JP2018109100A - ゴムウエットマスターバッチの製造方法 - Google Patents

ゴムウエットマスターバッチの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018109100A
JP2018109100A JP2016256603A JP2016256603A JP2018109100A JP 2018109100 A JP2018109100 A JP 2018109100A JP 2016256603 A JP2016256603 A JP 2016256603A JP 2016256603 A JP2016256603 A JP 2016256603A JP 2018109100 A JP2018109100 A JP 2018109100A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
rubber latex
filler
solution
latex solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016256603A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6883424B2 (ja
Inventor
優也 近野
Yuya Konno
優也 近野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP2016256603A priority Critical patent/JP6883424B2/ja
Priority to CN201710739255.3A priority patent/CN108250453A/zh
Priority to US15/806,602 priority patent/US20180179365A1/en
Priority to DE102017129849.5A priority patent/DE102017129849B4/de
Publication of JP2018109100A publication Critical patent/JP2018109100A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6883424B2 publication Critical patent/JP6883424B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/09Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene
    • C08L9/08Latex
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2309/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08J2309/06Copolymers with styrene
    • C08J2309/08Latex
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2310/00Masterbatches

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】ゴム粉が均一に分散したゴムウエットマスターバッチであって、ゴム粉を配合することに伴う加硫ゴムの耐摩耗性および屈曲疲労性の悪化を防止可能なゴムウエットマスターバッチの製造方法を提供すること。
【解決手段】充填材を分散溶媒中に分散させる際に、合成スチレンブタジエン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充填材を含有するスラリー溶液を製造する工程(I)と、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充填材含有ゴムラテックス溶液を製造する工程(II)と、ゴムラテックス粒子が付着した充填材含有ゴムラテックス溶液を凝固してゴム凝固物を製造する工程(III)と、ゴム凝固物を脱水・乾燥する工程(IV)とを含み、工程(I)〜(IV)のいずれかの工程で、ゴム粉を混合するゴムウエットマスターバッチの製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、少なくともゴム粉、充填材、分散溶媒、および合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液を原料とするゴムウエットマスターバッチの製造方法に関する。
従来から、廃タイヤなどのゴム製品廃材は再利用されており、例えばセメント工場などで燃料として再利用されているが、近年、環境問題を配慮し、廃タイヤなどを粉砕し、ゴム片またはゴム粉としてそのまま使用する、マテリアルリサイクルが推奨されている。しかしながら、廃タイヤなどを微粉砕化したゴム粉を新ゴムに混合した場合、ゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの物性の悪化、例えば耐摩耗性や屈曲疲労性などの悪化が問題となっていた。
ところで、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、ゴム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。ゴム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ゴム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、ゴム物性に優れるゴム組成物が得られる。
例えば下記特許文献1では、ゴム成分を含むゴム液に、充填材および/または特定の無機充填材の少なくとも1種をあらかじめ水中に分散させたスラリー液を混合し、凝固、脱水、乾燥して得られたゴムウエットマスターバッチに対して、フェノール樹脂および/または脂環族炭化水素樹脂を配合したゴムウエットマスターバッチ組成物が記載されている。また下記特許文献2では、ジエン系ゴムからなるゴム成分及び充填剤を含み、JIS−K6268のA法により求められる実密度をdc、構成成分分析によるi成分の密度及び質量分率を各々di及びφiとしたとき、特的の関係式を満たすゴム組成物が記載されている。
また下記特許文献3では、ゴムラテックスと充填剤分散液と液状ジエン系重合体エマルジョンとを混合して得られるゴムウエットマスターバッチを含むトレッド用ゴム組成物が記載されている。さらに下記特許文献4では、ゴムラテックスと、窒素吸着比表面積が900m/g以上、DBP吸油量が300ml/100g以上である導電性カーボンブラックの分散液とを混合して得られるウェットマスターバッチを含有するタイヤ用ゴム組成物が記載されている。
特開2006−342262号公報 特公表2010−123072号公報 特開2012−102238号公報 特開2015−34280号公報
しかしながら、上記文献に記載の技術ではゴム粉を配合する点について記載も示唆もしていない。
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、ゴム粉が均一に分散したゴムウエットマスターバッチであって、ゴム粉を配合することに伴う加硫ゴムの耐摩耗性および屈曲疲労性の悪化を防止可能なゴムウエットマスターバッチの製造方法を提供することにある。
