JP2017218496A - Production method of rubber composition for tire - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of a rubber composition for a tire, by which a silane reaction is sufficiently promoted compared to the prior arts in the production of a rubber composition for a tire with silica compounded therein, and thereby a rubber composition having sufficiently dispersed silica can be efficiently produced.SOLUTION: The production method of a rubber composition for a tire aims to produce a rubber composition for a tire in which silica and a silane coupling agent are compounded in a polymer, by supplying and kneading the silica and the silane coupling agent in a kneading step by use of a sealed rubber kneader. In the kneading step, water produced by the silane reaction between the silica and the silane coupling agent is removed in the sealed rubber kneader.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、シリカが配合されたタイヤ用ゴム組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a rubber composition for a tire containing silica.

空気入りタイヤにおいて、ウェットグリップ性能と転がり抵抗(低燃費性)とは背反する性能であるが、近年、この背反する2つの性能の両立についてのニーズが高まっている。   In a pneumatic tire, wet grip performance and rolling resistance (low fuel consumption) are contradictory performances, but in recent years, there is an increasing need for compatibility between the two contradictory performances.

そこで、このニーズに応えるために、トレッドなどの押出成形物に用いられるタイヤ用ゴム組成物(以下、単に「ゴム組成物」ともいう)の製造に際して、天然ゴム(NR)などのポリマーにシリカをフィラーとして配合することが行われている(例えば、特許文献1、2)。   Therefore, in order to meet this need, silica is added to a polymer such as natural rubber (NR) in the production of a rubber composition for tires (hereinafter also simply referred to as “rubber composition”) used in an extruded product such as a tread. Mixing as a filler is performed (for example, Patent Documents 1 and 2).

しかし、シリカは、これらのポリマーとは直接結合しないため、単に、シリカを配合しただけでは、上記したウェットグリップ性能や転がり抵抗が十分に向上されたゴム組成物を提供することができない。   However, since silica is not directly bonded to these polymers, the rubber composition with sufficiently improved wet grip performance and rolling resistance cannot be provided simply by blending silica.

そこで、従来より、混練り工程において、アルコキシル基を含むシランカップリング剤をシリカと共に配合し、シリカとシランカップリング剤とを反応(シラン反応)させることにより、シランカップリング剤を介してシリカとポリマーとを結合させることが行われている。また、ポリマーとして、末端にシリカとの反応性を有する基が導入された末端変性ポリマーを使用することも行われている。   Therefore, conventionally, in the kneading step, a silane coupling agent containing an alkoxyl group is blended with silica, and the silica and the silane coupling agent are reacted (silane reaction), whereby the silica and the silane coupling agent are reacted with each other. Bonding with a polymer is performed. Further, as a polymer, a terminal-modified polymer in which a group having reactivity with silica is introduced at the terminal is also used.

このシリカが配合された組成物の製造に際して、ゴム混練機としては、通常、バンバリーミキサーなど密閉式のゴム混練機が用いられるが、混練り時、シラン反応に十分な熱量を供給して、シラン反応を十分に行わせ、ゴム組成物中にシリカを均一に分散させていないと、上記した各性能を十分に発揮させることができない。   In the production of a composition containing this silica, a closed rubber kneader such as a Banbury mixer is usually used as the rubber kneader. At the time of kneading, a sufficient amount of heat is supplied to the silane reaction. If the reaction is sufficiently performed and silica is not uniformly dispersed in the rubber composition, the above-described performances cannot be exhibited sufficiently.

このため、混練り工程を2段階(第1混練り工程および第2混練り工程)に分けて、シリカおよびシランカップリング剤を2回に分けて投入すると共に、それぞれの混練り工程において、混練り時間だけでなく、混練り温度も制御する混練り方法が一般に採用されている。   For this reason, the kneading process is divided into two stages (the first kneading process and the second kneading process), and the silica and the silane coupling agent are added in two portions. A kneading method that controls not only the kneading time but also the kneading temperature is generally employed.

特許第4806438号公報Japanese Patent No. 4806438 特許第5567302号公報Japanese Patent No. 5567302

しかしながら、上記したシラン反応においては副生成物として水が発生する。そして、シラン反応は可逆反応であるため、この発生した水が存在した状態のまま混練り作業を行うと、シラン反応の進行が阻害されてシリカの分散不良を招いて、混練り後のゴム組成物において低燃費性能の指標であるtanδなどの特性が低下する恐れがある。   However, water is generated as a by-product in the silane reaction described above. And since the silane reaction is a reversible reaction, if the kneading operation is performed with the generated water present, the progress of the silane reaction is hindered, resulting in poor dispersion of the silica, and the rubber composition after kneading. There is a risk that characteristics such as tan δ, which is an index of low fuel consumption performance, will deteriorate.

また、発生した水がゴム混練機から除去されないまま混練り作業を行うと、混練りされた混練り物をアンダーバンバリーやロールに排出する際、混練り物の表面に水滴が付着した状態になって、ロールスリップの発生を招いてしまう恐れがある。   In addition, when the kneaded work is performed without removing the generated water from the rubber kneader, when the kneaded kneaded product is discharged to an under banbury or roll, water drops are attached to the surface of the kneaded product, There is a risk of causing a roll slip.

そして、このようなロールスリップの発生は、混練り物中にゲルを生成させて、ムーニー粘度を上昇させるため、加工性の悪化を招いて、排出された混練り物のシーティングに際して、シート切れなどを発生してシーティング生地の不良を招く恐れがある。   The occurrence of such a roll slip generates a gel in the kneaded material and raises the Mooney viscosity, which causes deterioration of workability and causes sheet breakage during sheeting of the discharged kneaded material. Then, there is a risk of causing a defective sheeting fabric.

そこで、例えば、混練り中にバンバリーミキサーなどのラム(フローティングウエイト)を上昇させてシラン反応によって発生した水を水蒸気として脱気させたり、混練り物をタンデムミキサーに移してさらに追加練りして水蒸気を脱気させたりして、シラン反応の十分な促進およびシリカの十分な分散を図ることが提案されているが、これらの方法は効率的な方法とは言えず、また、上記したtanδなどの特性の低下や生地不良の発生を十分に防止できているとは言えなかったため、さらなる工夫が求められている。   Therefore, for example, a ram (floating weight) such as a Banbury mixer is raised during kneading to degas water generated by the silane reaction as steam, or the kneaded product is transferred to a tandem mixer and further kneaded to produce steam. Although it has been proposed to sufficiently deaerate and promote sufficient silane reaction and sufficient dispersion of silica, these methods are not efficient methods and have characteristics such as tan δ described above. Since it could not be said that the deterioration of the fabric and the occurrence of defective fabrics were sufficiently prevented, further ingenuity is required.

そこで、本発明は、シリカが配合されたタイヤ用ゴム組成物の製造に際して、従来に比べて、シラン反応が十分に促進されてシリカが十分に分散されたゴム組成物を効率的に製造することができるタイヤ用ゴム組成物の製造方法を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention efficiently produces a rubber composition in which the silane reaction is sufficiently promoted and the silica is sufficiently dispersed in the production of a rubber composition for a tire containing silica. It is an object of the present invention to provide a method for producing a rubber composition for a tire that can be used.

本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   The inventor has intensively studied and found that the above-described problems can be solved by the invention described below, and has completed the present invention.

請求項1に記載の発明は、
ポリマーにシリカおよびシランカップリング剤が配合されたタイヤ用ゴム組成物を、密閉式のゴム混練機を用いて、前記シリカおよび前記シランカップリング剤を混練り工程において投入して混練りすることにより製造するタイヤ用ゴム組成物の製造方法であって、
前記混練り工程において、前記シリカと前記シランカップリング剤のシラン反応により発生する水を、前記密閉式のゴム混練機内で除去することを特徴とするタイヤ用ゴム組成物の製造方法である。
The invention described in claim 1
A rubber composition for a tire in which silica and a silane coupling agent are blended in a polymer is kneaded by introducing the silica and the silane coupling agent in a kneading step using a hermetic rubber kneader. A method for producing a tire rubber composition to be produced, comprising:
In the kneading step, water generated by a silane reaction between the silica and the silane coupling agent is removed in the hermetic rubber kneader.

