JP2020100120A - ゴム組成物の製造方法およびタイヤの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第一式は、
5<投入されるシリカの体積×フィルファクター<30
である。第一式において、シリカの体積は、立方デシメートルで表される。
フィルファクターが第二式で算出され、第二式が、
フィルファクター=(混練対象物の体積/密閉式混練機の混練室の容量)×100
である。
第一式は、
5<投入されるシリカの体積×フィルファクター<30
である。第一式において、シリカの体積は、立方デシメートルで表される。なお、「投入されるシリカの体積×フィルファクター」を、以下では、「α」ということがある。
フィルファクターが第二式で算出され、第二式が、
フィルファクター=(混練対象物の体積/密閉式混練機の混練室の容量)×100
である。
ここからは、本態様の一例である実施形態1について説明する。
まず、実施形態1で使用することが可能な密閉式混練機について説明する。
次に、実施形態1におけるゴム組成物の製造方法が含む工程のいくつかを説明する。
工程S1は、第一式を満たすように、少なくともゴム、シリカおよびシランカップリング剤を密閉式混練機1に投入し、シラン反応(シリカおよびシランカップリング剤の反応)が抑制されるように、混練り温度を制御しながら混練りする工程K1と、次いで、混練り温度を上昇させながら混練りする工程K2と、次いで、シラン反応がすすむように、混練り温度を制御しながら混練りする工程K3とを含む。
工程K1では、第一式を満たすように、少なくともゴム、シリカおよびシランカップリング剤を密閉式混練機1に投入し、シラン反応(シリカおよびシランカップリング剤の反応)が抑制されるように、混練り温度を制御しながらこれらを混練りする。
5<密閉式混練機1に投入されるシリカの体積×フィルファクター<30
である。第一式において、シリカの体積は、立方デシメートルで表される。シリカの体積は、たとえば、シリカの質量と、シリカの比重とに基づいて求めることができる。シリカの比重として1.95kg/dm3を採用することとする。
フィルファクター=(混練対象物の体積/密閉式混練機1の混練室の容量)×100
第二式において、混練対象物の体積は、立方デシメートルで表されることができる。混練対象物の体積は、混練対象物の質量と、混練対象物の密度とに基づいて求めることができる。ここで、混練対象物の質量は、加硫系配合剤(たとえば硫黄および加硫促進剤)を除く配合剤の質量と、ゴムの質量との合計であることができる。第二式において、混練室の容量も、立方デシメートルで表されることができる。混練室の容量は特に限定されない。混練室の容量は、たとえば、150dm3以上450dm3以下であることができる。なお、1立方デシメートルは1Lに相当する。
工程K2では、混練り温度を上昇させながら混練りする。工程K2では、混練り温度を、シラン反応が活発にすすむ温度(たとえば140℃以上)まで上昇させる。具体的には、混練り温度を、工程K3の目標温度Tsまで上昇させる。
工程K3では、シラン反応(シリカおよびシランカップリング剤の反応)がすすむように、混練り温度を制御しながら混練りする。
ゴム混合物は、必要に応じて、さらに混練をおこなうことができる。たとえば、ゴム混合物に、シリカおよびシランカップリング剤を必要に応じて追加し、さらに混練することができる。この段階で追加するシリカは、工程K1で投入するシリカと同種であってもよく、異種であってもよい。この段階で追加するシランカップリング剤は、工程K1で投入するシランカップリング剤と同種であってもよく、異種であってもよい。
工程S2では、少なくともゴム混合物および加硫系配合剤を混練りしてゴム組成物を得る。加硫系配合剤として硫黄、有機過酸化物などの加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤などを挙げることができる。加硫系配合剤は、これらから、一つまたは任意の組み合わせを選択して、使用することができる。硫黄として粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などを挙げることができる。硫黄は、これらから、一つまたは任意の組み合わせを選択して、使用することができる。加硫促進剤として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を挙げることができる。加硫促進剤は、これらから、一つまたは任意の組み合わせを選択して、使用することができる。混練りは、混練機でおこなうことができる。混練機として密閉式混練機、オープンロールなどを挙げることができる。密閉式混練機としてバンバリーミキサー、ニーダーなどを挙げることができる。
