好ましい。
各加硫ゴム組成物について、JIS K6264−2のピコ摩耗試験に準拠して、摩耗前後の試験片の質量を測定した。摩耗前後の試験片の質量変化を比較例1の値を100として指数表示した。耐摩耗性指数が小さいほど、耐摩耗性に優れていることを示す。なお、本発明において、耐摩耗性指数の性能目標値は97以下であり、95以下が好ましい。
Claims (3)
- 天然ゴムを含むゴム成分の素練り方法であって、
ゴム成分100質量部に対して0.03〜0.75質量部の素練り促進剤を含有するゴム成分の素練りを開始する素練り開始工程、ならびに
素練り温度が100〜160℃に達した際に、ゴム成分100質量部に対して12〜40質量部のカーボンブラックおよび/またはシリカを添加する添加工程
を含む素練り方法。 - 前記カーボンブラックの平均粒子径が10〜35nmであり、
前記シリカの窒素吸着比表面積が40〜240m2/gである請求項1記載の素練り方法。 - 請求項1または2記載の素練り方法を含むゴム組成物の製造方法。
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