請求項2に記載の発明は、
前記混練り工程が、2段階以上の混練り工程を有しており、前記シリカおよび前記シランカップリング剤を、各混練り工程に分けて投入して混練りし、
前記2段階以上の混練り工程の内、少なくとも1つの混練り工程において、前記シリカと前記シランカップリング剤のシラン反応により発生する水を、前記密閉式のゴム混練機内で除去することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法である。
The invention described in claim 2
The kneading step has a kneading step of two or more stages, and the silica and the silane coupling agent are added to each kneading step and kneaded,
The water generated by the silane reaction of the silica and the silane coupling agent in at least one kneading step among the two or more kneading steps is removed in the hermetic rubber kneader. It is a manufacturing method of the rubber composition for tires of Claim 1.

請求項3に記載の発明は、
前記混練り工程が、第1混練り工程および第2混練り工程の2段階の混練り工程を有しており、前記シリカおよび前記シランカップリング剤を、前記第1混練り工程および前記第2混練り工程の2段階に分けて投入して混練りし、
前記第1混練り工程および/または前記第2混練り工程において、前記シリカと前記シランカップリング剤のシラン反応により発生する水を、前記密閉式のゴム混練機内で除去することを特徴とする請求項2に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法である。
The invention according to claim 3
The kneading step has a two-stage kneading step of a first kneading step and a second kneading step, and the silica and the silane coupling agent are mixed with the first kneading step and the second kneading step. It is divided into two stages of the kneading process, and kneaded.
The water generated by the silane reaction of the silica and the silane coupling agent in the first kneading step and / or the second kneading step is removed in the hermetic rubber kneader. Item 3. A method for producing a rubber composition for a tire according to Item 2.

請求項4に記載の発明は、
前記ポリマーが、少なくとも、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムのいずれかのポリマーを含み、
前記タイヤ用ゴム組成物が、前記ポリマー100質量部に対して、前記シリカを30〜120質量部、前記シランカップリング剤を1〜20質量部含むゴム組成物であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法である。
The invention according to claim 4
The polymer includes at least a polymer of natural rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber,
The rubber composition for a tire is a rubber composition containing 30 to 120 parts by mass of the silica and 1 to 20 parts by mass of the silane coupling agent with respect to 100 parts by mass of the polymer. It is a manufacturing method of the rubber composition for tires of any one of Claim 1 thru | or 3.

請求項5に記載の発明は、
前記ポリマー100質量部中に、下記式(1)で表される化合物により変性され、結合スチレン量が21質量%以下の変性スチレンブタジエンゴムが、5〜70質量部含まれていることを特徴とする請求項4に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法である。
The invention described in claim 5
5 to 70 parts by mass of a modified styrene butadiene rubber modified with a compound represented by the following formula (1) and having a bound styrene content of 21% by mass or less is contained in 100 parts by mass of the polymer. The method for producing a rubber composition for a tire according to claim 4.

Figure 2017218496
Figure 2017218496

なお、式中において、R、R、Rはアルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表し、R及びRは、水素原子又はアルキル基を表す。また、nは正の整数を表す。 In the formula, R 1 , R 2 and R 3 represent an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof, and R 4 and R 5 are a hydrogen atom or an alkyl group. Represents a group. N represents a positive integer.

請求項6に記載の発明は、
前記密閉式のゴム混練機が、バンバリーミキサーであることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法である。
The invention described in claim 6
The method for producing a rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 5, wherein the closed rubber kneader is a Banbury mixer.

請求項7に記載の発明は、
前記バンバリーミキサーのチャンバーにフィルター付きの水蒸気脱気用ダクトが設けられており、前記水蒸気脱気用ダクトにより、前記シラン反応により発生する水を除去することを特徴とする請求項6に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法である。
The invention described in claim 7
The tire according to claim 6, wherein a steam degassing duct with a filter is provided in a chamber of the Banbury mixer, and water generated by the silane reaction is removed by the water vapor degassing duct. It is a manufacturing method of the rubber composition.

請求項8に記載の発明は、
前記タイヤ用ゴム組成物が、トレッドゴム用のゴム組成物であることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法である。
The invention according to claim 8 provides:
The method for producing a rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 7, wherein the rubber composition for a tire is a rubber composition for a tread rubber.

請求項9に記載の発明は、
さらに、前記混練り工程において得られた混練り物に加硫剤と加硫促進剤とを投入して混練りする仕上げ工程が設けられており、
前記仕上げ工程において混練り物の温度が90〜120℃になるまで混練りすることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法である。
The invention according to claim 9 is:
Furthermore, a finishing step is provided in which a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator are added to the kneaded product obtained in the kneading step and kneaded.
The method for producing a rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 8, wherein the kneaded product is kneaded until the temperature of the kneaded product becomes 90 to 120 ° C in the finishing step.

本発明によれば、シリカが配合されたタイヤ用ゴム組成物の製造に際して、従来に比べて、シラン反応が十分に促進されてシリカが十分に分散されたゴム組成物を効率的に製造することができるタイヤ用ゴム組成物の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, when producing a rubber composition for a tire containing silica, the rubber composition in which the silane reaction is sufficiently promoted and the silica is sufficiently dispersed is produced more efficiently than in the past. The manufacturing method of the rubber composition for tires which can be provided can be provided.

本発明の一実施の形態に係るタイヤ用ゴム組成物の製造方法において使用されるバンバリーミキサーの概略図である。It is the schematic of the Banbury mixer used in the manufacturing method of the rubber composition for tires which concerns on one embodiment of this invention.

1.本発明の概要
従来は、水分率の低いカーボン配合が主であり水蒸気除去の必要性がなかったこと、ゴムに取り込まれる前のカーボン/フィラーが集塵されることにより、ゴム比重のバラツキが発生するため、水蒸気脱気用のダクトなどの水除去手段をゴム混練機内に設けていなかった。
1. Summary of the Invention Conventionally, carbon blending with a low moisture content has been mainly used, and there was no need for water vapor removal, and the carbon / filler before being taken into the rubber is collected, resulting in variations in the specific gravity of the rubber. Therefore, no water removing means such as a steam degassing duct is provided in the rubber kneader.

これに対して、本発明は、ポリマーにシリカおよびシランカップリング剤が配合されたタイヤ用ゴム組成物を、密閉式のゴム混練機を用いて混練りすることにより製造する際、混練り工程において、シリカとシランカップリング剤のシラン反応により発生する水を、ゴム混練機内で除去することを特徴としている。   On the other hand, in the kneading step, when the present invention is produced by kneading a rubber composition for a tire in which silica and a silane coupling agent are blended with a polymer using a hermetic rubber kneader. The water generated by the silane reaction of silica and the silane coupling agent is removed in a rubber kneader.

即ち、ゴム混練機内に水蒸気脱気用のダクト(例えば、フィルター付きの水蒸気脱気用ダクト)を設けることにより、従来の方法のように、混練り中にラム(フローティングウエイト)を上昇させたり、混練り物をタンデムミキサーに移してさらに追加練りしたりしなくても、シラン反応により発生する水の除去を混練りを行いながら行うことができ、シラン反応が十分に促進されてシリカが十分に分散されたゴム組成物を効率的に製造することができる。   That is, by providing a steam degassing duct (for example, a steam degassing duct with a filter) in the rubber kneader, the ram (floating weight) is raised during kneading as in the conventional method, Even if the kneaded product is not transferred to a tandem mixer and further kneaded, the water generated by the silane reaction can be removed while kneading, and the silane reaction is sufficiently promoted to sufficiently disperse the silica. The produced rubber composition can be efficiently produced.

そして、本発明者がさらに検討を行ったところ、ポリマーとして、シリカとの反応性に優れた下記式(1)で表される化合物により変性されて、結合スチレン量が21質量%以下の変性スチレンブタジエンゴム(変性SBR)を適量含んでいるポリマーを用いた場合、よりシラン反応が十分に促進されて、よりシリカが十分に分散されたゴム組成物を製造できることが分かった。   As a result of further investigation by the present inventors, the polymer was modified with a compound represented by the following formula (1) excellent in reactivity with silica, and the modified styrene having a bound styrene content of 21% by mass or less. It has been found that when a polymer containing an appropriate amount of butadiene rubber (modified SBR) is used, a rubber composition in which the silane reaction is sufficiently accelerated and silica is sufficiently dispersed can be produced.

Figure 2017218496
Figure 2017218496

なお、式中において、R、R、Rはアルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表し、R及びRは、水素原子又はアルキル基を表す。また、nは正の整数を表す。 In the formula, R 1 , R 2 and R 3 represent an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof, and R 4 and R 5 are a hydrogen atom or an alkyl group. Represents a group. N represents a positive integer.

