JP5094135B2 - Method for producing natural rubber and / or synthetic isoprene rubber masterbatch using powder rubber and filler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は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と、それを配合したゴム組成物に関する。 The present invention relates to a method for producing a natural rubber and / or synthetic isoprene rubber masterbatch using powder rubber and a filler, and a rubber composition containing the same.
廃タイヤは一般のプラスチック製品と比較しても回収率は高く、特にセメント工場を中心として燃料として再利用されている。しかしながら近年環境問題の高まりと共に、廃タイヤを切断または破砕したゴム片あるいはゴム粉末を再使用するいわゆるマテリアルリサイクル率の向上が求められている。廃タイヤの粉砕方法としてはロール粉砕法などの常温で機械的に破砕する方法以外に、液体窒素などにより冷凍してから破砕する冷凍粉砕法や、超高圧水を用いる水撃粉砕法があり、細かい粒子を低コストで作る試みがなされている。 Waste tires have a higher recovery rate than ordinary plastic products, and are reused as fuel, especially in cement factories. However, with the recent increase in environmental problems, there is a demand for an improvement in the so-called material recycling rate in which rubber pieces or rubber powder obtained by cutting or crushing waste tires are reused. In addition to the mechanical crushing method at room temperature, such as a roll crushing method, there are a freezing crushing method that crushes after freezing with liquid nitrogen or the like, and a water hammer crushing method that uses ultra-high pressure water, Attempts have been made to produce fine particles at low cost.
一方、粉ゴムを未加硫ゴムに混練して加硫ゴム製品として使用するためには、粉ゴムと新しい未加硫ゴムを加硫接着することが重要であり、粉ゴムに再生剤とオイルを混合し、加熱脱硫し、ロールでシート状にして作製された再生ゴムも古くから使用されている。また、粉ゴム表面の各種の脱硫方法が提案されており、例えば、粉ゴムに二軸押出機などで大きな剪断力を加えて粉砕脱硫する方法などがある。しかしこれらの方法は、処理温度が高温であることや高い剪断力で処理するために、エネルギーコストが高いという欠点がある。 On the other hand, in order to mix powder rubber with unvulcanized rubber and use it as a vulcanized rubber product, it is important to vulcanize and bond powder rubber and new unvulcanized rubber. Recycled rubber made by mixing, desulfurizing by heating and making into a sheet with a roll has been used for a long time. Various desulfurization methods for the surface of the powder rubber have been proposed. For example, there is a method in which a large shear force is applied to the powder rubber by a twin screw extruder or the like to pulverize and desulfurize. However, these methods have a drawback in that the energy cost is high because the treatment temperature is high and the treatment is performed with a high shearing force.
そこでゴム片あるいはゴム粉末を処理するためのエネルギーコストが低い方法を提供すること、更には処理して得られたものをリサイクルに役立てる方法を提供することが、本発明の課題である。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method having a low energy cost for treating rubber pieces or rubber powder, and further providing a method for recycling the product obtained by the treatment.
そこで、上記の問題を解決するために本発明者らは鋭意検討した結果、従来法で粉砕化した粉末ゴムとカーボンブラック及び／又はシリカを予め水中に分散したスラリーと、天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスを混合することにより、天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチを得ることができた。更に本発明者らは、該天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチを乾燥して得た天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムマスターバッチを配合したゴム組成物は、破壊強度と破断時伸びなどの点においてゴムとして高い物性を維持することを見出し、本発明を完成させるに至った。 In order to solve the above problems, the present inventors have intensively studied. As a result, the slurry obtained by previously dispersing powder rubber and carbon black and / or silica pulverized by a conventional method in water, natural rubber latex and / or Natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet masterbatch could be obtained by mixing synthetic isoprene rubber latex. Furthermore, the present inventors have found that the rubber composition containing the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber masterbatch obtained by drying the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet masterbatch has a breaking strength, elongation at break, etc. In this respect, it was found that high physical properties were maintained as rubber, and the present invention was completed.