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係るゴムウエットマスターバッチの製造方法は、少なくともゴム粉、充填材、分散溶媒、および合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液を原料とするゴムウエットマスターバッチの製造方法であって、前記充填材を前記分散溶媒中に分散させる際に、前記合成スチレンブタジエン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充填材を含有するスラリー溶液を製造する工程(I)と、前記スラリー溶液と、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充填材含有ゴムラテックス溶液を製造する工程(II)と、ゴムラテックス粒子が付着した前記充填材含有ゴムラテックス溶液を凝固してゴム凝固物を製造する工程(III)と、前記ゴム凝固物を脱水・乾燥する工程(IV)とを含み、前記工程(I)〜(IV)のいずれかの工程で、前記ゴム粉を混合することを特徴とする。
上記製造方法によれば、充填材を分散溶媒中に分散させる際に、合成スチレンブタジエン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充填材を含有するスラリー溶液を製造する(工程(I))。これにより、充填材の表面の一部あるいは全部に、極薄いラテックス相が生成し、工程(II)において残りのゴムラテックス溶液と混合する際、充填材の再凝集を防止することができ、かつゴムラテックス粒子が付着した充填材含有ゴムラテックス溶液を凝固・乾燥する工程(III)においても、充填材の再凝集を抑制することができる。その結果、充填材が均一に分散し、経時的にも充填材の分散安定性に優れたゴムウエットマスターバッチを製造することができる。さらに上記製造方法においては、工程(I)〜(IV)のいずれかの工程でゴム粉を混合することにより、ゴム粉を配合することに伴う加硫ゴムの耐摩耗性および屈曲疲労性の悪化が防止されたゴムウエットマスターバッチを製造することができる。
また、本発明に係るゴム組成物の製造方法は、ゴムウエットマスターバッチを少なくとも含むゴム組成物の製造方法であって、前記ゴムウエットマスターバッチが、請求項1に記載の製造方法により製造されることを特徴とする。
本発明に係るゴムウエットマスターバッチは、充填材を分散溶媒中に分散させる際に、合成スチレンブタジエン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充填材を含有するスラリー溶液を製造後(工程(I))、スラリー溶液と残りのゴムラテックス溶液とを混合し(工程(II))、次いで凝固・脱水・乾燥して得られる(工程(III)〜(IV))。そして、工程(I)〜(IV)のいずれかの工程で、前記ゴム粉を混合する。
本発明において、ゴム粉は少なくとも一部が加硫されたものを好適に使用可能であり、特に環境問題を考慮した場合、使用済みタイヤを原料として得られた再生ゴムを粉末化したものが好ましい。得られる加硫ゴムの引張強度および引裂き強度とタイヤ部材の加工性とを考慮した場合、ゴム粉の粒径はASTM D5644−01に準拠したMeshで100Mesh以下が好ましく、200Mesh以下がより好ましい。
本発明において、充填材とは、カーボンブラック、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウムなど、ゴム工業において通常使用される無機充填材を意味する。上記無機充填材の中でも、本発明においてはカーボンブラックを特に好適に使用することができる。
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。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。
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。
ゴムラテックス溶液として、本発明においては合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液を使用する。合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液は、乳化重合法により合成されたものや溶液重合法により合成されたゴムを水中に乳化分散させたものを使用可能である。ラテックス中におけるゴム成分(ゴムポリマー)の含有率は、特に限定されないが、一般には10〜60質量%のものを用いることができる。
本発明においては、ゴムラテックス溶液として合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液以外に、例えば天然ゴムラテックス溶液を使用することができる。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。本発明において使用する天然ゴムラテックス中の天然ゴムの数平均分子量は、200万以上であることが好ましく、250万以上であることがより好ましい。また天然ゴムラテックスについては濃縮ラテックスやフィールドラテックスといわれる新鮮ラテックスなど区別なく使用できる。ただし、合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液以外のゴムラテックス溶液の含有量は少ないことが好ましく、具体的には、ゴムラテックス溶液(固形分)の全量を100質量部としたとき、合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液の配合量を95質量%以上とすることが好ましく、98質量%以上とすることがより好ましい。
以下に、本発明に係るゴムウエットマスターバッチの製造方法について説明する。特に、本実施形態では、充填材としてカーボンブラックを使用した例について説明する。
かかる製造方法は、カーボンブラックを分散溶媒中に分散させる際に、合成スチレンブタジエン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工程(I)と、スラリー溶液と、残りの合成スチレンブタジエン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工程(II)と、ゴムラテックス粒子が付着した充填材含有ゴムラテックス溶液を凝固してゴム凝固物を製造する工程(III)と、ゴム凝固物を脱水・乾燥する工程(IV)とを含む。
(1)工程(I)
工程(I)では、カーボンブラックを分散溶媒中に分散させる際に、合成スチレンブタジエン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。合成スチレンブタジエン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、合成スチレンブタジエン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合成スチレンブタジエン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。合成スチレンブタジエン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(I)における合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液の添加量としては、使用する合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液の全量(工程(I)および工程(II)で添加する全量)に対して、0.5〜50質量%が例示される。