2.本発明の実施の形態
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、以下においては、まず、本実施の形態において使用されるゴム混練機について説明し、その後、このゴム混練機を用いて行う混練り工程について説明する。そして、さらに、本実施の形態において使用されるポリマーと、シリカおよびシランカップリング剤を含む原材料について説明する。
2. Embodiments of the Present Invention Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described. In the following, the rubber kneader used in the present embodiment will be described first, and then the kneading process performed using this rubber kneader will be described. Furthermore, raw materials including the polymer used in the present embodiment and silica and a silane coupling agent will be described.

(1)ゴム混練機
図1は、本実施の形態に係るタイヤ用ゴム組成物の製造方法において使用されるバンバリーミキサーの概略図であり、図示していない水蒸気脱気用ダクトを除いては従来より使用されているバンバリーミキサーと基本的に同様な構成となっている。なお、本実施の形態において、ゴム混練機としては密閉式のゴム混練機であれば、上記したバンバリーミキサーに限定されない。
(1) Rubber kneader FIG. 1 is a schematic view of a Banbury mixer used in the method for producing a tire rubber composition according to the present embodiment, except for a steam degassing duct (not shown). It has basically the same configuration as the Banbury mixer used more. In the present embodiment, the rubber kneader is not limited to the above-described Banbury mixer as long as it is a closed rubber kneader.

図1に示すように、バンバリーミキサー11は、並列する一対の撹拌ロータ12、12を配した混練チャンバー13を備えており、混練チャンバー13内にポリマーとその他の原材料が投入されて混練りが行われ、混練りが終了した後は、混練り物が混練チャンバー13に設けた開放可能な排出口14から排出され、シート化される点においては従来と同様である。   As shown in FIG. 1, the Banbury mixer 11 includes a kneading chamber 13 having a pair of agitating rotors 12 and 12 arranged in parallel. The polymer and other raw materials are charged into the kneading chamber 13 to perform kneading. After the kneading is completed, the kneaded material is discharged from the openable discharge port 14 provided in the kneading chamber 13 and formed into a sheet, which is the same as the conventional one.

しかし、本実施の形態においては、混練チャンバー13に、図示していない開閉可能な水蒸気脱気用ダクトが設けられており、混練り中にこの水蒸気脱気用ダクトを適宜開状態にすることにより、混練りしながら、シラン反応で生成した水を水蒸気として混練チャンバー内から脱気して除去することができるようになっている点において従来とは異なっている。なお、この水蒸気脱気用ダクトは、フィラー混入後に集塵機動作する制御を加えることにより、混練機内の混練チャンバーの壁面に設けることができる。   However, in the present embodiment, the kneading chamber 13 is provided with an openable / closable steam degassing duct (not shown), and the steam degassing duct is appropriately opened during kneading. However, it is different from the conventional one in that water produced by the silane reaction can be degassed and removed from the kneading chamber as water vapor while kneading. The steam degassing duct can be provided on the wall surface of the kneading chamber in the kneader by adding control to operate the dust collector after the filler is mixed.

撹拌ロータ12は、回転可能に支持される基軸の周囲に撹拌羽根を、例えば螺旋状に設けた周知構成をなし、混練機本体15に設けた混練チャンバー13内に配設される。なお、各撹拌ロータ12は、混練機本体15に取り付くモータを含む駆動手段(図示せず)を介して、互いに同方向又は逆方向に回転駆動される。   The stirring rotor 12 has a well-known configuration in which a stirring blade is provided around a base shaft that is rotatably supported, for example, in a spiral shape, and is disposed in a kneading chamber 13 provided in the kneading machine main body 15. Each agitating rotor 12 is rotationally driven in the same direction or in the opposite direction via drive means (not shown) including a motor attached to the kneader main body 15.

上記混練チャンバー13は、上記一対の撹拌ロータ12、12と同心な2つの円周面を連ねた断面ひょうたん状をなすと共に、そのくびれ部分には、上記原料ゴム、シリカなどを投入する投入口16に通じる縦孔17の下端が接続される。また、縦孔17には、シリンダ等により昇降可能に支持されるラム(フローティングウエイト)18が配される。このラム18を下降させることにより、混練チャンバー13内に投入された原料ゴム、シリカ等を加圧し、撹拌ロータ12による撹拌効率、混練効率を向上させる。   The kneading chamber 13 has a cross-sectional gourd shape in which two circumferential surfaces concentric with the pair of stirring rotors 12 and 12 are connected, and the constricted portion is charged with an inlet 16 for introducing the raw material rubber, silica and the like. The lower end of the vertical hole 17 leading to is connected. A ram (floating weight) 18 supported by a cylinder or the like so as to be movable up and down is disposed in the vertical hole 17. By lowering the ram 18, the raw rubber, silica and the like put in the kneading chamber 13 are pressurized, and the stirring efficiency and kneading efficiency by the stirring rotor 12 are improved.

また、混練機本体15には、混練チャンバー13の下部に形成されている排出口14を開閉するドロップドア19が設けられ、その開放により、混練り物が排出口14から塊状で排出、落下される。   The kneading machine main body 15 is provided with a drop door 19 that opens and closes a discharge port 14 formed in the lower portion of the kneading chamber 13, and the kneaded material is discharged and dropped from the discharge port 14 as a lump by opening the drop door 19. .

(2)混練り工程
次に、上記した構成のゴム混練機(バンバリーミキサー11)を用いたゴム組成物の混練り工程について説明する。なお、以下においては、従来と同様の第1混練り工程と第2混練り工程で混練りを行うとして説明するが、本発明においてはこれに限定されず、1回の混練り工程で混練りしてもよいし、3回以上の段階の混練り工程に分けて混練りしてもよい。
(2) Kneading process Next, the kneading process of the rubber composition using the rubber kneader (Banbury mixer 11) having the above-described configuration will be described. In the following description, kneading is performed in the same first kneading step and second kneading step as in the prior art, but the present invention is not limited to this, and kneading is performed in a single kneading step. Alternatively, the kneading may be carried out in three or more kneading steps.

(a)第1混練り工程
最初に、ポリマーの全量と、シリカおよびシランカップリング剤を含む原材料の一部とをバンバリーミキサー11に投入して、撹拌ロータ12の回転数や電力を適宜制御しながら、所定時間混練りする。これにより、混練り物の温度が上昇して、シリカとシランカップリング剤のシラン反応が進んで、シリカの分散が進行する。
(A) First kneading step First, the entire amount of the polymer and a part of the raw material containing silica and the silane coupling agent are put into the Banbury mixer 11, and the number of revolutions and electric power of the stirring rotor 12 are appropriately controlled. Kneading for a predetermined time. Thereby, the temperature of a kneaded material rises, the silane reaction of a silica and a silane coupling agent advances, and dispersion | distribution of a silica advances.

なお、ここで、シリカおよびシランカップリング剤を含む原材料の全量を投入せず、一部を投入しているのは、シリカは表面にシラノール基を有しカーボンに比べると凝集しやすい特性を有しているため、全量を一度に供給して混練りした場合、シリカの凝集によってシリカのポリマーへの分散性が低下してしまう恐れがあるからである。   Here, the total amount of raw materials including silica and silane coupling agent is not added, but a part of it is added because silica has silanol groups on the surface and has a characteristic that it is more likely to aggregate than carbon. For this reason, when the entire amount is supplied at a time and kneaded, the dispersibility of the silica in the polymer may decrease due to the aggregation of the silica.

混練りされた第1混練り物は、その後、ドロップドア19の開動作によって開いた排出口14から排出、落下させて、シート化する。   The kneaded first kneaded material is then discharged and dropped from the discharge port 14 opened by the opening operation of the drop door 19 to form a sheet.

(b)第2混練り工程
次に、シート化された第1混練り物の全量を、原材料の残余と共にバンバリーミキサー11に投入し、同様に、撹拌ロータ12の回転数や電力を適宜制御しながら、所定時間混練りする。これにより、混練り物の温度が上昇して、シリカとシランカップリング剤のシラン反応が進んで、シリカの分散がさらに進行する。
(B) Second kneading step Next, the entire amount of the first kneaded material made into a sheet is put into the Banbury mixer 11 together with the remainder of the raw materials, and similarly, while appropriately controlling the rotation speed and power of the stirring rotor 12 Kneading for a predetermined time. Thereby, the temperature of the kneaded product rises, the silane reaction between the silica and the silane coupling agent proceeds, and the dispersion of silica further proceeds.