本発明は次の（1）〜（10）からなる。
（1）カーボンブラック及び／又はシリカと粉ゴムを予め水中に分散させたスラリー溶液と、天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックス溶液を混合することを特徴とする天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチの製造方法。
（2）前記粉ゴムの平均粒子径が200ミクロン以下であることを特徴とする上記（1）記載の方法。
（3）前記スラリー溶液及び／又は前記天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスに界面活性剤を加えることを特徴とする上記（1）記載の方法。
（4）前記スラリー溶液における前記粉ゴムのスラリー濃度は、該スラリー溶液に対して0.5重量％〜60重量％であることを特徴とする上記（1）記載の方法。
（5）前記天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチにおける前記カーボンブラック及び／又はシリカの配合量は、前記天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスに起因するゴム成分100重量部に対して5〜100重量部であることを特徴とする上記（1）記載の方法。
（6）前記天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチにおける前記粉ゴムの配合量は、前記天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムに起因するゴム成分100重量部に対して0.1重量部〜100重量部であることを特徴とする上記（1）記載の方法。
（7）上記（1）から上記（6）のいずれか１つに記載の方法により得られたことを特徴とする天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチ。
（8）上記（7）記載の天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチを凝固し、更に乾燥することにより調製されたものであることを特徴とする天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムマスターバッチ。
（9）上記（8）記載の天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムマスターバッチを配合したゴム組成物。
（10）前記天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムマスターバッチに含まれる粉ゴムの量は、前記ゴム組成物の該粉ゴム以外のゴム成分100重量部に対して0.1重量部〜50重量部であることを特徴とする上記（9）記載のゴム組成物。
The present invention comprises the following (1) to (10).
(1) A natural rubber and / or synthetic isoprene rubber characterized by mixing a slurry solution in which carbon black and / or silica and rubber powder are previously dispersed in water and a natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber latex solution. Manufacturing method of wet masterbatch.
(2) The method according to (1) above, wherein the powder rubber has an average particle size of 200 microns or less.
(3) The method according to (1) above, wherein a surfactant is added to the slurry solution and / or the natural rubber latex and / or the synthetic isoprene rubber latex.
(4) The method according to (1) above, wherein a slurry concentration of the rubber powder in the slurry solution is 0.5 wt% to 60 wt% with respect to the slurry solution.
(5) The blending amount of the carbon black and / or silica in the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet masterbatch is 100 parts by weight of the rubber component resulting from the natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber latex. The method according to (1) above, wherein the amount is 5 to 100 parts by weight.
(6) The blending amount of the powder rubber in the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet masterbatch is 0.1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component resulting from the natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber. The method according to (1) above, wherein the method is by weight.
(7) A natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet masterbatch obtained by the method according to any one of (1) to (6) above.
(8) Natural rubber and / or synthetic isoprene rubber masterbatch prepared by coagulating and drying the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet masterbatch described in (7) above .
(9) A rubber composition containing the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber masterbatch described in (8) above.
(10) The amount of powder rubber contained in the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber master batch is 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component other than the powder rubber of the rubber composition. The rubber composition as described in (9) above, wherein
本発明により、カーボンブラック及び／又はシリカと粉ゴムを予め水中に分散させたスラリー溶液と、天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスを混合することにより、天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチを製造することが可能となった。該天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチを乾燥して得た天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムマスターバッチを配合することにより、ゴムとして高い物性を維持したゴム組成物を得ることができる。 According to the present invention, a natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet master is mixed by mixing a slurry solution in which carbon black and / or silica and powder rubber are previously dispersed in water, and natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber latex. It became possible to produce batches. By blending the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber masterbatch obtained by drying the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet masterbatch, a rubber composition maintaining high physical properties as rubber can be obtained.
