JP3084495B2 - ゴム混合方法 - Google Patents
ゴム混合方法Info
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- JP3084495B2 JP3084495B2 JP2402992A JP2402992A JP3084495B2 JP 3084495 B2 JP3084495 B2 JP 3084495B2 JP 2402992 A JP2402992 A JP 2402992A JP 2402992 A JP2402992 A JP 2402992A JP 3084495 B2 JP3084495 B2 JP 3084495B2
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- oil
- rubber
- carbon black
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、１９ノナメーター（ｎ
ｍ）以下の小粒子径のカーボンブラックとオイルとを配
合するゴムの混合方法に関する。
ｍ）以下の小粒子径のカーボンブラックとオイルとを配
合するゴムの混合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、よく知られているように、各種
のゴム製品の製造に使用されるゴム組成物には、ゴムの
硬さ、引張強さ、モジュラス、耐摩耗性等の機械的性質
を高めるため、補強剤として多量のカーボンブラックが
配合され、また、ゴムに可塑性を付与して配合薬品の混
入分散をよくし加工性を向上するため、多量のオイルが
配合されている。
のゴム製品の製造に使用されるゴム組成物には、ゴムの
硬さ、引張強さ、モジュラス、耐摩耗性等の機械的性質
を高めるため、補強剤として多量のカーボンブラックが
配合され、また、ゴムに可塑性を付与して配合薬品の混
入分散をよくし加工性を向上するため、多量のオイルが
配合されている。
【０００３】この場合、一般に耐摩耗性を向上するため
カーボンブラックの粒子径を小さくする傾向にある。し
かしながら、１９ノナメーター（以下ｎｍと略す）以下
の粒子径の小さいカーボンブラックになると、このカー
ボンブラックをゴム１００重量部当たり５０〜９０重量
部を混合し、次いでオイルを１０〜５０重量部を混合す
ると、オイルによってバンバリーミキサー等の混合機が
ロータースリップを起こす（オイルスリップという）た
め混合することができなかった。
カーボンブラックの粒子径を小さくする傾向にある。し
かしながら、１９ノナメーター（以下ｎｍと略す）以下
の粒子径の小さいカーボンブラックになると、このカー
ボンブラックをゴム１００重量部当たり５０〜９０重量
部を混合し、次いでオイルを１０〜５０重量部を混合す
ると、オイルによってバンバリーミキサー等の混合機が
ロータースリップを起こす（オイルスリップという）た
め混合することができなかった。
【０００４】このため、従来は図２に示すような混合方
法が採用されていた。すなわち、図２は、従来のゴム配
合における攪拌機のトルクの経時変化を示すグラフであ
る。図２において、ａ点はゴムの添加時点、ｂ点はカー
ボンブラックの添加時点、さらにｃ点はオイルの添加時
点を示している。ａ点のゴム添加によりトルクは立ち上
がり、次いでｂ点でのカーボンブラックの添加によりト
ルクは急激に上昇するが、一旦僅かに低下して再び徐々
に上昇する。従来は、このトクルが徐々に上昇する途中
のBIT が出る前のｃ点、つまりカーボンブラックが完全
に分散しないうちにオイルを添加することによって、オ
イルスリップを防止するようにしていた。しかし、この
方法は得られたゴム組成物の品質及び性能の向上に限界
があった。
法が採用されていた。すなわち、図２は、従来のゴム配
合における攪拌機のトルクの経時変化を示すグラフであ
る。図２において、ａ点はゴムの添加時点、ｂ点はカー
ボンブラックの添加時点、さらにｃ点はオイルの添加時
点を示している。ａ点のゴム添加によりトルクは立ち上
がり、次いでｂ点でのカーボンブラックの添加によりト
ルクは急激に上昇するが、一旦僅かに低下して再び徐々
に上昇する。従来は、このトクルが徐々に上昇する途中
のBIT が出る前のｃ点、つまりカーボンブラックが完全
に分散しないうちにオイルを添加することによって、オ
イルスリップを防止するようにしていた。しかし、この
方法は得られたゴム組成物の品質及び性能の向上に限界
があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、オイ
ルスリップを防止すると共にゴム組成物の品質及び性能
を向上することができるゴム混合方法を提供することに
ある。
ルスリップを防止すると共にゴム組成物の品質及び性能
を向上することができるゴム混合方法を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような本発明の目的
は、未加硫ゴム１００重量部に対し１９ｎｍ以下の粒子
径を有するカーボンブラック６０〜９０重量部と、オイ
ル１０〜５０重量部を添加混合するに際して、先ず前記