混練りされた第2混練り物は、その後、ドロップドア19の開動作によって開いた排出口14から排出、落下させて、シート化する。   Then, the kneaded second kneaded product is discharged and dropped from the discharge port 14 opened by the opening operation of the drop door 19 to form a sheet.

(c)シラン反応により生成した水の除去
次に、本実施の形態における特徴部であるシラン反応により生成した水の除去について説明する。
(C) Removal of Water Generated by Silane Reaction Next, removal of water generated by the silane reaction, which is a characteristic part in the present embodiment, will be described.

本実施の形態においては、上記した第1混練り工程と第2混練り工程の、いずれか一方または両方の工程において、シラン反応により発生する水を混練チャンバー13内で除去する。これにより、従来行っていた混練り中にバンバリーミキサーなどのフローティングウエイトを上昇させて水を除去する方法やタンデムミキサーを用いた追加練りにより水を除去する方法に比べて、より効率的に水を除去することができるため、よりシラン反応を促進させて、シリカのより十分な分散を図ることができ、混練り時間の短縮を期待することもできる。   In the present embodiment, water generated by the silane reaction is removed in the kneading chamber 13 in one or both of the first kneading step and the second kneading step. As a result, water can be discharged more efficiently compared to the conventional method of removing water by raising floating weights such as a Banbury mixer during kneading and the method of removing water by additional kneading using a tandem mixer. Since it can be removed, the silane reaction can be further promoted, silica can be sufficiently dispersed, and shortening of the kneading time can also be expected.

具体的には、例えば、バンバリーミキサー11の混練チャンバー13に図示しないフィルター付きの水蒸気脱気用ダクトを設けて、分散工程に進んだ後に水蒸気脱気用ダクトを開状態にして、水蒸気の脱気が開始されるように制御することにより、混練りを進行させながら、フィルター付きの水蒸気脱気用ダクトからシラン反応により発生する水を効率的に除去することができる。   Specifically, for example, a steam degassing duct with a filter (not shown) is provided in the kneading chamber 13 of the Banbury mixer 11, and after proceeding to the dispersion step, the steam degassing duct is opened to degas the steam. By controlling so as to be started, water generated by the silane reaction can be efficiently removed from the steam degassing duct with a filter while the kneading proceeds.

なお、水蒸気脱気用ダクトの吸引力は、バンバリーミキサー11の混練チャンバー13の大きさや、投入される混練り物の質量、生成する水の量等に応じて適宜設定される。   The suction force of the steam degassing duct is appropriately set according to the size of the kneading chamber 13 of the Banbury mixer 11, the mass of the kneaded material to be charged, the amount of water to be generated, and the like.

(d)仕上げ工程
本実施の形態においては、従来と同様に、シート化された第2混練り物の全量を、加硫剤および加硫促進剤と共にバンバリーミキサー11に投入し、同様に、撹拌ロータ12の回転数や電力を適宜制御しながら、所定時間混練りして、ゴム組成物を仕上げる仕上げ工程を設けることが好ましい。このように、本実施の形態においては、全ての混練り工程および仕上げ工程を1台のバンバリーミキサーで行うことができるため、より効率的にゴム組成物を製造することができる。
(D) Finishing step In the present embodiment, the entire amount of the second kneaded material formed into a sheet is charged into the Banbury mixer 11 together with the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator as in the conventional case, and similarly, the stirring rotor It is preferable to provide a finishing step in which the rubber composition is finished by kneading for a predetermined time while appropriately controlling the number of revolutions and power of 12. Thus, in this Embodiment, since all the kneading | mixing processes and finishing processes can be performed with one Banbury mixer, a rubber composition can be manufactured more efficiently.

なお、本実施の形態において製造されるタイヤ用ゴム組成物は、トレッドゴム用、サイドウォールゴム用など各種タイヤ部材用ゴム組成物のいずれであってもよく、本実施の形態に係る方法はいずれのタイヤ部材の製造に適用することができるが、中でも、ウェットグリップ性能と転がり抵抗(低燃費性)の両立が強く求められているトレッドゴム用のゴム組成物の製造に好ましく適用することができる。   The tire rubber composition manufactured in the present embodiment may be any of various rubber compositions for tire members such as for tread rubber and sidewall rubber, and any of the methods according to the present embodiment. In particular, it can be preferably applied to the production of a rubber composition for tread rubber, which is strongly required to achieve both wet grip performance and rolling resistance (low fuel consumption). .

(3)ポリマーおよび原材料
次に、本実施の形態において使用されるポリマーについて説明し、さらに、シリカおよびシランカップリング剤を含む原材料について説明する。
(3) Polymer and Raw Material Next, the polymer used in the present embodiment will be described, and further, the raw material containing silica and a silane coupling agent will be described.

(a)ポリマー
本実施の形態において、ポリマーとしては、タイヤ工業において一般的に使用される天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)が、適宜選択されて用いられるが、組み合わせて使用してもよい。
(A) Polymer In the present embodiment, as the polymer, natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), and butadiene rubber (BR) generally used in the tire industry are appropriately selected and used. , May be used in combination.

そして、本実施の形態においては、上記したように、SBRとして、下記式(1)で表される化合物により変性され、結合スチレン量が21質量%以下の変性SBRを使用することが好ましい。   And in this Embodiment, as above-mentioned, it is preferable to use modified | denatured SBR modified | denatured by the compound represented by following formula (1) as SBR, and the amount of bond styrene is 21 mass% or less.

Figure 2017218496
Figure 2017218496

なお、式中において、R、R、Rはアルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表し、R及びRは、水素原子又はアルキル基を表す。また、nは正の整数を表す。 In the formula, R 1 , R 2 and R 3 represent an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof, and R 4 and R 5 are a hydrogen atom or an alkyl group. Represents a group. N represents a positive integer.

上記したように、このような変性SBRはシリカとの反応性が優れているため、この変性SBRをシリカおよびシランカップリング剤と共に混練りした場合、シラン反応がさらに十分に促進され、シリカが十分に分散されたゴム組成物を製造することができる。   As described above, since such modified SBR has excellent reactivity with silica, when this modified SBR is kneaded with silica and a silane coupling agent, the silane reaction is further sufficiently promoted, and the silica is sufficient. A rubber composition dispersed in can be produced.

上記式(1)に示したR、RおよびRにおいて、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基等が挙げられる。 In R 1 , R 2 and R 3 shown in the above formula (1), examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and a t-butyl group. Examples thereof include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

そして、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基等の炭素数1〜8のアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4)等が挙げられる。なお、アルコキシ基には、シクロアルコキシ基(シクロヘキシルオキシ基等の炭素数5〜8のシクロアルコキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、ベンジルオキシ基等の炭素数6〜8のアリールオキシ基等)も含まれる。   Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, and a t-butoxy group (preferably having a carbon number of 1 to 6, More preferably, C1-4) etc. are mentioned. The alkoxy group includes a cycloalkoxy group (cycloalkoxy group having 5 to 8 carbon atoms such as cyclohexyloxy group) and an aryloxy group (aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms such as phenoxy group and benzyloxy group). ) Is also included.

また、シリルオキシ基としては、例えば、炭素数1〜20の脂肪族基、芳香族基が置換したシリルオキシ基(トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリイソプロピルシリルオキシ基、ジエチルイソプロピルシリルオキシ基、t−ブチルジメチルシリルオキシ基、t−ブチルジフェニルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ−p−キシリルシリルオキシ基等)等が挙げられる。   Examples of the silyloxy group include a silyloxy group substituted with an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms and an aromatic group (trimethylsilyloxy group, triethylsilyloxy group, triisopropylsilyloxy group, diethylisopropylsilyloxy group, t -Butyldimethylsilyloxy group, t-butyldiphenylsilyloxy group, tribenzylsilyloxy group, triphenylsilyloxy group, tri-p-xylylsilyloxy group, etc.).

また、アセタール基としては、例えば、−C(RR′)−OR″、−O−C(RR′)−OR″で表される基を挙げることができる。具体的に、前者としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、t−ブトキシメチル基、ネオペンチルオキシメチル基等が挙げられ、後者としては、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、i−プロポキシメトキシ基、n−ブトキシメトキシ基、t−ブトキシメトキシ基、n−ペンチルオキシメトキシ基、n−ヘキシルオキシメトキシ基、シクロペンチルオキシメトキシ基、シクロヘキシルオキシメトキシ基等を挙げることができる。   Examples of the acetal group include groups represented by -C (RR ')-OR "and -O-C (RR')-OR". Specifically, the former includes a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, a butoxymethyl group, an isopropoxymethyl group, a t-butoxymethyl group, a neopentyloxymethyl group, and the like. Methoxy group, ethoxymethoxy group, propoxymethoxy group, i-propoxymethoxy group, n-butoxymethoxy group, t-butoxymethoxy group, n-pentyloxymethoxy group, n-hexyloxymethoxy group, cyclopentyloxymethoxy group, cyclohexyloxy A methoxy group etc. can be mentioned.

さらに、R及びRにおけるアルキル基としては、例えば、上記したアルキル基と同様の基を挙げることができる。 Furthermore, examples of the alkyl group in R 4 and R 5 include the same groups as the alkyl groups described above.

また、n(正の整数)としては、1〜5が好ましい。これにより、低発熱性及び高いゴム強度を好適に両立できる。更には、nは2〜4がより好ましく、3が最も好ましい。nが0であるとケイ素原子と窒素原子との結合が困難であり、nが6以上であると変性剤としての効果が薄れる。   Moreover, as n (positive integer), 1-5 are preferable. Thereby, both low exothermic property and high rubber strength can be suitably achieved. Furthermore, n is more preferably 2 to 4, and most preferably 3. When n is 0, it is difficult to bond a silicon atom and a nitrogen atom, and when n is 6 or more, the effect as a modifier is reduced.

上記式(1)で表される具体的な化合物としては、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルブトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジブトキシシラン、ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4−ジメチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジメチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2−ジメチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−ジメチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、2−ジメチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン、4−ジメチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2−ジメチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4−ジメチルアミノブチルジエトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−ジエチルアミノエチルトリメトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、4−ジエチルアミノブチルトリメトキシシラン、ジエチルアミノメチルジメトキシメチルシラン、2−ジエチルアミノエチルジメトキシメチルシラン、3−ジエチルアミノプロピルジメトキシメチルシラン、4−ジエチルアミノブチルジメトキシメチルシラン、ジエチルアミノメチルトリエトキシシラン、2−ジエチルアミノエチルトリエトキシシラン、3−ジエチルアミノプロピルトリエトキシシラン、4−ジエチルアミノブチルトリエトキシシラン、ジエチルアミノメチルジエトキシメチルシラン、2−ジエチルアミノエチルジエトキシメチルシラン、3−ジエチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、4−ジエチルアミノブチルジエトキシメチルシラン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Specific compounds represented by the above formula (1) include 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- Aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyldimethylbutoxysilane, 3-aminopropylmethyldibutoxysilane, dimethylaminomethyltrimethoxysilane, 2-dimethyl Aminoethyltrimethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-dimethylaminobutyltrimethoxysilane, dimethylaminomethyldimethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldimethoxy Methylsilane, 3-dimethylaminopropyldimethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldimethoxymethylsilane, dimethylaminomethyltriethoxysilane, 2-dimethylaminoethyltriethoxysilane, 3-dimethylaminopropyltriethoxysilane, 4-dimethylaminobutyl Triethoxysilane, dimethylaminomethyldiethoxymethylsilane, 2-dimethylaminoethyldiethoxymethylsilane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 4-dimethylaminobutyldiethoxymethylsilane, diethylaminomethyltrimethoxysilane, 2- Diethylaminoethyltrimethoxysilane, 3-diethylaminopropyltrimethoxysilane, 4-diethylaminobutyltrimethoxysilane, diethylamino Tildimethoxymethylsilane, 2-diethylaminoethyldimethoxymethylsilane, 3-diethylaminopropyldimethoxymethylsilane, 4-diethylaminobutyldimethoxymethylsilane, diethylaminomethyltriethoxysilane, 2-diethylaminoethyltriethoxysilane, 3-diethylaminopropyltriethoxysilane 4-diethylaminobutyltriethoxysilane, diethylaminomethyldiethoxymethylsilane, 2-diethylaminoethyldiethoxymethylsilane, 3-diethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 4-diethylaminobutyldiethoxymethylsilane, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

そして、上記式(1)で表される化合物(変性剤)によるSBRの変性方法としては、特公平6−53768号公報、特公平6−57767号公報等に記載されている方法等、従来公知の手法を用いることができる。例えば、SBRと変性剤とを接触させればよく、重合によりSBRを合成し、合成した重合体ゴム溶液中に変性剤を所定量添加する方法、SBR溶液中に変性剤を添加して反応させる方法等が挙げられる。   And as a modification | denaturation method of SBR by the compound (modifying agent) represented by the said Formula (1), conventionally well-known methods, such as the method described in Japanese Patent Publication No. 6-53768, Japanese Patent Publication No. 6-57767, etc. Can be used. For example, SBR may be brought into contact with a modifying agent, SBR is synthesized by polymerization, a method of adding a predetermined amount of the modifying agent to the synthesized polymer rubber solution, and a reaction is performed by adding the modifying agent to the SBR solution. Methods and the like.

このとき、得られた変性SBRにおいて、結合スチレン量が21質量%を超える場合にはポリマー相溶性が低下する恐れがあるため、結合スチレン量としては21質量%以下であることが好ましい。   At this time, in the obtained modified SBR, when the amount of bound styrene exceeds 21% by mass, the polymer compatibility may be lowered. Therefore, the amount of bound styrene is preferably 21% by mass or less.

そして、本実施の形態において、ポリマー100質量部に占める上記変性SBRの量は、5〜70質量部であることが好ましい。5質量部未満の場合には、変性効果によるシリカ分散性の向上効果が少ない傾向がある。一方、70質量部を超える場合にはゴムの強度が不十分となるおそれがある。   And in this Embodiment, it is preferable that the quantity of the said modification | denaturation SBR which occupies for 100 mass parts of polymers is 5-70 mass parts. When the amount is less than 5 parts by mass, the silica dispersibility improving effect due to the modification effect tends to be small. On the other hand, when it exceeds 70 mass parts, there exists a possibility that the intensity | strength of rubber | gum may become inadequate.

(b)原材料
(イ)シリカ
シリカとしては、特に限定されず、例えば、乾式法により調製されたシリカ(無水ケイ酸)、湿式法により調製されたシリカ(含水ケイ酸)などを用いることができる。これらの内でも、表面のシラノール基が多く、シランカップリング剤との反応点が多いという理由から、湿式法により調製されたシリカを用いることが好ましい。
(B) Raw material (I) Silica Silica is not particularly limited, and for example, silica (anhydrous silicic acid) prepared by a dry method, silica (hydrous silicic acid) prepared by a wet method, and the like can be used. . Among these, it is preferable to use silica prepared by a wet method because there are many silanol groups on the surface and many reactive sites with the silane coupling agent.

シリカの平均一次粒子径は、好ましくは10nm以上、より好ましくは15nm以上である。10nm未満では、低発熱性、ゴムの加工性に劣る傾向がある。また、シリカの平均一次粒子径は、好ましくは40nm以下、より好ましくは30nm以下である。40nmを超えると、破壊強度が低下する傾向がある。なお、シリカの平均一次粒子径は、例えば、シリカを電子顕微鏡で観察し、任意の粒子50個について粒子径を測定し、その平均値より求めることができる。   The average primary particle diameter of silica is preferably 10 nm or more, more preferably 15 nm or more. If it is less than 10 nm, it tends to be inferior in low heat build-up and rubber processability. The average primary particle diameter of silica is preferably 40 nm or less, more preferably 30 nm or less. If it exceeds 40 nm, the fracture strength tends to decrease. In addition, the average primary particle diameter of silica can be calculated | required from the average value which observes a silica with an electron microscope, measures a particle diameter about 50 arbitrary particles, for example.

このとき、シリカのチッ素吸着比表面積(NSA)は50m/g以上が好ましく、80m/g以上であるとより好ましい。50m/g未満では、シリカの補強性が低く、耐久性に懸念がある。また、シリカのNSAは、好ましくは250m/g以下、より好ましくは220m/g以下である。250m/gを超えると、混練り加工が難しくなるおそれがある。なお、シリカのNSAは、ASTM D3037−81に準じてBET法で測定される。 At this time, silica nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is preferably at least 50 m 2 / g, more preferably a 80 m 2 / g or more. If it is less than 50 m 2 / g, the reinforcing property of silica is low, and there is concern about durability. The N 2 SA of silica is preferably 250 m 2 / g or less, more preferably 220 m 2 / g or less. If it exceeds 250 m 2 / g, kneading may be difficult. The N 2 SA of silica is measured by BET method in accordance with ASTM D3037-81.