以下、発明の実施の形態を具体的に説明する。
本発明はカーボンブラック及び／またはシリカと粉ゴムを予め水中に分散させたスラリー溶液と、天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスを混合することを特徴とする天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチの製造方法を骨子とする。一般的には、カーボンブラック、シリカなどの充填材と水を予め一定の割合で混合して該充填材を機械的な力で水中に微分散させたスラリーと天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスを混合し、その後に酸などの凝固剤を加えて凝固させ、得られた凝固物を回収し、更に乾燥することによりカーボンウェットマスターバッチを製造する。一方本発明においてはカーボンブラック及び／またはシリカなどの充填材と粉ゴムを水中に一定の割合で混合し機械的な力で充填材を水中に微分散させたスラリーと、天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスを混合し、粉ゴムカーボンウェットマスターバッチをあらかじめ製造する。
Embodiments of the invention will be specifically described below.
The present invention relates to a natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet, characterized by mixing a slurry solution in which carbon black and / or silica and powder rubber are previously dispersed in water, and natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber latex. The manufacturing method of the master batch is the gist. In general, a slurry in which a filler such as carbon black and silica and water are mixed in advance at a certain ratio, and the filler is finely dispersed in water by mechanical force, natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber. A latex is mixed, and then a coagulant such as an acid is added for coagulation. The obtained coagulum is recovered and further dried to produce a carbon wet masterbatch. On the other hand, in the present invention, a slurry in which filler such as carbon black and / or silica and powdered rubber are mixed in water at a certain ratio and the filler is finely dispersed in water by mechanical force, natural rubber latex and / or Synthetic isoprene rubber latex is mixed to prepare a powder rubber carbon wet master batch in advance.
本発明において安定なスラリーを得るためには、粉ゴムの平均粒子径は200ミクロン以下であることが好ましい。粉ゴムの粒子径が大きいとカーボンブラックとの粒子径の差異が大きく、均一なスラリーを作製することが困難であるからである。 In order to obtain a stable slurry in the present invention, the average particle diameter of the rubber powder is preferably 200 microns or less. This is because if the particle size of the powder rubber is large, the particle size difference from the carbon black is large, and it is difficult to produce a uniform slurry.
さらに安定なスラリー溶液を得るため、前記の粉ゴム、充填材と界面活性剤を一定量水に加え、ハイシアミキサー、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、インぺラーミルなどの混合機で高速で一定時間攪拌する。なお本発明においてアニオン系、カチオン系、ノニオン系および両性界面活性剤を使用できるが、特にアニオン系とノニオン系の界面活性剤が好ましい。なお界面活性剤の添加量は通常、天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスに対して0.01重量％〜2重量％である。 In order to obtain a more stable slurry solution, a certain amount of the above-mentioned rubber powder, filler and surfactant are added to water, and a high speed mixer is used such as a high shear mixer, high pressure homogenizer, ultrasonic homogenizer, colloid mill, impeller mill, etc. To stir for a certain time. In the present invention, anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants can be used, and anionic and nonionic surfactants are particularly preferred. The addition amount of the surfactant is usually 0.01% by weight to 2% by weight with respect to natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber latex.
本発明で用いられるカーボンブラックは特に限定されるものではなく、通常のゴム工業で用いられるものが使用できる。例えば、SAF、HAF、ISAF、FEF、GPFなど種々のグレードのカーボンブラックを単独で又は混合して使用することができる。また本発明で用いるシリカとしては、特にそれらに限定されるものではないが、湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカが好ましい。 The carbon black used in the present invention is not particularly limited, and those used in the normal rubber industry can be used. For example, various grades of carbon black such as SAF, HAF, ISAF, FEF, and GPF can be used alone or in combination. The silica used in the present invention is not particularly limited to these, but wet silica, dry silica, and colloidal silica are preferable.