カーボンブラックを未加硫ゴムに添加してＢＩＴが出る
まで攪拌混合し、次いで該混合物にオイルを少量ずつ連
続的に添加するか又は断続的に分割添加することにより
達成することができる。
は、未加硫ゴム１００重量部に対し１９ｎｍ以下の粒子
径を有するカーボンブラック６０〜９０重量部と、オイ
ル１０〜５０重量部を添加混合するに際して、先ず前記
カーボンブラックを未加硫ゴムに添加してＢＩＴが出る
まで攪拌混合し、次いで該混合物にオイルを少量ずつ連
続的に添加するか又は断続的に分割添加することにより
達成することができる。
【０００７】本発明において、ＢＩＴ（Black in corpo
rate time）とは、未加硫ゴム中にカーボンブラックを
投入して攪拌機で攪拌混合するとき、カーボンブラック
の分散終了を意味する攪拌機のトルク発生時点のことで
ある。具体的には、第３図のゴムを攪拌混合するときの
トルクの経時変化を示すグラフにおいて、ａ点でゴムを
配合し、ｂ点でカーボンブラックを配合することにより
攪拌機のトルクが急激に上昇し、このトルクが一旦低下
した後僅かに上昇−低下して小さなピークＰを生じる
が、このピークＰがカーボンブラックの分散終了を示す
点であり、この点をBIT といっている。
rate time）とは、未加硫ゴム中にカーボンブラックを
投入して攪拌機で攪拌混合するとき、カーボンブラック
の分散終了を意味する攪拌機のトルク発生時点のことで
ある。具体的には、第３図のゴムを攪拌混合するときの
トルクの経時変化を示すグラフにおいて、ａ点でゴムを
配合し、ｂ点でカーボンブラックを配合することにより
攪拌機のトルクが急激に上昇し、このトルクが一旦低下
した後僅かに上昇−低下して小さなピークＰを生じる
が、このピークＰがカーボンブラックの分散終了を示す
点であり、この点をBIT といっている。
【０００８】本発明は、未加硫ゴム１００重量部に対
し、カーボンブラック５０〜９０重量部、オイル１０〜
５０重量部の配合を行う場合を前提とする。このような
混合操作において、先ず未加硫ゴム中に５０重量部以上
のカーボンブラックを添加してＢＩＴが出るまで攪拌混
合を継続し、次いで１０重量部以上のオイルを少量ずつ
連続的に添加するか又は断続的に分割添加することによ
りオイルスリップを防止し、かつカーボンブラックのミ
クロ分散性の高い、高品質のゴム組成物を得ることがで
きる。
し、カーボンブラック５０〜９０重量部、オイル１０〜
５０重量部の配合を行う場合を前提とする。このような
混合操作において、先ず未加硫ゴム中に５０重量部以上
のカーボンブラックを添加してＢＩＴが出るまで攪拌混
合を継続し、次いで１０重量部以上のオイルを少量ずつ
連続的に添加するか又は断続的に分割添加することによ
りオイルスリップを防止し、かつカーボンブラックのミ
クロ分散性の高い、高品質のゴム組成物を得ることがで
きる。
【０００９】図１は、本発明の混合方法におけるトルク
の経時変化を示すグラフである。図１において、ａ，ｂ
及びｃはそれぞれ図２と同様、ゴム、カーボンブラック
及びオイルの添加時点を示している。図１に示すよう
に、ａ点でゴムを添加し、次いでｂ点でカーボンブラッ
クを添加する。このカーボンブラックの添加により攪拌
機のトルクは急上昇し、攪拌混合の進行と共に一旦低下
した後再び僅かに上昇−低下するＢＩＴを生ずる。この
ＢＩＴを生じたｃ点で、１０重量部以上のオイルを小分
けにして第１回目の少量のオイルが投入される。このオ
イルの添加混合により攪拌機のトルクは急激に低下した
後再び上昇するので、この上昇過程で第２回目のオイル
を添加する。以降、これを繰り返して所定量のオイルの
添加を完了するのである。
の経時変化を示すグラフである。図１において、ａ，ｂ
及びｃはそれぞれ図２と同様、ゴム、カーボンブラック
及びオイルの添加時点を示している。図１に示すよう
に、ａ点でゴムを添加し、次いでｂ点でカーボンブラッ
クを添加する。このカーボンブラックの添加により攪拌
機のトルクは急上昇し、攪拌混合の進行と共に一旦低下
した後再び僅かに上昇−低下するＢＩＴを生ずる。この
ＢＩＴを生じたｃ点で、１０重量部以上のオイルを小分
けにして第１回目の少量のオイルが投入される。このオ
イルの添加混合により攪拌機のトルクは急激に低下した
後再び上昇するので、この上昇過程で第２回目のオイル
を添加する。以降、これを繰り返して所定量のオイルの
添加を完了するのである。
【００１０】図１ではオイルを分割して少量ずつ添加す
る例を示したが、本発明方法では少量ずつを連続的に添
加することもできる。この場合はトルクは、図１のよう
に、ｃ1,ｃ2,ｃ3,──────ｃn 毎のピークを形成し
ないで、滑らかなカーブを描く。このオイルの分割添加
の回数や添加速度は、カーボンブラックやオイルの配合
量により相違するが、好ましくは全オイルを少なくとも
６回に略均等に分割添加するかまたは３．５リットルの
ラボミキサーの例では１０〜３０ｇ／ｍｉｎの添加速度
で混合するのがよい。
る例を示したが、本発明方法では少量ずつを連続的に添
加することもできる。この場合はトルクは、図１のよう
に、ｃ1,ｃ2,ｃ3,──────ｃn 毎のピークを形成し
ないで、滑らかなカーブを描く。このオイルの分割添加