本実施の形態において、シリカの配合量は、ポリマー100質量部に対して30〜120質量部とする。30質量部未満では、シリカ配合による十分な効果を得ることができず、低燃費性とウェットグリップ性能のバランスが悪化する傾向がある。一方、120質量部を超えた場合には、シリカの分散が困難となり、加工が困難になる恐れがある。   In this Embodiment, the compounding quantity of a silica shall be 30-120 mass parts with respect to 100 mass parts of polymers. If the amount is less than 30 parts by mass, a sufficient effect due to silica blending cannot be obtained, and the balance between fuel efficiency and wet grip performance tends to deteriorate. On the other hand, when it exceeds 120 parts by mass, it is difficult to disperse the silica, which may make it difficult to process.

(ロ)シランカップリング剤
本発明で使用できるシランカップリング剤としては、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を用いることができ、例えば、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリメトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。なかでも、混練機におけるカップリング処理効率、加工性の点から、Si69(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)、Si266(ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド)が好ましい。
(B) Silane coupling agent As the silane coupling agent that can be used in the present invention, any silane coupling agent that has been conventionally used in combination with silica can be used. For example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetra Sulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, Bis (4-trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis ( 3-trimethoxysil Rupropyl) trisulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide Bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilyl Propyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tet Sulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate Sulfides such as monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, etc. Mercapto type, vinyl type such as vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylto Amino group such as methoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxy Glycidoxy series such as propyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, nitro series such as 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane, Examples include chloro-based compounds such as 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, and 2-chloroethyltriethoxysilane. Of these, Si69 (bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide) and Si266 (bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide) are preferable from the viewpoint of coupling treatment efficiency and processability in a kneader.

本実施の形態において、シランカップリング剤の配合量は、ポリマー100質量部に対して1〜20質量部とすることが好ましい。1質量部未満ではシリカの配合量に対して少なすぎ、シラン反応が十分に進行せず、シランカップリング剤を配合したことによる物性向上(破壊強度の増加や転がり抵抗の低減など)の効果が少ない傾向がある。一方、20質量部を超えた場合にはシリカの配合量に対して多すぎ、過剰のシランカップリング剤が反応することなく残存してしまう恐れがある。   In this Embodiment, it is preferable that the compounding quantity of a silane coupling agent shall be 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of polymers. If the amount is less than 1 part by mass, the amount of silica is too small, the silane reaction does not proceed sufficiently, and the effect of improving the physical properties (such as increasing fracture strength and reducing rolling resistance) is achieved by adding a silane coupling agent. There is a small tendency. On the other hand, when it exceeds 20 mass parts, it is too much with respect to the compounding quantity of a silica, and there exists a possibility that an excess silane coupling agent may remain | survive without reacting.

(ハ)カーボンブラック
本実施の形態においては、カーボンブラックを配合してもよい。これにより、ゴムの強度を向上させることができる。カーボンブラックとしては、例えば、GPF、HAF、ISAF、SAFなどを用いることができる。
(C) Carbon black In the present embodiment, carbon black may be blended. Thereby, the intensity | strength of rubber | gum can be improved. As carbon black, GPF, HAF, ISAF, SAF, etc. can be used, for example.

カーボンブラックを使用する場合、カーボンブラックのNSAは30m/g以上が好ましく、70m/g以上がより好ましい。NSAが30m/g未満では、十分な補強性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのNSAは250m/g以下が好ましく、150m/g以下がより好ましい。NSAが250m/gを超えると、未加硫時の粘度が非常に高くなり、加工性が悪化したり、燃費が悪化したりする傾向がある。なお、カーボンブラックのNSAは、JIS K6217、7項のA法によって求められる。 When carbon black is used, the N 2 SA of the carbon black is preferably 30 m 2 / g or more, and more preferably 70 m 2 / g or more. When N 2 SA is less than 30 m 2 / g, there is a tendency that sufficient reinforcing properties cannot be obtained. Also, N 2 SA of carbon black is preferably 250 meters 2 / g or less, more preferably 150m 2 / g. When N 2 SA exceeds 250 m 2 / g, the viscosity at the time of unvulcanization becomes very high, and the processability tends to deteriorate and the fuel consumption tends to deteriorate. In addition, N 2 SA of carbon black is obtained by JIS K6217, method A in item 7.

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは20質量部以上である。10質量部未満では、十分な補強性が得られない傾向がある。また、好ましくは60質量部以下、より好ましくは50質量部以下である。60質量部を超えると、発熱が大きくなる傾向がある。   The content of carbon black is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount is less than 10 parts by mass, sufficient reinforcing properties tend not to be obtained. Moreover, Preferably it is 60 mass parts or less, More preferably, it is 50 mass parts or less. When it exceeds 60 parts by mass, the heat generation tends to increase.

(ニ)その他の原材料
本実施の形態においては、上記したシリカ、シランカップリング剤、カーボンブラックの他に、ゴム組成物の製造に際して一般に使用される配合剤、例えば、クレー等の補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、各種老化防止剤、アロマオイル等のオイル、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを適宜配合することができる。
(D) Other raw materials In the present embodiment, in addition to the above-mentioned silica, silane coupling agent, and carbon black, a compounding agent generally used in the production of a rubber composition, for example, a reinforcing filler such as clay Zinc oxide, stearic acid, various anti-aging agents, oils such as aroma oil, vulcanizing agents such as wax and sulfur, vulcanization accelerators, and the like can be appropriately blended.

以下、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。   Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated more concretely.

1.概要
以下においては、第1混練り工程、第2混練り工程のいずれか一方で脱気操作を行う方法(実施例1、2)、両方の工程で脱気操作を行う方法(実施例3)、工程中、脱気を一切行わない標準的な方法(比較例1)、混練り途中にラムアップ練りにより脱気する方法(比較例2)、タンデムミキサーによる追加練りにより脱気する方法(比較例3)のそれぞれを用いてキャップトレッドゴム用のゴム組成物を製造し、ロールでシーティングした。
1. Outline In the following, a method of performing a deaeration operation in either the first kneading step or the second kneading step (Examples 1 and 2), a method of performing a deaeration operation in both steps (Example 3) In the process, a standard method in which no deaeration is performed (Comparative Example 1), a method of deaeration by ram-up kneading during the kneading (Comparative Example 2), a method of deaeration by additional kneading with a tandem mixer (Comparison) A rubber composition for cap tread rubber was produced using each of Example 3) and sheeted with a roll.

次に、第2混練り工程で得られた各ゴム組成物に加硫剤を加えて混練りして(仕上げ工程)シーティングした後、加硫を行い、下記の各ゴム特性を測定した。   Next, a vulcanizing agent was added to each rubber composition obtained in the second kneading step, kneaded (finishing step), sheeted, vulcanized, and the following rubber properties were measured.

2.ポリマーおよび原材料
ゴム組成物の製造に際しては、以下に示す種類および配合量のポリマーと原材料を用いた。なお、配合量における「PHR」の記載は、ポリマー合計量100質量部に対する配合量(質量部)を示す。
2. Polymers and raw materials In the production of the rubber composition, the following types and blending amounts of polymers and raw materials were used. In addition, description of "PHR" in a compounding quantity shows the compounding quantity (mass part) with respect to 100 mass parts of polymer total amount.

(1)種類
(a)ポリマー
ポリマーとしては、NR、SBR(各種変性剤で末端や主鎖が変性されたSBR)、BRを混合して用いた。具体的には、以下の通りである。
(1) Type (a) Polymer As the polymer, NR, SBR (SBR whose terminal and main chain were modified with various modifiers), and BR were mixed and used. Specifically, it is as follows.