上記カーボンブラック及び／又はシリカと粉ゴムを水中に分散させたスラリーのスラリー濃度は、好ましくは0.5重量％〜60重量％であり、特に好ましい範囲は1重量％〜30重量％である。更にカーボンブラック及び／又はシリカは該ウェットマスターバッチの天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスに起因するゴム成分100重量部に対して、5〜100重量部添加されるのが好ましく、特には10〜70重量部の範囲にあることが好ましい。充填剤の量が5重量部より少ないと十分な補強性が得られない場合があり、また、100重量部を越えると加工性が悪化する可能性があるからである。 The slurry concentration of the slurry in which the carbon black and / or silica and rubber powder are dispersed in water is preferably 0.5 wt% to 60 wt%, and particularly preferably 1 wt% to 30 wt%. Furthermore, carbon black and / or silica is preferably added in an amount of 5 to 100 parts by weight, particularly 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component resulting from the natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber latex of the wet masterbatch. It is preferably in the range of -70 parts by weight. This is because if the amount of the filler is less than 5 parts by weight, sufficient reinforcing properties may not be obtained, and if it exceeds 100 parts by weight, the workability may deteriorate.
また、粉ゴムの配合部数は該ウェットマスターバッチの天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスに起因するゴム成分100重量部に対して0.1重量部〜100重量部の範囲にあることが好ましい。粉ゴムの添加量が少ないとリサイクル性が低くなるのと、粉ゴムが多すぎると、物性が悪化するためである。 Moreover, it is preferable that the compounding part number of powder rubber exists in the range of 0.1 weight part-100 weight part with respect to 100 weight part of rubber components resulting from natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber latex of this wet masterbatch. This is because if the amount of powder rubber added is small, the recyclability becomes low, and if there is too much powder rubber, the physical properties deteriorate.
該ウェットマスターバッチを通常と同様に、蟻酸、硫酸などの酸や塩化ナトリウム等の塩の凝固剤を用いて凝固させることができる。また本発明においては、凝固剤を添加せず、天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスと前記スラリーとを混合することによって、凝固がなされる場合もある。該ウェットマスターバッチには所望に応じて、カーボンブラックやシリカ以外の無機充填材や加硫剤、老化防止剤、着色剤、分散剤などの添加剤を加えることができる。 The wet masterbatch can be coagulated in the same manner as usual using an acid such as formic acid or sulfuric acid or a salt coagulant such as sodium chloride. In the present invention, coagulation may be performed by adding natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber latex and the slurry without adding a coagulant. Additives such as inorganic fillers other than carbon black and silica, vulcanizing agents, anti-aging agents, coloring agents, and dispersing agents can be added to the wet masterbatch as desired.
マスターバッチ製造の最終工程として、乾燥が通常行われる。本発明においては真空乾燥機、エアドライヤー、ドラムドライヤー、ハンドドライヤーなどの通常の乾燥機を用いることができるが、さらに充填材や粉ゴムの分散性を向上させるためには機械的せん断力をかけながら乾燥を行うことが好ましい。この乾燥は一般的な混練機を用いて行うことができるが、工業的生産性の観点から、連続混練機を用いることが好ましい。さらには同方向回転、あるいは異方向回転の2軸混練押出機を用いることが好ましい。 Drying is usually performed as the final step of master batch production. In the present invention, ordinary dryers such as a vacuum dryer, an air dryer, a drum dryer, and a hand dryer can be used. However, in order to improve the dispersibility of the filler and powder rubber, a mechanical shearing force is applied. It is preferable to perform drying. Although this drying can be performed using a general kneader, it is preferable to use a continuous kneader from the viewpoint of industrial productivity. Furthermore, it is preferable to use a twin-screw kneading extruder that rotates in the same direction or in different directions.
また、上記のせん断力をかけながら乾燥を行う工程においては、乾燥工程前のマスターバッチ中の水分は10％以上であることが好ましい。この水分が10％未満であると、乾燥工程での充填材分散の改良幅が小さくなってしまう。 In the step of drying while applying the shearing force, the water content in the master batch before the drying step is preferably 10% or more. If this moisture content is less than 10%, the improvement width of the filler dispersion in the drying process will be small.
さらに該マスターバッチを配合して最終的なゴム組成物が得られるが、このゴム組成物には他のゴム種も混練することができる。なお該ゴム組成物に配合されるマスターバッチに含まれる粉ゴムの量は、最終的に得られるゴム組成物の粉ゴム以外のゴム成分100重量部に対して0.01重量部〜50重量部が好ましい。 Further, a final rubber composition can be obtained by blending the master batch, and other rubber types can be kneaded with the rubber composition. The amount of powder rubber contained in the masterbatch blended in the rubber composition is preferably 0.01 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component other than the powder rubber of the finally obtained rubber composition. .
またこのゴム組成物には本発明の目的が損なわれない範囲で、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸などを添加することができる。 In addition, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an antiaging agent, an anti-scorching agent, zinc white, stearic acid, and the like can be added to the rubber composition as long as the object of the present invention is not impaired.
そして本発明の方法により得られた該マスターバッチを配合したゴム組成物の物性を評価したところ、下記の実施例で示すように、破壊強度や破断時伸びなどのゴムとしての物性が優れていた。 And when the physical properties of the rubber composition containing the master batch obtained by the method of the present invention were evaluated, as shown in the following examples, the physical properties as rubber such as breaking strength and elongation at break were excellent. .
次に、実施例および比較例を用いて本発明を説明するが、本発明は下記実施例により何
ら限定されるものではない。
EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated using an Example and a comparative example, this invention is not limited at all by the following Example.
（実施例１）
以下のようにしてマスターバッチを配合した実施例１のゴム組成物を得た。
（1）ラテックス溶液の調製
天然ゴムのフィールドラテックス（DRC 26.2％、pH 10.5）のゴム分が20％となるように、水で希釈した。
Example 1
A rubber composition of Example 1 in which a master batch was blended was obtained as follows.
(1) Preparation of latex solution It was diluted with water so that the rubber content of natural rubber field latex (DRC 26.2%, pH 10.5) was 20%.
（2）スラリーの調製
平均粒子径100ミクロンの粉ゴムとカーボンブラックHAFを水に一定量加え、コロイドミルで高速で一定時間操拝した。カーボンブラックと粉ゴムの合計のスラリー濃度はスラリーに対してカーボンブラック10重量％、粉ゴム1重量％であった。
(2) Preparation of slurry A certain amount of powder rubber with an average particle size of 100 microns and carbon black HAF were added to water, followed by high-speed operation at a high speed in a colloid mill. The total slurry concentration of carbon black and powder rubber was 10% by weight of carbon black and 1% by weight of powder rubber based on the slurry.
（3）凝固工程
ホモミキサー中に上記により調製されたラテックスとスラリーをゴム成分100重量部に対してカーボンブラック50重量部になるよう添加し、攪拌しながら、蟻酸をpH4.7になるまで加えてウェットマスターバッチを得た。凝固したウェットマスターバッチを回収・水洗し、脱水した。
(3) Coagulation step Add the latex and slurry prepared above into a homomixer to 100 parts by weight of the rubber component to 50 parts by weight of carbon black, and add formic acid to pH 4.7 while stirring. We got a wet masterbatch. The solidified wet masterbatch was collected, washed with water and dehydrated.
（4）乾燥工程
エアドライヤーにて上記の凝固した試料を乾燥し、マスターバッチを得た。
(4) Drying step The solidified sample was dried with an air dryer to obtain a master batch.
（5）ゴム組成物
上記のマスターバッチ（ゴム100重量部、カーボンブラック50重量部、粉ゴム5重量部）に対して、酸化亜鉛3重量部、硫黄1.2重量部、ステアリン酸2重量部、NS1重量部、6C 1重量部を混練してゴム組成物を得た。
(5) Rubber composition 3 parts by weight of zinc oxide, 1.2 parts by weight of sulfur, 2 parts by weight of stearic acid, NS1 for the above master batch (100 parts by weight of rubber, 50 parts by weight of carbon black, 5 parts by weight of rubber powder) Part by weight and 1 part by weight of 6C were kneaded to obtain a rubber composition.