の回数や添加速度は、カーボンブラックやオイルの配合
量により相違するが、好ましくは全オイルを少なくとも
６回に略均等に分割添加するかまたは３．５リットルの
ラボミキサーの例では１０〜３０ｇ／ｍｉｎの添加速度
で混合するのがよい。
【００１１】また、カーボンブラックは、その全量を一
度にゴム中に添加してもよいし、分割して添加してもよ
い。本発明の上記方法には、天然ゴム、ポリブタジエン
ゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ｓ
ＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジ
エン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム等の
各種のゴムを使用することができ、特に限定されるもの
ではない。
度にゴム中に添加してもよいし、分割して添加してもよ
い。本発明の上記方法には、天然ゴム、ポリブタジエン
ゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ｓ
ＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジ
エン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム等の
各種のゴムを使用することができ、特に限定されるもの
ではない。
【００１２】本発明において、カーボンブラックとして
粒子径が１９ｎｍ以下のものを使用するため、ゴム組成
物の品質、性能の向上効果を大きくすることができる。
さらにオイルも特に限定されるものではなく、通常、使
用されているパラフィン系オイル、芳香族系オイル、ナ
フテン系オイル等を使用することができる。本発明方法
において、上記カーボンブラックとオイルのほかに、通
常のゴム組成物に配合される各種のゴム配合薬品、たと
えば硫黄、加硫促進剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリ
ン酸等を適宜配合することはなんら差支えがない。
粒子径が１９ｎｍ以下のものを使用するため、ゴム組成
物の品質、性能の向上効果を大きくすることができる。
さらにオイルも特に限定されるものではなく、通常、使
用されているパラフィン系オイル、芳香族系オイル、ナ
フテン系オイル等を使用することができる。本発明方法
において、上記カーボンブラックとオイルのほかに、通
常のゴム組成物に配合される各種のゴム配合薬品、たと
えば硫黄、加硫促進剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリ
ン酸等を適宜配合することはなんら差支えがない。
【００１３】
実施例 バンバリーミキサー（３．５リットルのラボミキサー）
にＳＢＲ（旭化成社製タフデン４００３）１００重量部
を投入し、これを混合しながらカーボンブラック (東海
カーボン社製ＳＡＦ（シースト９，Ｎ２１１）９０重量
部を投入した。投入後ＢＩＴが出た後５０重量部のアロ
マチックオイル（キョウセキプロセスＸ−１４０）を約
７重量部ずつ、約２分間間隔で７回に分けて投入混合し
た。
にＳＢＲ（旭化成社製タフデン４００３）１００重量部
を投入し、これを混合しながらカーボンブラック (東海
カーボン社製ＳＡＦ（シースト９，Ｎ２１１）９０重量
部を投入した。投入後ＢＩＴが出た後５０重量部のアロ
マチックオイル（キョウセキプロセスＸ−１４０）を約
７重量部ずつ、約２分間間隔で７回に分けて投入混合し
た。
【００１４】得られたこのゴム組成物の耐摩耗性、３０
０％モジュラ、引張強さを下記方法により測定した。そ
の結果を表１に示した。耐摩耗性 ：ＢＳ９０３ ＰａｒｔＡ９ Ｄ法に記載の方
法に準じて、ランボーン摩耗試験機を使用し下記の条件
の下に摩耗量（ｇ）を測定した。
０％モジュラ、引張強さを下記方法により測定した。そ
の結果を表１に示した。耐摩耗性 ：ＢＳ９０３ ＰａｒｔＡ９ Ｄ法に記載の方
法に準じて、ランボーン摩耗試験機を使用し下記の条件
の下に摩耗量（ｇ）を測定した。
【００１５】測定条件： スリップ＝２５％，荷重＝５
ｋｇ，時間＝４分，温度＝２３℃，砥石＝Ｋ８０３００％モジュラス及び引張強さ ：ＪＩＳ Ｋ ６３０
１に規定されている方法に準じて測定した。 比較例 実施例の方法と同じ量のＳＢＲ、カーボンブラック、オ
イルを使用し、ＳＢＲ中にカーボンブラックを投入して
攪拌し、ＢＩＴが出る前にオイル全量（５０重量部）を
投入して５分間攪拌混合した。得られたゴム組成物の耐
摩耗性、３００％モジュラスを上記方法に測定し、その
結果を表１に示した。
ｋｇ，時間＝４分，温度＝２３℃，砥石＝Ｋ８０３００％モジュラス及び引張強さ ：ＪＩＳ Ｋ ６３０
１に規定されている方法に準じて測定した。 比較例 実施例の方法と同じ量のＳＢＲ、カーボンブラック、オ
イルを使用し、ＳＢＲ中にカーボンブラックを投入して
攪拌し、ＢＩＴが出る前にオイル全量（５０重量部）を
投入して５分間攪拌混合した。得られたゴム組成物の耐
摩耗性、３００％モジュラスを上記方法に測定し、その
結果を表１に示した。