NR :TSR−20
SBR:Y031(旭化成社製、末端変性SBR、スチレン量:26質量%)
BR :BR730(JSR社製、シス含有量:95質量%)
NR: TSR-20
SBR: Y031 (Asahi Kasei Co., Ltd., terminal-modified SBR, styrene content: 26% by mass)
BR: BR730 (manufactured by JSR, cis content: 95% by mass)

(b)原材料
シリカ :エポニックテグッサ社製「ウルトラシルVN3」
シランカップリング剤:Momentive社製「NXT−Z45」
カーボンブラック :フィリップス社製「N134」
アロマチックオイル :出光興産社製、ダイアナプロセスAH−24
酸化亜鉛 :三井金属鉱業社製「酸化亜鉛」
ステアリン酸 :日油社製ステアリン酸「椿」
老化防止剤 :住友化学社製「アルチゲン6C」
ワックス :大内新興化学社製「サンノックN」
硫黄 :軽井沢硫黄社製の粉末硫黄
加硫促進剤 :大内新興化学社製「ノクセラーCZ」
加硫促進剤 :大内新興化学社製「ノクセラーD」
(B) Raw material Silica: “Ultrasil VN3” manufactured by Eponic Tegussa
Silane coupling agent: “NXT-Z45” manufactured by Momentive
Carbon black: “N134” manufactured by Philips
Aromatic oil: Idemitsu Kosan Co., Ltd., Diana Process AH-24
Zinc oxide: “Zinc oxide” manufactured by Mitsui Mining & Mining
Stearic acid: NOF Co., Ltd. stearic acid
Anti-aging agent: “Altigen 6C” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Wax: “Sunknock N” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Sulfur: Powdered sulfur vulcanization accelerator made by Karuizawa Sulfur Co., Ltd .: “Noxeller CZ” made by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator: “Noxeller D” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

(2)配合量
(a)ポリマー(合計100PHR)
NR :30PHR
SBR:40PHR
BR :30PHR
(2) Compounding amount (a) Polymer (total 100 PHR)
NR: 30 PHR
SBR: 40PHR
BR: 30 PHR

(b)原材料
シリカ :90 PHR
シランカップリング剤:7.2PHR
カーボンブラック :10 PHR
オイル :15 PHR
酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス:適量
硫黄+加硫促進剤 :4.5PHR
(B) Raw material Silica: 90 PHR
Silane coupling agent: 7.2 PHR
Carbon black: 10 PHR
Oil: 15 PHR
Zinc oxide, stearic acid, anti-aging agent, wax: appropriate amount sulfur + vulcanization accelerator: 4.5 PHR

3.ゴム組成物の製造
(1)比較例1
(a)第1混練り工程
バンバリーミキサーに、ポリマーの全量(100PHR)、シリカ60PHR、シランカップリング剤4.8PHR、カーボン10PHR、オイル15PHRを投入して(充填率70%)、160秒間混練りを行った後、排出温度165℃で第1混練り物を排出して、ロールでシーティングした。
3. Production of rubber composition (1) Comparative Example 1
(A) First kneading step All the amount of polymer (100 PHR), silica 60 PHR, silane coupling agent 4.8 PHR, carbon 10 PHR, and oil 15 PHR are charged into a Banbury mixer (filling rate 70%) and kneaded for 160 seconds. Then, the first kneaded product was discharged at a discharge temperature of 165 ° C. and sheeted with a roll.

(b)第2混練り工程
バンバリーミキサーに、第1混練り物の全量、シリカ30PHR,シランカップリング剤2.4PHR、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤、酸化亜鉛を投入して(充填率70%)、120秒間混練りを行った後、排出温度155℃で第2混練り物を排出して、ロールでシーティングした。
(B) Second kneading step The entire amount of the first kneaded product, 30 PHR of silica, 2.4 PHR of silane coupling agent, stearic acid, wax, anti-aging agent, and zinc oxide are charged into a Banbury mixer (filling rate 70% ) After kneading for 120 seconds, the second kneaded product was discharged at a discharge temperature of 155 ° C. and sheeted with a roll.

(c)第3混練り工程(仕上げ工程)
バンバリーミキサーに、第2混練り物の全量、硫黄+加硫促進剤4.5PHRを投入して(充填率70%)、120秒間混練りを行った後、排出温度100℃で第3混練り物を排出して、ロールでシーティングした。
(C) Third kneading step (finishing step)
The entire amount of the second kneaded product, sulfur + vulcanization accelerator 4.5 PHR was charged into the Banbury mixer (filling rate 70%), kneaded for 120 seconds, and then the third kneaded product was discharged at 100 ° C. The sheet was discharged and sheeted with a roll.

(2)比較例2
第1混練り工程および第2混練り工程の混練り途中に、それぞれ30秒間ラムアップして、水蒸気を脱気しながら混練りを行ったこと以外は、比較例1と同様にしてゴム組成物の混練りを行った。
(2) Comparative Example 2
A rubber composition in the same manner as in Comparative Example 1 except that during the kneading in the first kneading step and the second kneading step, each kneading was performed while raming up for 30 seconds and degassing water vapor. Kneading was performed.

(3)比較例3
第1混練り工程および第2混練り工程のそれぞれにおいて、水蒸気脱気用ダクトが配置されたタンデムミキサーを用いた追加練りを30秒水蒸気を脱気しながら行ったこと以外は、比較例1と同様にしてゴム組成物の混練りを行った。
(3) Comparative Example 3
Comparative Example 1 except that in each of the first kneading step and the second kneading step, additional kneading using a tandem mixer provided with a steam degassing duct was performed while degassing the steam for 30 seconds. The rubber composition was kneaded in the same manner.

(4)実施例1
第1混練り工程を、バンバリーミキサーのチャンバーに設けられた水蒸気脱気用ダクトから水蒸気を脱気しながら(チャンバー制御ON)行ったこと以外は比較例1と同様にして混練りを行った。
(4) Example 1
Kneading was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the first kneading step was performed while degassing water vapor from the water vapor degassing duct provided in the chamber of the Banbury mixer (chamber control ON).

(5)実施例2
第2混練り工程を、バンバリーミキサーのチャンバーに設けられた水蒸気脱気用ダクトから水蒸気を脱気しながら(チャンバー制御ON)行ったこと以外は比較例1と同様にして混練りを行った。
(5) Example 2
Kneading was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the second kneading step was performed while degassing the water vapor from the vapor degassing duct provided in the chamber of the Banbury mixer (chamber control ON).

(6)実施例3
第1混練り工程および第2混練り工程のそれぞれにおいて、バンバリーミキサーのチャンバーに設けられた水蒸気脱気用ダクトから水蒸気を脱気しながら(チャンバー制御ON)行ったこと以外は比較例1と同様にして混練りを行った。
(6) Example 3
Similar to Comparative Example 1 except that each of the first kneading step and the second kneading step was performed while degassing the water vapor from the water vapor degassing duct provided in the chamber of the Banbury mixer (chamber control ON). And kneading.

4.評価
評価は以下の項目について行った。
4). Evaluation Evaluation was performed on the following items.

(1)生地不良
第2混練り工程におけるシーティング時、シート切れの発生を観察し、その程度によって「良」、「可」、「不可」の3段階で評価した。
(1) Poor dough During sheeting in the second kneading step, the occurrence of sheet breakage was observed, and the evaluation was made according to three levels: “good”, “good”, and “not good”.

(2)ムーニー粘度およびスコーチタイム
第3混練り工程において得られた第3混練り物について、島津製作所社製のSMV300を用いて、JIS K6301に基づいて、130℃でムーニー粘度(ML1+4)およびスコーチタイム(分)を測定した。
(2) Mooney viscosity and scorch time For the third kneaded product obtained in the third kneading step, Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) and scorch at 130 ° C. based on JIS K6301 using SMV300 manufactured by Shimadzu Corporation. Time (minutes) was measured.

(3)tanδ
第3混練り物を加硫温度165℃、加硫時間20分で加硫してテストサンプルを作製し、アルファーテクノロジー社製のRPA測定機を用いて70℃におけるtanδを測定した。
(3) tan δ
The third kneaded product was vulcanized at a vulcanization temperature of 165 ° C. and a vulcanization time of 20 minutes to prepare a test sample, and tan δ at 70 ° C. was measured using an RPA measuring machine manufactured by Alpha Technology.

(4)シランカップリング剤の未反応率
第2混練り工程において得られた第2混練り物を、ガスクロマトグラフィーにより、分析し、未反応のシランカップリング剤の量を求め、未反応率(%)を算出した。
(4) Unreacted rate of silane coupling agent The second kneaded product obtained in the second kneading step is analyzed by gas chromatography to determine the amount of unreacted silane coupling agent, and the unreacted rate ( %) Was calculated.

(5)シリカ分散
第2混練り工程において得られた第2混練り物を、ミクロトーム法により分析し、ゴム組成物中におけるシリカ分散(%)を測定した。
(5) Silica dispersion The second kneaded product obtained in the second kneading step was analyzed by a microtome method to measure silica dispersion (%) in the rubber composition.