（比較例１）
以下のようにして比較例１のゴム組成物を得た。
（1）ラテックス溶液の調製
天然ゴムのフィールドラテックス（DRC 26.2％、pH 10.5）のゴム分が20％となるように、水で希釈した。
(Comparative Example 1)
The rubber composition of Comparative Example 1 was obtained as follows.
(1) Preparation of latex solution It was diluted with water so that the rubber content of natural rubber field latex (DRC 26.2%, pH 10.5) was 20%.
（2）凝固工程
ホモミキサー中に上記により調製されたラテックスに蟻酸を、pH4.7になるまで攪拌しながら加えた。凝固した天然ゴムを回収・水洗し、脱水した。
(2) Coagulation step Formic acid was added to the latex prepared as described above in a homomixer while stirring until the pH reached 4.7. The solidified natural rubber was recovered, washed with water and dehydrated.
（3）乾燥工程
エアドライヤーにて上記の凝固した天然ゴムを乾燥した。
(3) Drying process The solidified natural rubber was dried with an air dryer.
（4）ゴム組成物
上記で得られた天然ゴム100重量部に対して、カーボンブラック50重量部、粉ゴム5重量部、酸化亜鉛3重量部、硫黄1.2重量部、ステアリン酸2重量部、NS1重量部、6C 1重量部を混練してゴム組成物を得た。
(4) Rubber composition Based on 100 parts by weight of the natural rubber obtained above, carbon black 50 parts by weight, powdered rubber 5 parts by weight, zinc oxide 3 parts by weight, sulfur 1.2 parts by weight, stearic acid 2 parts by weight, NS1 Part by weight and 1 part by weight of 6C were kneaded to obtain a rubber composition.
本発明のマスターバッチを配合した実施例１のゴム組成物と、マスターバッチを配合していない比較例１のゴム組成物の物性を、破壊強度と破断時伸びを指標として評価した。なお破壊強度と破断時伸びはJIS K6251-1993に準拠した方法で測定した。その結果を表１に示す。表１に示すように実施例１のゴムは、比較例１よりも、破壊強度と破断時伸びの両者において高い物性を示した。 The physical properties of the rubber composition of Example 1 blended with the master batch of the present invention and the rubber composition of Comparative Example 1 blended with no master batch were evaluated using the breaking strength and elongation at break as indices. The breaking strength and elongation at break were measured by a method based on JIS K6251-1993. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the rubber of Example 1 showed higher physical properties in both breaking strength and elongation at break than Comparative Example 1.
（実施例２）
以下のようにしてマスターバッチを配合した実施例２のゴム組成物を得た。
（1）ラテックス溶液の調製
天然ゴムのフィールドラテックス（DRC 26.2％、pH 10.5）のゴム分が20％となるように、水で希釈した。
(Example 2)
A rubber composition of Example 2 in which a master batch was blended was obtained as follows.
(1) Preparation of latex solution It was diluted with water so that the rubber content of natural rubber field latex (DRC 26.2%, pH 10.5) was 20%.
（2）スラリーの調製
平均粒子径100ミクロンの粉ゴムとカーボンブラックHAFを水に一定量加え、コロイドミルで高速で一定時間操拝した。カーボンブラックと粉ゴムの合計のスラリー濃度はスラリーに対してカーボンブラック10重量％、粉ゴム2重量％であった。
(2) Preparation of slurry A certain amount of powder rubber with an average particle size of 100 microns and carbon black HAF were added to water, followed by high-speed operation at a high speed in a colloid mill. The total slurry concentration of carbon black and powder rubber was 10% by weight of carbon black and 2% by weight of powder rubber based on the slurry.
（3）凝固工程
ホモミキサー中に上記により調製されたラテックスとスラリーをゴム成分100重量部に対してカーボンブラックと粉ゴムの合計が60重量部になるよう添加し、攪拌しながら、蟻酸をpH4.7になるまで加えてウェットマスターバッチを得た。凝固したウェットマスターバッチを回収・水洗し、脱水した。
(3) Coagulation step In a homomixer, the latex and slurry prepared as described above were added to 100 parts by weight of the rubber component so that the total amount of carbon black and powdered rubber was 60 parts by weight. A wet masterbatch was obtained until .7 was reached. The solidified wet masterbatch was collected, washed with water and dehydrated.
（4）乾燥工程
エアドライヤーにて上記の凝固した試料を乾燥し、マスターバッチを得た。
(4) Drying step The solidified sample was dried with an air dryer to obtain a master batch.
（5）ゴム組成物
上記のマスターバッチ（ゴム100重量部、カーボンブラック50重量部、粉ゴム10重量部）に対して、酸化亜鉛3重量部、硫黄1.2重量部、ステアリン酸2重量部、NS 1重量部、6C 1重量部を混練してゴム組成物を得た。
(5) Rubber composition 3 parts by weight of zinc oxide, 1.2 parts by weight of sulfur, 2 parts by weight of stearic acid, NS against the above master batch (100 parts by weight of rubber, 50 parts by weight of carbon black, 10 parts by weight of powdered rubber) 1 part by weight and 1 part by weight of 6C were kneaded to obtain a rubber composition.
（実施例３）
ラテックスの調製のみ下記の手順で行い、他は実施例２と同様に行った。
(Example 3)
Only the latex was prepared according to the following procedure, and the others were performed in the same manner as in Example 2.
(1) ラテックスの調製 市販の合成ポリイソプレンラテックス（住友精化(株）製 セポレックス IR-100K DRC:65.4%）のゴム分が２０％となるように、水で希釈した。 (1) Preparation of latex Commercially available synthetic polyisoprene latex (Sepolex IR-100K DRC: 65.4% manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) was diluted with water so that the rubber content was 20%.
（比較例２）
以下のようにして比較例２のゴム組成物を得た。
（1）ラテックス溶液の調製
天然ゴムのフィールドラテックス（DRC 26.2％、pH 10.5）のゴム分が20％となるように、水で希釈した。
(Comparative Example 2)
The rubber composition of Comparative Example 2 was obtained as follows.
(1) Preparation of latex solution It was diluted with water so that the rubber content of natural rubber field latex (DRC 26.2%, pH 10.5) was 20%.
（2）凝固工程
ホモミキサー中に上記により調製されたラテックスに蟻酸を、pH4.7になるまで攪拌しながら加えた。凝固した天然ゴムを回収・水洗し、脱水した。
(2) Coagulation step Formic acid was added to the latex prepared as described above in a homomixer while stirring until the pH reached 4.7. The solidified natural rubber was recovered, washed with water and dehydrated.
（3）乾燥工程
エアドライヤーにて上記の凝固した天然ゴムを乾燥した。
(3) Drying process The solidified natural rubber was dried with an air dryer.
（4）ゴム組成物
上記の天然ゴム100重量部に対して、平均粒子径100ミクロンの粉ゴム10重量部、HAF50重量部、酸化亜鉛3重量部、硫黄1.2重量部、ステアリン酸2重量部、NS 1重量部、6C 1重量部を混練してゴム組成物を得た。
(4) Rubber composition 10 parts by weight of powder rubber having an average particle size of 100 microns, 50 parts by weight of HAF, 3 parts by weight of zinc oxide, 1.2 parts by weight of sulfur, 2 parts by weight of stearic acid, A rubber composition was obtained by kneading 1 part by weight of NS and 1 part by weight of 6C.
（比較例３）
(1) ラテックスの調製 市販の合成ポリイソプレンラテックス（住友精化(株）製 セポレックス IR-100K DRC:65.4%）のゴム分が２０％となるように、水で希釈した。
(Comparative Example 3)
(1) Preparation of latex Commercially available synthetic polyisoprene latex (Sepolex IR-100K DRC: 65.4% manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) was diluted with water so that the rubber content was 20%.
(2) 凝固工程
ホモミキサー中に上記により調製されたラテックスに、攪拌しながら、蟻酸をpH4.7になるまで加えた。凝固した合成イソプレンゴムを回収・水洗し、脱水した。
(2) Coagulation step Formic acid was added to the latex prepared as described above in a homomixer with stirring until the pH reached 4.7. The solidified synthetic isoprene rubber was recovered, washed with water and dehydrated.
(3) 乾燥工程
エアドライヤーにて上記の凝固した合成イソプレンゴムを乾燥した。
(3) Drying step The above-mentioned solidified synthetic isoprene rubber was dried with an air dryer.
(4) ゴム組成物
上記の合成イソプレンゴム100重量部に対して、平均粒子径100ミクロンの粉ゴム10重量部、HAF50重量部、酸化亜鉛3重量部、硫黄1.2重量部、ステアリン酸2重量部、NS 1重量部、6C 1重量部を混練してゴム組成物を得た。
(4) Rubber composition 10 parts by weight of powder rubber having an average particle size of 100 microns, 50 parts by weight of HAF, 3 parts by weight of zinc oxide, 1.2 parts by weight of sulfur, and 2 parts by weight of stearic acid with respect to 100 parts by weight of the above synthetic isoprene rubber 1 part by weight of NS and 1 part by weight of 6C were kneaded to obtain a rubber composition.
本発明のマスターバッチを配合した実施例２、３のゴム組成物と、マスターバッチを配合していない比較例２，３のゴム組成物の物性を、破壊強度と定伸張疲労試験結果を指標として評価した。（表２）なお、破壊強度はJIS K6151-1993に準拠した方法で測定した。定伸張疲労試験はダンベル状の試験片を300rpmの速度、歪100％で繰り返し引っ張りを行い、破断する回数の対数で評価した。その結果、表２のように実施例２、３の物性はそれぞれ比較例２，３より優れていた。 The physical properties of the rubber compositions of Examples 2 and 3 in which the master batch of the present invention was blended and the rubber compositions of Comparative Examples 2 and 3 in which the master batch was not blended were determined using the fracture strength and the results of the constant elongation fatigue test as indices. evaluated. (Table 2) The fracture strength was measured by a method based on JIS K6151-1993. In the constant elongation fatigue test, dumbbell-shaped test pieces were repeatedly pulled at a speed of 300 rpm and a strain of 100%, and evaluation was performed by logarithm of the number of times of fracture. As a result, as shown in Table 2, the physical properties of Examples 2 and 3 were superior to those of Comparative Examples 2 and 3, respectively.
本発明により、カーボンブラック及び／又はシリカと粉ゴムを分散させたスラリー溶液と、天然ゴムラテックス及び／又は合成イソプレンゴムラテックスを混合することにより、天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチを製造することが可能となった。該天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムウェットマスターバッチを乾燥して得た天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムマスターバッチを配合することにより、破壊強度と破断時伸びなどの点において高い物性を維持したゴム組成物を得ることができる。本発明のゴム処理方法はエネルギーコストが低いという利点を有し、本発明の方法によって得られた天然ゴム及び／又は合成イソプレンゴムマスターバッチはゴムのリサイクルに有用である。 According to the present invention, a natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet masterbatch is produced by mixing a slurry solution in which carbon black and / or silica and powder rubber are dispersed with natural rubber latex and / or synthetic isoprene rubber latex. It became possible to do. Rubber that maintains high physical properties in terms of breaking strength and elongation at break by blending natural rubber and / or synthetic isoprene rubber master batch obtained by drying the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber wet master batch A composition can be obtained. The rubber treatment method of the present invention has the advantage of low energy cost, and the natural rubber and / or synthetic isoprene rubber masterbatch obtained by the method of the present invention is useful for rubber recycling.
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