工程(I)では、添加する合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液の固形分(ゴム)量が、カーボンブラックとの質量比で0.5〜10%であることが好ましく、1〜6%であることが好ましい。また、添加する合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液中の固形分(ゴム)濃度が、0.5〜5質量%であることが好ましく、0.5〜1.5質量%であることがより好ましい。これらの場合、ゴムラテックス粒子をカーボンブラックに確実に付着させつつ、カーボンブラックの分散度合いを高めたゴムウエットマスターバッチを製造することができる。
工程(I)において、合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液存在下でカーボンブラックおよび分散溶媒を混合する方法としては、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カーボンブラックを分散させる方法が挙げられる。
上記「高せん断ミキサー」とは、ローターとステーターとを備えるミキサーであって、高速回転が可能なローターと、固定されたステーターと、の間に精密なクリアランスを設けた状態でローターが回転することにより、高せん断作用が働くミキサーを意味する。このような高せん断作用を生み出すためには、ローターとステーターとのクリアランスを0.8mm以下とし、ローターの周速を5m/s以上とすることが好ましい。このような高せん断ミキサーは、市販品を使用することができ、例えばSILVERSON社製「ハイシアーミキサー」が挙げられる。
本発明においては、合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液存在下でカーボンブラックおよび分散溶媒を混合し、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際、カーボンブラックの分散性向上のために界面活性剤を添加しても良い。界面活性剤としては、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。また、界面活性剤に代えて、あるいは界面活性剤に加えて、エタノールなどのアルコールを使用しても良い。ただし、界面活性剤を使用した場合、最終的な加硫ゴムのゴム物性が低下することが懸念されるため、界面活性剤の配合量は、合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液の固形分(ゴム)量100質量部に対して、2質量部以下であることが好ましく、1質量部以下であることがより好ましく、実質的に界面活性剤を使用しないことが好ましい。
(2)工程(II)
工程(II)では、スラリー溶液と、残りの合成スチレンブタジエン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、残りの合成スチレンブタジエン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天然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。
残りの合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液は、次工程(IV)での乾燥時間・労力を考慮した場合、工程(I)で添加した合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液よりも固形分(ゴム)濃度が高いことが好ましく、具体的には固形分(ゴム)濃度が10〜60質量%であることが好ましく、20〜30質量%であることがより好ましい。
(3)工程(III)
工程(III)では、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を凝固する。凝固方法としては、例えば、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ゴムラテックス溶液中に凝固剤を含有させる方法が挙げられる。
使用する凝固剤としては、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塩を使用することができる。
(4)工程(IV)
工程(IV)では、得られたゴム凝固物を脱水・乾燥する。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。
本発明に係るゴムウエットマスターバッチの製造方法では、前記工程(I)〜(IV)のいずれかの工程において、ゴム粉を混合する。工程(I)であれば、例えば、充填材を分散溶媒中に分散させる際、または合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液を添加する前後、あるいは同じタイミングで、ゴム粉を混合することができる。また、工程(II)であれば、例えば、残りのゴムラテックス溶液を添加する前後、あるいは同じタイミングでゴム粉を混合することができる。また、工程(III)であれば、例えば、凝固剤を添加する前後、あるいは同じタイミングでゴム粉を混合することができる。さらに、工程(IV)であれば、例えば脱水段階あるいは乾燥段階の任意のタイミングでゴム粉を混合可能である。
工程(IV)後に得られるゴムウエットマスターバッチは、ゴム100質量部に対してゴム粉を1〜40質量部含有することが好ましい。この場合、ゴム粉が均一に分際し、耐摩耗性および屈曲疲労性に優れた加硫ゴムの原料となり得る。
また、工程(IV)後に得られるゴムウエットマスターバッチは、ゴム100質量部に対して充填材を70質量部以下含有することが好ましい。この場合、充填材の分散度合いと、加硫ゴムとしたときの発熱性および耐久性とを、バランス良く向上したゴムウエットマスターバッチを製造することができる。
工程(IV)後に得られるゴムウエットマスターバッチにおいて、必要に応じて硫黄系加硫剤、加硫促進剤、シリカ、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、加工助剤などの通常ゴム工業で使用される配合剤を配合することにより、本発明に係るゴム組成物を製造することができる。
硫黄系加硫剤としての硫黄は通常のゴム用硫黄であればよく、例えば粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などを用いることができる。本発明に係るタイヤゴム用ゴム組成物における硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対して0.3〜6.0質量部であることが好ましい。硫黄の含有量が0.3質量部未満であると、加硫ゴムの架橋密度が不足してゴム強度などが低下し、6.0質量部を超えると、特に耐熱性および耐久性の両方が悪化する。加硫ゴムのゴム強度を良好に確保し、耐熱性と耐久性をより向上するためには、硫黄の含有量がゴム成分100質量部に対して1.0〜4.5質量部であることがより好ましく、1.4〜2.8質量部であることがさらに好ましい。
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。加硫促進剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して1.0〜5.0質量部であることがより好ましく、1.5〜4.0質量部であることがさらに好ましい。
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。老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して0.3〜3.0質量部であることがより好ましく、0.5〜2.0質量部であることがさらに好ましい。
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に加えて、必要に応じて、硫黄系加硫剤、加硫促進剤、シリカ、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、加工助剤などを、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの通常のゴム工業において使用される混練機を用いて混練りすることにより得られる。
また、上記各成分の配合方法は特に限定されず、硫黄系加硫剤、および加硫促進剤などの加硫系成分以外の配合成分を予め混練してマスターバッチとし、残りの成分を添加してさらに混練する方法、各成分を任意の順序で添加し混練する方法、全成分を同時に添加して混練する方法などのいずれでもよい。
以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明する。使用原料および使用装置は以下のとおりである。
(使用原料)
a)ゴム成分
ESBR(乳化重合スチレンブタジエンゴム);JSR社製「SBR1502」(Mw:42万)
合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液(SBRラテックス);JSR社製「ローデックス」(固形分50%、Tg=−50℃)
b)充填材(カーボンブラック(CB));東海カーボン社製「シーストKH」(N2SA 93m/g, DBP 119(cm/100g)
c)亜鉛華;三井金属鉱業社製「亜鉛華1号」
d)老化防止剤;大内新興化学工業社製「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、6PPD)
e)ステアリン酸;花王社製「ルナックS20」
f)ゴム粉
ゴム粉1(PD140);Lehigh社製「PolyDyne140」(ASTM D5644−01準拠、120Mesh(125μm);<1(% Retained)、140Mesh(105μm);<10(% Retained)、Minus 200Mesh(75μm);>30(% Retained))
ゴム粉2(PD200);Lehigh社製「PolyDyne200」(ASTM D5644−01準拠、170Mesh(88μm);<1(% Retained)、200Mesh(74μm);<10(% Retained))
g)硫黄;鶴見化学工業社製「粉末硫黄」
h)加硫促進剤;住友化学社製「ソクシールCZ」
(評価)
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。
(加硫ゴムの耐摩耗特性)
JIS K6264に準じて、岩本製作所(株)製のランボーン摩耗試験機を用いて、荷重40N、スリップ率30%、温度23℃、落砂量20g/分で摩耗減量を測定し、比較例1の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど、摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れることを示す。
(加硫ゴムの耐疲労性)
JIS K6260に準拠し、測定は23℃の条件下で行い、亀裂成長が2mmになるまでの回数を求め、比較例1の値を100とした指数で示した。指数が大きいほど、耐疲労性に優れることを示す。
実施例1
0.5質量%に調整した希薄SBRラテックス水溶液(固形分(ゴム)量で0.8質量部)にカーボンブラック50質量部およびゴム粉1を20質量部添加し、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)、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(I))。
次に、工程(I)で製造された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、残りの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、工程(I)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し、次いでSANYO社製家庭用ミキサーSM−L56型を使用して混合し(ミキサー条件11300rpm、30分)、カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造した(工程(II))。
工程(II)で製造されたカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液に、凝固剤として蟻酸10質量%水溶液をpH4に成るまで添加し、凝固物をスエヒロEPM社製スクリュープレスV−01型で水分率1.5%以下まで乾燥することにより、ゴムウエットマスターバッチ(WMB2
)を製造した(工程(III),(IV))。
得られたゴムウエットマスターバッチに表1に記載の各種添加剤を配合してゴム組成物とし、その加硫ゴムの物性を測定した。結果を表1に示す。
実施例2
工程(I)にてゴム粉を投入することに代えて、工程(II)において、残りのゴムラテックス溶液投入時に併せてゴム粉を投入したこと以外は、実施例1と同様にゴムウエットマスターバッチ(WMB2)および加硫ゴムを製造した。
実施例3
工程(I)にてゴム粉を投入することに代えて、工程(III)において、ギ酸投入時に併せてゴム粉を投入したこと以外は、実施例1と同様にゴムウエットマスターバッチ(WMB2)および加硫ゴムを製造した。
実施例4
工程(I)にてゴム粉を投入することに代えて、工程(III)において、ギ酸投入時に併せてゴム粉2を投入したこと以外は、実施例1と同様にゴムウエットマスターバッチ(WMB3)および加硫ゴムを製造した。
比較例1〜3
比較例1においては、ESBRおよび各種配合剤をドライ条件で混練することにより、ゴム組成物を製造した。比較例2,3においても、ESBR、ゴム粉および各種配合剤をドライ条件で混練することにより、ゴム組成物を製造した。
比較例4
表1に記載のゴムウエットマスターバッチ(WMB1)に対し、ドライ条件でゴム粉を混練することにより、ゴム組成物を製造した。
Figure 2018109100

Claims (2)

  1. 少なくともゴム粉、充填材、分散溶媒、および合成スチレンブタジエンゴムラテックス溶液を原料とするゴムウエットマスターバッチの製造方法であって、
    前記充填材を前記分散溶媒中に分散させる際に、前記合成スチレンブタジエン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充填材を含有するスラリー溶液を製造する工程(I)と、
    前記スラリー溶液と、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充填材含有ゴムラテックス溶液を製造する工程(II)と、
    ゴムラテックス粒子が付着した前記充填材含有ゴムラテックス溶液を凝固してゴム凝固物を製造する工程(III)と、
    前記ゴム凝固物を脱水・乾燥する工程(IV)とを含み、
    前記工程(I)〜(IV)のいずれかの工程で、前記ゴム粉を混合することを特徴とするゴムウエットマスターバッチの製造方法。
  2. ゴムウエットマスターバッチを少なくとも含むゴム組成物の製造方法であって、
    前記ゴムウエットマスターバッチが、請求項1に記載の製造方法により製造されることを特徴とするゴム組成物の製造方法。
JP2016256603A 2016-12-28 2016-12-28 ゴムウエットマスターバッチの製造方法 Active JP6883424B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016256603A JP6883424B2 (ja) 2016-12-28 2016-12-28 ゴムウエットマスターバッチの製造方法
CN201710739255.3A CN108250453A (zh) 2016-12-28 2017-08-25 橡胶湿法母炼胶的制造方法
US15/806,602 US20180179365A1 (en) 2016-12-28 2017-11-08 Method for producing wet rubber masterbatch
DE102017129849.5A DE102017129849B4 (de) 2016-12-28 2017-12-13 Verfahren zum Herstellen eines nassen Kautschukmasterbatches

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016256603A JP6883424B2 (ja) 2016-12-28 2016-12-28 ゴムウエットマスターバッチの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018109100A true JP2018109100A (ja) 2018-07-12
JP6883424B2 JP6883424B2 (ja) 2021-06-09

Family

ID=62509935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016256603A Active JP6883424B2 (ja) 2016-12-28 2016-12-28 ゴムウエットマスターバッチの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180179365A1 (ja)
JP (1) JP6883424B2 (ja)
CN (1) CN108250453A (ja)
DE (1) DE102017129849B4 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6030697B1 (ja) * 2015-04-21 2016-11-24 住友ゴム工業株式会社 タイヤ外層用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP6706050B2 (ja) * 2015-11-16 2020-06-03 Toyo Tire株式会社 ゴムウエットマスターバッチおよびゴム組成物の製造方法
CN110171073A (zh) * 2019-04-29 2019-08-27 广东广荣纳米科技集团有限公司 一种湿法炼胶用设备及湿法炼胶方法
TW202227547A (zh) * 2020-10-26 2022-07-16 義大利商佛沙里斯股份有限公司 製備包含再生的橡膠粉末的苯乙烯-丁二烯橡膠的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007217677A (ja) * 2006-01-20 2007-08-30 Bridgestone Corp 粉ゴムと充填剤を用いた天然ゴム及び/又は合成イソプレンゴムマスターバッチの製造方法
JP2007231153A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Bridgestone Corp 天然ゴムウェットマスターバッチの製造方法、天然ゴムウェットマスターバッチ及びそれを用いたゴム組成物
JP2012144680A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ゴムウエットマスターバッチおよびその製造方法、ゴム組成物ならびに空気入りタイヤ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4965822B2 (ja) 2005-06-09 2012-07-04 株式会社ブリヂストン ウエットマスターバッチゴム組成物及びタイヤ
JP2010123072A (ja) 2008-11-21 2010-06-03 Nagoya Institute Of Technology パルスニューロンモデルのためのバックプロパゲーション学習法
JP2012102238A (ja) 2010-11-10 2012-05-31 Sumitomo Rubber Ind Ltd トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP4727766B1 (ja) * 2011-03-07 2011-07-20 東洋ゴム工業株式会社 未加硫ゴム組成物およびその製造方法、ならびに空気入りタイヤ
JP5875380B2 (ja) * 2012-01-19 2016-03-02 東洋ゴム工業株式会社 ゴムウエットマスターバッチの製造方法およびゴムウエットマスターバッチ、ならびにゴムウエットマスターバッチを含有するゴム組成物
JP6084947B2 (ja) 2013-07-11 2017-02-22 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007217677A (ja) * 2006-01-20 2007-08-30 Bridgestone Corp 粉ゴムと充填剤を用いた天然ゴム及び/又は合成イソプレンゴムマスターバッチの製造方法
JP2007231153A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Bridgestone Corp 天然ゴムウェットマスターバッチの製造方法、天然ゴムウェットマスターバッチ及びそれを用いたゴム組成物
JP2012144680A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ゴムウエットマスターバッチおよびその製造方法、ゴム組成物ならびに空気入りタイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
JP6883424B2 (ja) 2021-06-09
DE102017129849B4 (de) 2022-02-24
US20180179365A1 (en) 2018-06-28
DE102017129849A1 (de) 2018-06-28
CN108250453A (zh) 2018-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4738551B1 (ja) ゴムウエットマスターバッチおよびその製造方法、ゴム組成物ならびに空気入りタイヤ
JP5946387B2 (ja) ゴムウエットマスターバッチ
JP5618878B2 (ja) 未加硫ゴム組成物およびその製造方法、ならびに空気入りタイヤ
JP6116448B2 (ja) ゴムウエットマスターバッチおよびその製造方法、ゴム組成物ならびに空気入りタイヤ
JP6195504B2 (ja) ゴム組成物
JP6883424B2 (ja) ゴムウエットマスターバッチの製造方法
JP2017039881A (ja) ゴムウエットマスターバッチの製造方法、ゴム組成物の製造方法およびタイヤの製造方法
JP6918492B2 (ja) ゴムウエットマスターバッチの製造方法
JP2014091810A (ja) ゴムウエットマスターバッチおよびその製造方法、ゴム組成物ならびに空気入りタイヤ
JP2010209175A (ja) ウエットマスターバッチの製造方法、および該ウエットマスターバッチを用いて得られた加硫ゴム
JP2012158666A (ja) ゴム組成物およびその製造方法、ならびに空気入りタイヤ
JP6377979B2 (ja) ゴムウエットマスターバッチの製造方法
JP2013181051A (ja) タイヤベーストレッド用ゴム組成物およびその製造方法、ならびに空気入りタイヤ
JP7023698B2 (ja) 空気入りタイヤ用ゴム部材の製造方法および空気入りタイヤの製造方法
JP2018062613A (ja) タイヤ部材の製造方法
JP7066398B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物の製造方法
JP2020055962A (ja) ゴムウエットマスターバッチの製造方法
JP2012207088A (ja) ゴムウエットマスターバッチおよびその製造方法、ゴム組成物ならびに空気入りタイヤ
CN109923154B (zh) 橡胶组合物及其制备方法
JP2019104859A (ja) ゴムウエットマスターバッチの製造方法
JP6959124B2 (ja) ゴムウエットマスターバッチの製造方法
JP7505878B2 (ja) ゴムウエットマスターバッチおよびその製造方法、ゴム組成物およびその製造方法、ならびに空気入りタイヤ
JP6964501B2 (ja) ゴム組成物の製造方法
JP6957330B2 (ja) 空気入りタイヤ用ゴム部材の製造方法および空気入りタイヤの製造方法
JP2018062622A (ja) ゴムウエットマスターバッチの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210105

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210420

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210510

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6883424

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250