(6)総合判定
上記した(a)〜(e)の評価結果に基づいて総合判定を行い、「良」、「可」、「不可」の3段階で評価した。
(6) Comprehensive determination Comprehensive determination was performed based on the evaluation results of (a) to (e) described above, and evaluation was performed in three stages: “good”, “acceptable”, and “impossible”.

5.評価結果
各評価の結果を表1に示す。
5). Evaluation results The results of each evaluation are shown in Table 1.

Figure 2017218496
Figure 2017218496

表1より、第1混練り工程、第2混練り工程のいずれかでチャンバー制御をONにした実施例1、実施例2では、比較例1に比べて生地不良の発生が低減されると共に、ムーニー粘度が低下して十分な混練りが行われていることが分かる。そして、スコーチタイムは比較例1と同程度であるが、tanδが十分に低下しており、転がり抵抗が効果的に低下していることが分かる。また、シランカップリング剤の未反応率が低下していることからシラン反応が十分に行われており、シリカの分散も向上していることが分かる。   From Table 1, in Example 1 and Example 2 in which the chamber control was turned on in either the first kneading step or the second kneading step, the occurrence of defective fabrics was reduced compared to Comparative Example 1, It can be seen that the Mooney viscosity decreases and sufficient kneading is performed. And although scorch time is comparable as the comparative example 1, it turns out that tan-delta has fully reduced and rolling resistance has fallen effectively. Moreover, since the unreacted rate of a silane coupling agent is falling, it turns out that the silane reaction is fully performed and the dispersion | distribution of a silica is also improving.

さらに、実施例1、実施例2では、比較例1、2と同程度の生地不良、ゴム特性が得られており、混練り中のラムアップや、タンデムミキサーによる追加練りを行わなくても、シラン反応の促進およびシリカの分散を図ることができることが分かる。この結果は、混練り時間を短縮して、より効率的な混練りが可能であることを示している。   Furthermore, in Example 1 and Example 2, the same fabric defects and rubber properties as those of Comparative Examples 1 and 2 were obtained, and even without ram-up during kneading or additional kneading with a tandem mixer, It can be seen that the silane reaction can be promoted and silica can be dispersed. This result shows that kneading time can be shortened and more efficient kneading is possible.

そして、第1混練り工程、第2混練り工程の双方でチャンバー制御をONにした実施例3では、生地不良が発生せず、ゴム特性もさらに向上しており、チャンバー制御は、双方の工程でONにすることが好ましいことが分かる。   In Example 3 in which the chamber control was turned on in both the first kneading step and the second kneading step, the fabric defect did not occur, and the rubber characteristics were further improved. It turns out that it is preferable to turn it on.

以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to said embodiment. Various modifications can be made to the above-described embodiment within the same and equivalent scope as the present invention.

11 バンバリーミキサー
12 撹拌ロータ
13 混練チャンバー
14 排出口
15 混練機本体
16 投入口
17 縦孔
18 ラム(フローティングウエイト)
19 ドロップドア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Banbury mixer 12 Stirring rotor 13 Kneading chamber 14 Discharge port 15 Kneading machine main body 16 Input port 17 Vertical hole 18 Lamb (floating weight)
19 Drop door

Claims (9)

ポリマーにシリカおよびシランカップリング剤が配合されたタイヤ用ゴム組成物を、密閉式のゴム混練機を用いて、前記シリカおよび前記シランカップリング剤を混練り工程において投入して混練りすることにより製造するタイヤ用ゴム組成物の製造方法であって、
前記混練り工程において、前記シリカと前記シランカップリング剤のシラン反応により発生する水を、前記密閉式のゴム混練機内で除去することを特徴とするタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
A rubber composition for a tire in which silica and a silane coupling agent are blended in a polymer is kneaded by introducing the silica and the silane coupling agent in a kneading step using a hermetic rubber kneader. A method for producing a tire rubber composition to be produced, comprising:
In the kneading step, water produced by a silane reaction between the silica and the silane coupling agent is removed in the hermetic rubber kneader.
前記混練り工程が、2段階以上の混練り工程を有しており、前記シリカおよび前記シランカップリング剤を、各混練り工程に分けて投入して混練りし、
前記2段階以上の混練り工程の内、少なくとも1つの混練り工程において、前記シリカと前記シランカップリング剤のシラン反応により発生する水を、前記密閉式のゴム混練機内で除去することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
The kneading step has a kneading step of two or more stages, and the silica and the silane coupling agent are added to each kneading step and kneaded,
The water generated by the silane reaction of the silica and the silane coupling agent in at least one kneading step among the two or more kneading steps is removed in the hermetic rubber kneader. The manufacturing method of the rubber composition for tires of Claim 1.
前記混練り工程が、第1混練り工程および第2混練り工程の2段階の混練り工程を有しており、前記シリカおよび前記シランカップリング剤を、前記第1混練り工程および前記第2混練り工程の2段階に分けて投入して混練りし、
前記第1混練り工程および/または前記第2混練り工程において、前記シリカと前記シランカップリング剤のシラン反応により発生する水を、前記密閉式のゴム混練機内で除去することを特徴とする請求項2に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
The kneading step has a two-stage kneading step of a first kneading step and a second kneading step, and the silica and the silane coupling agent are mixed with the first kneading step and the second kneading step. It is divided into two stages of the kneading process, and kneaded.
The water generated by the silane reaction of the silica and the silane coupling agent in the first kneading step and / or the second kneading step is removed in the hermetic rubber kneader. Item 3. A method for producing a rubber composition for a tire according to Item 2.
前記ポリマーが、少なくとも、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムのいずれかのポリマーを含み、
前記タイヤ用ゴム組成物が、前記ポリマー100質量部に対して、前記シリカを30〜120質量部、前記シランカップリング剤を1〜20質量部含むゴム組成物であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
The polymer includes at least a polymer of natural rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber,
The rubber composition for a tire is a rubber composition containing 30 to 120 parts by mass of the silica and 1 to 20 parts by mass of the silane coupling agent with respect to 100 parts by mass of the polymer. The manufacturing method of the rubber composition for tires of any one of Claim 1 thru | or 3.
前記ポリマー100質量部中に、下記式(1)で表される化合物により変性され、結合スチレン量が21質量%以下の変性スチレンブタジエンゴムが、5〜70質量部含まれていることを特徴とする請求項4に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
Figure 2017218496

なお、式中において、R、R、Rはアルキル基、アルコキシ基、シリルオキシ基、アセタール基、カルボキシル基、メルカプト基又はこれらの誘導体を表し、R及びRは、水素原子又はアルキル基を表す。また、nは正の整数を表す。
5 to 70 parts by mass of a modified styrene butadiene rubber modified with a compound represented by the following formula (1) and having a bound styrene content of 21% by mass or less is contained in 100 parts by mass of the polymer. The manufacturing method of the rubber composition for tires of Claim 4.
Figure 2017218496

In the formula, R 1 , R 2 and R 3 represent an alkyl group, an alkoxy group, a silyloxy group, an acetal group, a carboxyl group, a mercapto group or a derivative thereof, and R 4 and R 5 are a hydrogen atom or an alkyl group. Represents a group. N represents a positive integer.
前記密閉式のゴム混練機が、バンバリーミキサーであることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。   The method for producing a rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 5, wherein the sealed rubber kneader is a Banbury mixer. 前記バンバリーミキサーのチャンバーにフィルター付きの水蒸気脱気用ダクトが設けられており、前記水蒸気脱気用ダクトにより、前記シラン反応により発生する水を除去することを特徴とする請求項6に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。   The tire according to claim 6, wherein a steam degassing duct with a filter is provided in a chamber of the Banbury mixer, and water generated by the silane reaction is removed by the water vapor degassing duct. For producing a rubber composition for use. 前記タイヤ用ゴム組成物が、トレッドゴム用のゴム組成物であることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。   The method for producing a tire rubber composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the tire rubber composition is a rubber composition for a tread rubber. さらに、前記混練り工程において得られた混練り物に加硫剤と加硫促進剤とを投入して混練りする仕上げ工程が設けられており、
前記仕上げ工程において混練り物の温度が90〜120℃になるまで混練りすることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
Furthermore, a finishing step is provided in which a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator are added to the kneaded product obtained in the kneading step and kneaded.
The method for producing a rubber composition for a tire according to any one of claims 1 to 8, wherein the kneaded product is kneaded until the temperature of the kneaded product becomes 90 to 120 ° C in the finishing step.
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