次に、実施形態1におけるタイヤの製造方法が含む工程のいくつかを説明する。なお、これらの工程のうち、ゴム組成物の作製工程はすでに説明した。
実施形態1におけるゴム組成物の製造方法およびタイヤの製造方法には、種々の変更を加えることができる。たとえば、以下の変形例から、一つまたは複数を選択して、実施形態1に変更を加えることができる。
SBR1 「SBR1502」JSR社製
SBR2 「SBR1723」(油含量27質量%)JSR社製
NR RSS#3
カーボンブラック 「シーストKH」東海カーボン社製
シリカ 「9100GR」(BET=235m2/g)エボニック社製
オイル 「プロセスNC140」JX日鉱日石社製
シランカップリング剤 「Si75」デグッサ社製
老化防止剤 「ノクラック6C」大内新興化学工業社製
酸化亜鉛 「酸化亜鉛2種」三井金属鉱業社製
ワックス 「OZOACE0355」日本精蝋社製
ステアリン酸 「工業用ステアリン酸」花王社製
硫黄 「5%油処理粉末硫黄」鶴見化学工業社製
加硫促進剤 「ノクセラーNS−P」大内新興化学工業社製
フィルファクターは下記式で算出した。
フィルファクター=(混練対象物の体積/B型バンバリーミキサーの混練室の容量)×100
混練対象物の体積は、混練対象物の質量と、混練対象物の密度とに基づいて求めた。ここで、混練対象物の質量は、硫黄および加硫促進剤を除く配合剤の質量と、ゴムの質量とを合計して求めた。混練室の容量は260立方デシメートルであった。
αは、下記式で算出した。
α=B型バンバリーミキサーに投入されるシリカの体積×フィルファクター
この式において、シリカの体積は、立方デシメートルで表される。シリカの体積は、シリカの質量と、シリカの比重とに基づいて求めた。シリカの比重として1.95kg/dm3を採用した。
表1にしたがって、硫黄および加硫促進剤を除く配合剤と、ゴムとをB型バンバリーミキサーに投入し、目標温度Ts=150℃で混練りし、160℃で排出し、ゴム混合物を得た。ゴム混合物、硫黄および加硫促進剤をB型バンバリーミキサーに投入し、未加硫ゴムを得た。
表1にしたがって、硫黄および加硫促進剤を除く配合剤と、ゴムとをB型バンバリーミキサーに投入し、目標温度Ts=130℃で混練りし、次いで、目標温度Ts=150℃で混練りし、160℃で排出し、ゴム混合物を得た。次いで、ゴム混合物、硫黄および加硫促進剤をB型バンバリーミキサーに投入し、未加硫ゴムを得た。
未加硫ゴムのムーニー粘度を、東洋精機製作所製のロータレスムーニー測定機を用いて、JIS K−6300に準じて測定した。ムーニー粘度を測定するために、未加硫ゴムを100℃で1分間予熱した後にローターを回転させ、ローターの回転開始から4分後のトルク値をムーニー単位で記録した。比較例1のムーニー粘度を100とした指数で、各例のムーニー粘度を表1に示す。指数が小さいほどムーニー粘度が低く、加工性に優れる。
未加硫ゴムを8インチロールで、シート状に成形し、表面および両端部の状態を観察した。表面および両端部が滑らかな状態の場合に「○」と判定し、表面がごつごつし、両端部がギザギザ状のいずれか少なくとも一方に該当する場合に「×」と判定した。
Claims (4)
- 第一式を満たすように、少なくともゴム、シリカおよびシランカップリング剤を密閉式混練機に投入し、前記シリカおよび前記シランカップリング剤の反応が抑制されるように混練り温度を制御しながら混練りする工程と、
前記反応がすすむように、混練り温度を制御しながら前記密閉式混練機で混練りする工程とを含み、
前記第一式は、
5<投入される前記シリカの体積×前記フィルファクター<30
であり、
前記第一式において、前記シリカの体積は、立方デシメートルで表され、
前記フィルファクターが第二式で算出され、前記第二式が、
フィルファクター=(混練対象物の体積/前記密閉式混練機の混練室の容量)×100
である、
ゴム組成物の製造方法。 - 前記反応が抑制されるように混練りする前記工程は、前記混練り温度が一定に保持されるように混練りすることを含み、
前記反応がすすむように混練りする前記工程は、前記混練り温度が一定に保持されるように混練りすることを含む、
請求項1に記載のゴム組成物の製造方法。 - 前記フィルファクターが50%〜66%である、請求項1または2に記載のゴム組成物の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法でゴム組成物を作製する工程と、
前記ゴム組成物を用いて未加硫タイヤを作製する工程とを含む、
タイヤの製造方法。
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