【００１６】 表１から、実施例の本発明方法は、比較例の方法に比べ
て３００％モジュラスと引張強さとを同時に向上させる
ことができ、しかも摩耗量も小さく耐摩耗性に優れてお
り、カーボンブラックの補強効果を向上させることが判
る。
て３００％モジュラスと引張強さとを同時に向上させる
ことができ、しかも摩耗量も小さく耐摩耗性に優れてお
り、カーボンブラックの補強効果を向上させることが判
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明のゴム混合方法によれば、未加硫
ゴム１００重量部に対し、カーボンブラック５０〜９０
重量部、オイル１０〜５０重量部の混合を行うに際し
て、先ず未加硫ゴムにカーボンブラックを添加しＢＩＴ
が出るまで攪拌混合し、次いで上記混合物にオイルを少
量ずつ断続的に添加するか又は連続的に分割添加したか
ら、オイルスリップを防止できると共に、カーボンブラ
ックの補強性を向上することができる。
ゴム１００重量部に対し、カーボンブラック５０〜９０
重量部、オイル１０〜５０重量部の混合を行うに際し
て、先ず未加硫ゴムにカーボンブラックを添加しＢＩＴ
が出るまで攪拌混合し、次いで上記混合物にオイルを少
量ずつ断続的に添加するか又は連続的に分割添加したか
ら、オイルスリップを防止できると共に、カーボンブラ
ックの補強性を向上することができる。
【図１】本発明の混合方法おける攪拌機のトルクの経時
的変化を示すグラフである。
的変化を示すグラフである。
【図２】従来の混合方法おける攪拌機のトルクの経時的
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図３】ＢＩＴを説明するための攪拌機のトルクの経時
的変化を示すグラフである。
的変化を示すグラフである。
ａ ゴムの配合時点 ｂ カーボンブラッ
クの配合時点 ｃ ＢＩＴの発生時点
クの配合時点 ｃ ＢＩＴの発生時点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:06 (56)参考文献 特開 平４−265707（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−70039（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29B 7/00 - 7/94 C08J 3/20 C08K 3/04 C08L 21/00
Claims (1)
- 【請求項１】 未加硫ゴム１００重量部に対し１９ノナ
メーター（ｎｍ）以下の粒子径を有するカーボンブラッ
ク６０〜９０重量部と、オイル１０〜５０重量部を添加
混合するに際して、先ず前記カーボンブラックを未加硫
ゴムに添加してＢＩＴが出るまで攪拌混合し、次いで該
混合物にオイルを少量ずつ連続的に添加するか又は断続
的に分割添加するゴム混合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402992A JP3084495B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | ゴム混合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402992A JP3084495B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | ゴム混合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05220736A JPH05220736A (ja) | 1993-08-31 |
| JP3084495B2 true JP3084495B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=12127096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2402992A Expired - Fee Related JP3084495B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | ゴム混合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084495B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5543139B2 (ja) * | 2009-06-09 | 2014-07-09 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム組成物の製造方法 |
-
1992
- 1992-02-10 JP JP2402992A patent/JP3084495B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05220736A (ja) | 1993-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |