JP5394993B2 - COMPOSITE MANUFACTURING METHOD, RUBBER COMPOSITION, AND PNEUMATIC TIRE - Google Patents
COMPOSITE MANUFACTURING METHOD, RUBBER COMPOSITION, AND PNEUMATIC TIRE Download PDFInfo
- Publication number
- JP5394993B2 JP5394993B2 JP2010135352A JP2010135352A JP5394993B2 JP 5394993 B2 JP5394993 B2 JP 5394993B2 JP 2010135352 A JP2010135352 A JP 2010135352A JP 2010135352 A JP2010135352 A JP 2010135352A JP 5394993 B2 JP5394993 B2 JP 5394993B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- latex
- natural rubber
- carbon black
- mass
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、複合体の製造方法、該複合体を含むゴム組成物、並びに該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a method for producing a composite, a rubber composition containing the composite, and a pneumatic tire using the rubber composition.
従来からタイヤの転がり抵抗を低減して発熱を抑え、車両を低燃費化することが行われている。近年、低燃費化への要請が大きく、タイヤにおける占有比率の高いトレッド、更にはサイドウォールなどの他部材に対する低燃費化の要請が大きい。また、近年の低燃費化は乗用車用タイヤだけでなくトラック、バス用の高荷重タイヤでも要求されているため、同時に耐摩耗性能も向上することが重要になっている。 Conventionally, the rolling resistance of tires has been reduced to suppress heat generation and reduce the fuel consumption of vehicles. In recent years, there has been a great demand for low fuel consumption, and there is a great demand for low fuel consumption for treads having a high occupation ratio in tires, and for other members such as sidewalls. In recent years, a reduction in fuel consumption is required not only for passenger car tires but also for heavy duty tires for trucks and buses, and at the same time, it is important to improve wear resistance.
ゴム組成物の低発熱性を満足させる方法として、低補強性の充填剤を用いる方法、補強用充填剤の含有量を低減させる方法等が知られている。しかし、このような低燃費化は、ゴム組成物の補強性が低下するため、耐摩耗性や破壊性能が低下するという問題があり、低燃費性(低い転がり抵抗)と耐摩耗性や破壊性能とを両立させることは困難である。 Known methods for satisfying the low heat build-up of the rubber composition include a method using a low reinforcing filler, a method for reducing the content of the reinforcing filler, and the like. However, such low fuel consumption has the problem that the rubber composition's reinforcing properties are reduced, resulting in a decrease in wear resistance and breaking performance. Low fuel consumption (low rolling resistance) and wear resistance and breaking performance are also problems. It is difficult to achieve both.
また、ゴム成分として天然ゴムを使用する場合、他の合成ゴムに比べてムーニー粘度が高く加工性が悪いため、通常しゃっ解剤を添加して素練りを行い、ムーニー粘度を低下させた後に使用される。そのため、天然ゴムを使用する場合、生産性が低下してしまう。また素練りによって天然ゴムの分子鎖が切断されるため、本来有する高分子量ポリマーの特性(優れた耐摩耗性能、低燃費性能、及びゴム強度など)が失われるという問題もある。 In addition, when natural rubber is used as a rubber component, Mooney viscosity is higher than other synthetic rubbers and the processability is poor, so usually after adding mastication agent and masticating, and reducing Mooney viscosity used. Therefore, productivity is reduced when natural rubber is used. Moreover, since the molecular chain of natural rubber is cleaved by mastication, there is a problem that the characteristics (excellent wear resistance performance, low fuel consumption performance, rubber strength, etc.) of the inherent high molecular weight polymer are lost.
特許文献1には、ゴムラテックスに水ガラスから製造される微粒子シリカを液体状態で混合し、複合体を製造する方法が開示されている。しかし、ここでは、実質的に通常の天然ゴムラテックスを用いてシリカをゴム中に分散させる製法が開示されているにすぎない。また、優れた加工性を有しつつ、低燃費性と耐摩耗性や破壊性能をバランスよく改善するという点について改善する余地がある。 Patent Document 1 discloses a method for producing a composite by mixing rubber latex with fine particle silica produced from water glass in a liquid state. However, only a production method in which silica is dispersed in rubber using a substantially natural rubber latex is disclosed here. In addition, there is room for improvement in terms of improving fuel economy, wear resistance, and fracture performance in a well-balanced manner while having excellent processability.
本発明は、前記課題を解決し、優れた加工性を有しつつ、低燃費性と耐摩耗性や破壊性能とをバランスよく改善できる複合体の製造方法を提供することを目的とする。また、該製造方法により得られる複合体を含むゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method for producing a composite that can improve the fuel economy, wear resistance, and fracture performance in a well-balanced manner while having excellent workability. Moreover, it aims at providing the rubber composition containing the composite_body | complex obtained by this manufacturing method, and a pneumatic tire using the same.
本発明は、ケン化天然ゴムラテックスとカーボンブラック分散液とを混合して配合ラテックスを調製する工程(I)、該工程(I)で得られた配合ラテックスを凝固させる工程(II)、及び該工程(II)で得られた凝固物を洗浄し、ゴム中のリン含有量を200ppm以下に調整する工程(III)を含む複合体の製造方法に関する。 The present invention includes a step (I) of preparing a compounded latex by mixing a saponified natural rubber latex and a carbon black dispersion, a step (II) of coagulating the compounded latex obtained in the step (I), and The present invention relates to a method for producing a composite comprising the step (III) of washing the coagulated product obtained in the step (II) and adjusting the phosphorus content in the rubber to 200 ppm or less.
上記ケン化天然ゴムラテックスは、天然ゴムラテックスを界面活性剤の存在下でアルカリによりケン化処理して得られたものが好ましい。 The saponified natural rubber latex is preferably obtained by saponifying natural rubber latex with an alkali in the presence of a surfactant.
本発明は、上記製造方法により得られる複合体に関する。
本発明は、上記製造方法により得られる複合体を含むゴム組成物に関する。
本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製した空気入りタイヤに関する。
The present invention relates to a composite obtained by the above production method.
The present invention relates to a rubber composition containing a composite obtained by the above production method.
The present invention also relates to a pneumatic tire produced using the rubber composition.
本発明によれば、ケン化処理を施した天然ゴムラテックスとカーボンブラック分散液を混合して調製した配合ラテックスを凝固させた後に、得られた凝固物をゴム中のリン含有量が200ppm以下になるまで洗浄する製法であるため、該製法により調製される複合体をタイヤ用ゴム組成物に使用すると、低燃費性及び耐摩耗性や破壊性能をバランスよく改善できる。従って、該ゴム組成物をトレッドなどのタイヤ部材に使用することにより、これらの性能に優れた空気入りタイヤを提供できる。 According to the present invention, after coagulating a compounded latex prepared by mixing a saponified natural rubber latex and a carbon black dispersion, the resulting coagulated product has a phosphorus content of 200 ppm or less. Since it is a manufacturing method which wash | cleans until it becomes, when the composite body prepared by this manufacturing method is used for the rubber composition for tires, low-fuel-consumption property, abrasion resistance, and destruction performance can be improved with good balance. Therefore, a pneumatic tire excellent in these performances can be provided by using the rubber composition for a tire member such as a tread.
また、得られた複合体は加工性にも優れているため、該複合体を用いたゴム組成物の製造において、予め素練り工程を行わなくても良好な加工性が得られる。そのため、素練りによる天然ゴムの分子鎖の切断を抑制し、本来有する高分子量ポリマーの特性を維持できるため、より優れた低燃費性、耐摩耗性、破壊性能を得ることができる。 In addition, since the obtained composite is excellent in processability, good processability can be obtained without performing a kneading step in advance in the production of a rubber composition using the composite. Therefore, the molecular chain of natural rubber can be prevented from being broken by mastication, and the characteristics of the inherent high molecular weight polymer can be maintained, so that more excellent fuel economy, wear resistance, and breaking performance can be obtained.
<複合体の製造方法>
本発明の複合体の製造方法は、ケン化天然ゴムラテックスとカーボンブラック分散液とを混合して配合ラテックスを調製する工程(I)、該工程(I)で得られた配合ラテックスを凝固させる工程(II)、及び該工程(II)で得られた凝固物を洗浄し、ゴム中のリン含有量を200ppm以下に調整する工程(III)を含む製法である。つまり、先ず、ケン化処理を施した天然ゴムラテックスとカーボンブラックを水中に分散させた分散液とをそれぞれ調製した上で、該ラテックスと該分散液を液体状態で混合して配合ラテックス(混合液)を作製し、凝固させた後に、得られた凝固物を洗浄して天然ゴム中のリン量を低減することにより、リン量が200ppm以下の改質天然ゴム(HPNR)を含む複合体が製造されている。このため、改質天然ゴム(HPNR)中にカーボンブラックが均一に分散した複合体を製造できる。
<Method for producing composite>
The method for producing a composite of the present invention includes a step (I) of preparing a blended latex by mixing a saponified natural rubber latex and a carbon black dispersion, and a step of coagulating the blended latex obtained in the step (I). This is a production method including (II) and the step (III) of washing the coagulated product obtained in the step (II) and adjusting the phosphorus content in the rubber to 200 ppm or less. That is, first, a natural rubber latex subjected to a saponification treatment and a dispersion in which carbon black is dispersed in water are prepared, and then the latex and the dispersion are mixed in a liquid state to form a compounded latex (mixed solution). ) And coagulated, the resulting coagulated product is washed to reduce the amount of phosphorus in natural rubber, thereby producing a composite containing modified natural rubber (HPNR) with a phosphorus content of 200 ppm or less Has been. For this reason, a composite in which carbon black is uniformly dispersed in modified natural rubber (HPNR) can be produced.
(工程(I))
工程(I)で使用されるケン化天然ゴムラテックスは、天然ゴムラテックスをアルカリでケン化処理することにより調製できる。ケン化処理は、天然ゴムラテックスに、アルカリと、必要に応じて界面活性剤を添加して所定温度で一定時間、静置することにより行うことができる。なお、必要に応じて撹拌等を行っても良い。ケン化処理を施すと、後述する工程(III)でケン化により分離したリン化合物が洗浄除去されるので、調製される複合体に含まれる天然ゴム中のリン含有量を抑えることができる。また、ケン化処理により、天然ゴム中の蛋白質が分解されるので、天然ゴムの窒素含有量を抑えることもできる。本発明では、天然ゴムラテックスにアルカリを添加してケン化できるが、天然ゴムラテックスに添加することにより、効率的にケン化処理を行えるという効果がある。
(Process (I))
The saponified natural rubber latex used in step (I) can be prepared by saponifying natural rubber latex with an alkali. The saponification treatment can be performed by adding an alkali and, if necessary, a surfactant to natural rubber latex and allowing to stand at a predetermined temperature for a predetermined time. In addition, you may perform stirring etc. as needed. When the saponification treatment is performed, the phosphorus compound separated by saponification in the step (III) described later is washed and removed, so that the phosphorus content in the natural rubber contained in the prepared composite can be suppressed. Moreover, since the protein in the natural rubber is decomposed by the saponification treatment, the nitrogen content of the natural rubber can be suppressed. In the present invention, alkali can be added to natural rubber latex for saponification, but by adding it to natural rubber latex, there is an effect that saponification can be efficiently performed.
天然ゴムラテックスはヘビア樹の樹液として採取され、ゴム分のほか水、蛋白質、脂質、無機塩類などを含み、ゴム中のゲル分は種々の不純物の複合的な存在に基づくものと考えられている。本発明では、ヘビア樹をタッピングして出てくる生ラテックス、又は遠心分離法によって濃縮した精製ラテックスを使用できる。更に、生ゴムラテックス中に存在するバクテリアによる腐敗の進行を防止し、ラテックスの凝固を避けるために、常法によりアンモニアを添加したハイアンモニアラテックスであってもよい。 Natural rubber latex is collected as sap of heavy trees and contains rubber, water, proteins, lipids, inorganic salts, etc., and the gel content in rubber is thought to be based on the complex presence of various impurities. . In the present invention, raw latex produced by tapping heavy trees or purified latex concentrated by centrifugation can be used. Furthermore, high ammonia latex to which ammonia is added by a conventional method may be used to prevent the progress of decay due to bacteria present in the raw rubber latex and to avoid coagulation of the latex.
ケン化処理に用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アミン化合物等が挙げられ、ケン化処理の効果や天然ゴムラテックスの安定性への影響の観点から、特に水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを用いることが好ましい。 Examples of the alkali used for the saponification treatment include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and an amine compound. From the viewpoint of the effect of the saponification treatment and the influence on the stability of the natural rubber latex, it is particularly hydroxylated. Sodium or potassium hydroxide is preferably used.
アルカリの添加量は特に限定されないが、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましい。該添加量の上限は12質量部以下が好ましく、7質量部以下がより好ましく、5質量部以下が更に好ましい。アルカリの添加量が0.1質量部未満では、ケン化処理に時間がかかってしまうおそれがある。また逆にアルカリの添加量が12質量部を超えると天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。 The amount of alkali added is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 parts by mass or more and more preferably 0.3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. The upper limit of the addition amount is preferably 12 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less. If the amount of alkali added is less than 0.1 parts by mass, saponification may take time. Conversely, if the amount of alkali added exceeds 12 parts by mass, the natural rubber latex may be destabilized.
界面活性剤としては、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤などを使用できる。陰イオン性界面活性剤としては、例えばカルボン酸系、スルホン酸系、硫酸エステル系、リン酸エステル系等の陰イオン性界面活性剤が挙げられる。非イオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシアルキレンエーテル系、ポリオキシアルキレンエステル系、多価アルコール脂肪酸エステル系、糖脂肪酸エステル系、アルキルポリグリコシド系等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。両性界面活性剤としては、例えばアミノ酸型、ベタイン型、アミンオキサイド型等の両性界面活性剤が挙げられる。なかでも、陰イオン性界面活性剤が好ましく、スルホン酸系の陰イオン性界面活性剤がより好ましい。 As the surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant and the like can be used. Examples of the anionic surfactant include carboxylic acid-based, sulfonic acid-based, sulfate ester-based and phosphate ester-based anionic surfactants. Examples of nonionic surfactants include nonionic surfactants such as polyoxyalkylene ethers, polyoxyalkylene esters, polyhydric alcohol fatty acid esters, sugar fatty acid esters, and alkyl polyglycosides. Examples of amphoteric surfactants include amphoteric surfactants such as amino acid type, betaine type, and amine oxide type. Among these, an anionic surfactant is preferable, and a sulfonic acid anionic surfactant is more preferable.
界面活性剤の添加量は、天然ゴムラテックスの固形分100質量部に対して、下限は0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、1.1質量部以上が更に好ましい。該添加量の上限は6.0質量部以下が好ましく、5.0質量部以下がより好ましく、3.5質量部以下が更に好ましい。0.01質量部未満では、ケン化処理時に天然ゴムラテックスが不安定化するおそれがある。また逆に6.0質量部を超えると、天然ゴムラテックスが安定化しすぎて凝固が困難になるおそれがある。 The addition amount of the surfactant is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and even more preferably 1.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the solid content of the natural rubber latex. preferable. The upper limit of the addition amount is preferably 6.0 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less, and further preferably 3.5 parts by mass or less. If it is less than 0.01 parts by mass, the natural rubber latex may become unstable during the saponification treatment. On the other hand, if it exceeds 6.0 parts by mass, the natural rubber latex may become too stable and it may become difficult to coagulate.
ケン化処理の温度は、アルカリによるケン化反応が十分な反応速度で進行しうる範囲、及び天然ゴムラテックスが凝固等の変質を起こさない範囲で適宜、設定できるが、通常は20〜70℃が好ましく、30〜70℃がより好ましい。また処理の時間は、天然ゴムラテックスを静置して処理を行う場合、処理の温度にもよるが、十分な処理を行うことと、生産性を向上することとを併せ考慮すると3〜48時間が好ましく、3〜24時間がより好ましい。 The temperature of the saponification treatment can be appropriately set within a range where the saponification reaction with alkali can proceed at a sufficient reaction rate and within a range where the natural rubber latex does not undergo alteration such as coagulation, but is usually 20 to 70 ° C. Preferably, 30-70 degreeC is more preferable. Further, the treatment time is 3 to 48 hours in consideration of both sufficient treatment and productivity improvement, depending on the treatment temperature when the treatment is performed with natural rubber latex standing. Is preferable, and 3 to 24 hours is more preferable.
また工程(I)では、カーボンブラック分散液が使用される。即ち、乾燥したカーボンブラックの粉末ではなく、カーボンブラックが水中に分散した分散液(スラリー)が使用される。上記分散液の使用により、ゴムの補強効果が得られ、優れた耐摩耗性、破壊性能が得られる。 In step (I), a carbon black dispersion is used. That is, not a dry carbon black powder but a dispersion (slurry) in which carbon black is dispersed in water is used. By using the above dispersion liquid, a rubber reinforcing effect can be obtained, and excellent wear resistance and fracture performance can be obtained.
上記カーボンブラック分散液は、公知の方法で製造でき、特に限定されず、例えば、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミル等を用いて調製できる。具体的には、コロイドミルに水を入れ、攪拌しながらカーボンブラックを添加し、次いでホモジナイザーを用いて界面活性剤とともに循環することにより、前記分散液を調製できる。なお、上記分散液中のカーボンブラックの添加量は特に限定されないが、分散液(100質量%)中での均一分散性の点から、好ましくは0.5〜30質量%、より好ましくは2〜10質量%が好ましい。 The carbon black dispersion can be produced by a known method, and is not particularly limited. For example, the carbon black dispersion can be prepared using a high-pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a colloid mill, or the like. Specifically, the dispersion can be prepared by adding water to a colloid mill, adding carbon black while stirring, and then circulating with a surfactant using a homogenizer. The amount of carbon black added to the dispersion is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 30% by weight, more preferably 2 to 2%, from the viewpoint of uniform dispersibility in the dispersion (100% by weight). 10 mass% is preferable.
使用できるカーボンブラックとしては、GPF、FEF、HAF、ISAF、SAFなどが挙げられるが、特に限定されない。 Examples of carbon black that can be used include GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, but are not particularly limited.
カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、充分な補強性が得られる点から、30m2/g以上が好ましく、50m2/g以上がより好ましく、70m2/g以上が更に好ましい。また、カーボンブラックのN2SAは、低発熱性(低燃費性)に優れる点から、200m2/g以下が好ましく、150m2/g以下がより好ましく、125m2/g以下が更に好ましい。なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積は、JIS K6217のA法によって求められる。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 30 m 2 / g or more, more preferably 50 m 2 / g or more, and still more preferably 70 m 2 / g or more, from the viewpoint that sufficient reinforcement can be obtained. Also, N 2 SA of carbon black is from the viewpoint of excellent low heat build-up (fuel economy), preferably from 200 meters 2 / g or less, more preferably 150m 2 / g, 125m 2 / g or less is more preferable. In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is calculated | required by A method of JISK6217.
カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量(DBP)は、充分な補強性が得られる点から、50ml/100g以上が好ましく、80ml/100g以上がより好ましく、90ml/100g以上が更に好ましい。また、カーボンブラックのDBPは、破断時伸び(Eb)が低くなる点から、200ml/100g以下が好ましく、150ml/100g以下がより好ましく、125ml/100g以下が更に好ましい。なお、カーボンブラックのDBPは、JIS K6217−4の測定方法によって求められる。 The dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of carbon black is preferably 50 ml / 100 g or more, more preferably 80 ml / 100 g or more, and still more preferably 90 ml / 100 g or more, from the viewpoint that sufficient reinforcing properties can be obtained. Further, the DBP of carbon black is preferably 200 ml / 100 g or less, more preferably 150 ml / 100 g or less, and still more preferably 125 ml / 100 g or less, from the viewpoint of low elongation at break (Eb). In addition, DBP of carbon black is calculated | required by the measuring method of JISK6217-4.
前述の分散液の製法のとおり、カーボンブラック分散液には、分散性の点から、界面活性剤を添加することが好ましい。添加できる該界面活性剤としては、上記ケン化処理で述べたものが挙げられる。なお、上記分散液の調製において、界面活性剤の添加量は特に限定されないが、分散液(100質量%)中のカーボンブラックの均一分散性の点から、好ましくは0.01〜0.2質量%、より好ましくは0.03〜0.1質量%が好ましい。 From the viewpoint of dispersibility, it is preferable to add a surfactant to the carbon black dispersion as described in the method for producing the dispersion. Examples of the surfactant that can be added include those described in the above saponification treatment. In addition, in the preparation of the dispersion, the amount of the surfactant added is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 0.2 mass from the viewpoint of uniform dispersibility of the carbon black in the dispersion (100 mass%). %, And more preferably 0.03 to 0.1% by mass.
工程(I)では、ケン化天然ゴムラテックスとカーボンブラック分散液とを公知の方法により混合し、その後、配合ラテックスが均一な溶液になるまで十分に攪拌することで、配合ラテックス(混合液)を調製できる。
なお、ケン化天然ゴムラテックスは、ゴム固形分が10〜70質量%のものを使用することが好ましい。
In step (I), the saponified natural rubber latex and the carbon black dispersion are mixed by a known method, and then the mixed latex is mixed sufficiently by stirring until the mixed latex becomes a uniform solution. Can be prepared.
The saponified natural rubber latex preferably has a rubber solid content of 10 to 70% by mass.
また、上記混合工程では、得られる複合体において、改質天然ゴム100質量部(固形分)に対してカーボンブラックが5〜150質量部となるようにカーボンブラック分散液を混合することが好ましい。5質量部未満であると、マスターバッチとして使用する場合に、カーボンブラック量が少なくなるおそれがある。150質量部を超えると、配合ラテックス中でのカーボンブラックの均一分散が得られにくくなり、ゴム組成物中でのカーボンブラックの均一分散性が低下する傾向がある。より好ましくは10〜120質量部、更に好ましくは30〜90質量部である。 Moreover, in the said mixing process, it is preferable to mix a carbon black dispersion liquid so that carbon black may be 5-150 mass parts with respect to 100 mass parts (solid content) of modified natural rubber in the composite obtained. If the amount is less than 5 parts by mass, the amount of carbon black may be reduced when used as a master batch. When it exceeds 150 parts by mass, it is difficult to obtain uniform dispersion of carbon black in the compounded latex, and the uniform dispersion of carbon black in the rubber composition tends to be lowered. More preferably, it is 10-120 mass parts, More preferably, it is 30-90 mass parts.
(工程(II))
工程(II)では、上記工程(I)で得られた配合ラテックスを凝固(凝集)させる。配合ラテックスの凝固は、酸凝固、塩凝固、メタノール凝固などがあるが、ゴムラテックスとカーボンブラックを均一分散させて凝固するためには、酸凝固、塩凝固又はこれらの併用が好ましい。凝固させるための酸としては、硫酸、塩酸、蟻酸、酢酸などが挙げられる。また、塩としては、例えば、1〜3価の金属塩(塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウムなどのカルシウム塩など)が挙げられる。
(Process (II))
In step (II), the blended latex obtained in step (I) is coagulated (aggregated). The coagulation of the compounded latex includes acid coagulation, salt coagulation, methanol coagulation and the like, but acid coagulation, salt coagulation, or a combination thereof is preferable in order to coagulate the rubber latex and carbon black by uniform dispersion. Examples of the acid for coagulation include sulfuric acid, hydrochloric acid, formic acid, acetic acid and the like. Examples of the salt include 1 to 3 metal salts (calcium salts such as sodium chloride, magnesium chloride, calcium nitrate, and calcium chloride).
なかでも、配合ラテックスの凝固は、酸又は塩の添加により配合ラテックスのpHを5〜9(好ましくは6〜8、より好ましくは6.5〜7.5)に調整して固形分を凝固させることで実施されることが好ましい。 Especially, coagulation | solidification of mixing | blending latex adjusts the pH of mixing | blending latex to 5-9 (preferably 6-8, more preferably 6.5-7.5) by addition of an acid or a salt, and solidifies solid content. It is preferable to be implemented.
(工程(III))
工程(III)では、工程(II)で得られた凝固物(凝集ゴム及びカーボンブラックを含む凝集物)を洗浄し、ゴム(天然ゴム)中のリン含有量を200ppm以下に調整(低減)する。ケン化処理後に洗浄処理を施すことにより、凝固物における天然ゴム中のリン量を200ppm以下に低減できる。工程(III)の洗浄方法としては、例えば、ゴム分を水で希釈した後に、遠心分離する方法又は静置してゴムを浮かせ水相のみを排出する方法が挙げられる。遠心分離する際は、まず天然ゴムラテックスのゴム分が5〜40質量%、好ましくは10〜30質量%となるように水で希釈し、次いで5000〜10000rpmで1〜60分間遠心分離すればよく、所望のリン含有量になるまで洗浄を繰り返せばよい。また、静置してゴムを浮かせる場合も水の添加、攪拌を繰り返して、所望のリン含有量になるまで洗浄すればよい。
(Step (III))
In step (III), the coagulated product (aggregate containing agglomerated rubber and carbon black) obtained in step (II) is washed, and the phosphorus content in the rubber (natural rubber) is adjusted (reduced) to 200 ppm or less. . By performing the washing treatment after the saponification treatment, the amount of phosphorus in the natural rubber in the coagulated product can be reduced to 200 ppm or less. Examples of the washing method in the step (III) include a method of diluting a rubber component with water and then centrifuging, or a method of standing still to float the rubber and discharging only the aqueous phase. When centrifuging, it may be first diluted with water so that the rubber content of the natural rubber latex is 5 to 40% by mass, preferably 10 to 30% by mass, and then centrifuged at 5000 to 10000 rpm for 1 to 60 minutes. The washing may be repeated until the desired phosphorus content is reached. Also, when the rubber is floated by standing, the addition of water and stirring may be repeated until the desired phosphorus content is obtained.
洗浄後、通常、公知の方法(オーブンなど)で乾燥される。乾燥後、2軸ロール、バンバリーなどでゴム練りを行うと、リン含有量が200ppm以下の改質天然ゴム(HPNR)及びカーボンブラックを含む複合体が得られる。上記複合体はカーボンブラックがゴムマトリックスに均一に分散しており、マスターバッチとして使用できる。なお、上記複合体は、本発明の効果を阻害しない範囲で他の成分を含んでもよい。 After washing, it is usually dried by a known method (such as an oven). When the rubber is kneaded with a biaxial roll or Banbury after drying, a composite containing modified natural rubber (HPNR) having a phosphorus content of 200 ppm or less and carbon black is obtained. In the above composite, carbon black is uniformly dispersed in a rubber matrix and can be used as a master batch. In addition, the said composite_body | complex may contain another component in the range which does not inhibit the effect of this invention.
上記複合体に含まれる改質天然ゴムは、リン含有量が200ppm以下である。200ppmを超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなったり、優れた低燃費性能が得られず、該性能と耐摩耗性や破壊性能をバランスよく改善できない傾向がある。該リン含有量は、好ましくは150ppm以下、より好ましくは100ppm以下である。ここで、リン含有量は、例えば、ICP発光分析等、従来の方法で測定することができる。リンは、リン脂質(リン化合物)に由来するものである。 The modified natural rubber contained in the composite has a phosphorus content of 200 ppm or less. If it exceeds 200 ppm, the Mooney viscosity will increase during storage and the processability will deteriorate, and excellent fuel efficiency will not be obtained, and there will be a tendency that the performance and wear resistance and fracture performance cannot be improved in a well-balanced manner. The phosphorus content is preferably 150 ppm or less, more preferably 100 ppm or less. Here, the phosphorus content can be measured by a conventional method such as ICP emission analysis. Phosphorus is derived from phospholipids (phosphorus compounds).
上記複合体に含まれる改質天然ゴムの窒素含有量は、好ましくは0.3質量%以下、より好ましくは0.15質量%以下である。0.3質量%を超えると、貯蔵中にムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなったり、優れた低燃費性能が得られず、該性能と耐摩耗性や破壊性能をバランスよく改善できない傾向がある。窒素はタンパク質に由来する。窒素含有量は、例えばケルダール法等、従来の方法で測定することができる。 The nitrogen content of the modified natural rubber contained in the composite is preferably 0.3% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or less. If it exceeds 0.3% by mass, the Mooney viscosity will increase during storage, resulting in poor processability, and excellent fuel efficiency will not be obtained, and there is a tendency that the performance and wear resistance and fracture performance cannot be improved in a balanced manner. There is. Nitrogen is derived from proteins. The nitrogen content can be measured by a conventional method such as Kjeldahl method.
上記複合体に含まれる改質天然ゴムは、固形分中のトルエン不溶分として測定されるゲル含有率が20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。20質量%を超えると、ムーニー粘度が上昇して加工性が悪くなる傾向がある。ゲル含有率とは、非極性溶媒であるトルエンに対する不溶分として測定した値を意味し、以下においては単に「ゲル含有率」又は「ゲル分」と称することがある。ゲル分の含有率の測定方法は次のとおりである。まず、天然ゴム試料を脱水トルエンに浸し、暗所に遮光して1週間放置後、トルエン溶液を1.3×105rpmで30分間遠心分離して、不溶のゲル分とトルエン可溶分とを分離する。不溶のゲル分にメタノールを加えて固形化した後、乾燥し、ゲル分の質量と試料の元の質量との比からゲル含有率が求められる。 The modified natural rubber contained in the composite preferably has a gel content of 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, measured as a toluene insoluble component in the solid content. If it exceeds 20% by mass, the Mooney viscosity tends to increase and the processability tends to deteriorate. The gel content means a value measured as an insoluble content with respect to toluene which is a nonpolar solvent, and may be simply referred to as “gel content” or “gel content” below. The measuring method of the content rate of a gel part is as follows. First, a natural rubber sample is soaked in dehydrated toluene, light-shielded in the dark and left for 1 week, and then the toluene solution is centrifuged at 1.3 × 10 5 rpm for 30 minutes to obtain an insoluble gel content and a toluene soluble content. Isolate. Methanol is added to the insoluble gel and solidified, and then dried, and the gel content is determined from the ratio between the mass of the gel and the original mass of the sample.
<ゴム組成物>
本発明のゴム組成物は、上記製法により得られる複合体を含有する。HPNR中にカーボンブラックを均一分散させた複合体を使用しているため、同様にカーボンブラックが均一に分散したゴム組成物が得られる。このため、低燃費性、耐摩耗性、破壊性能をバランスよく改善できる。
<Rubber composition>
The rubber composition of this invention contains the composite_body | complex obtained by the said manufacturing method. Since a composite in which carbon black is uniformly dispersed in HPNR is used, similarly, a rubber composition in which carbon black is uniformly dispersed can be obtained. For this reason, low fuel consumption, wear resistance, and fracture performance can be improved in a balanced manner.
本発明のゴム組成物は、上記改質天然ゴム以外の他のゴム成分を含んでもよい。他のゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、スチレンイソプレンブタジエンゴム(SIBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)等が挙げられる。 The rubber composition of the present invention may contain a rubber component other than the modified natural rubber. Examples of other rubber components include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), Examples include chloroprene rubber (CR) and acrylonitrile butadiene rubber (NBR).
上記ゴム組成物に含まれるゴム成分(複合体中の改質天然ゴム及び他のゴム成分)について、該ゴム成分100質量%中、上記複合体に含まれる改質天然ゴム(固形分)の含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、100質量%であってもよい。60質量%未満であると、十分な低燃費性能や耐摩耗性が得られないおそれがある。 About the rubber component (modified natural rubber and other rubber components in the composite) contained in the rubber composition, the content of the modified natural rubber (solid content) contained in the composite in 100% by mass of the rubber component The amount is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and may be 100% by mass. If it is less than 60% by mass, sufficient fuel efficiency and wear resistance may not be obtained.
上記ゴム組成物において、カーボンブラックの含有量(複合体に配合されたカーボンブラック及び他に使用されたカーボンブラックの合計含有量)は、上記ゴム成分100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは30質量部以上である。5質量部未満であると、十分な補強性が得られないおそれがある。該カーボンブラックの含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは120質量部以下、更に好ましくは90質量部以下である。150質量部を超えると、十分な低燃費性能や耐摩耗性が得られないおそれがある。 In the rubber composition, the carbon black content (the total content of carbon black blended in the composite and other carbon black used) is preferably 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. As mentioned above, More preferably, it is 10 mass parts or more, More preferably, it is 30 mass parts or more. If it is less than 5 parts by mass, sufficient reinforcement may not be obtained. The carbon black content is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 120 parts by mass or less, and still more preferably 90 parts by mass or less. If it exceeds 150 parts by mass, sufficient fuel efficiency and wear resistance may not be obtained.
本発明のゴム組成物には、上記の材料以外にも、タイヤ工業において一般的に用いられているシリカ、シランカップリング剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、老化防止剤、硫黄、加硫促進剤等の各種材料が適宜配合されていてもよい。 In addition to the above materials, the rubber composition of the present invention includes silica, silane coupling agents, zinc oxide, stearic acid, anti-aging agents, sulfur, vulcanization accelerators and the like that are commonly used in the tire industry. These various materials may be appropriately blended.
本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサー、密閉式混練機などのゴム混練装置を用いて混練し、その後加硫する方法等により製造できる。天然ゴムを含むゴム組成物を製造する場合、ゴム成分、充填剤などの各成分の混練り工程前に、通常、天然ゴムの素練り工程が行われる。本発明では、上記複合体が使用されているため、該素練り工程を行わなくても良好に混練り工程を実施でき、所望のゴム組成物を作製できる(特に、ゴム組成物中にNR(未改質)を含まない場合)。 As a method for producing the rubber composition of the present invention, known methods can be used. For example, the above components are kneaded using a rubber kneader such as an open roll, a Banbury mixer, a closed kneader, and then added. It can be manufactured by a method of sulfurating. When producing a rubber composition containing natural rubber, a natural rubber mastication step is usually performed before the kneading step of each component such as a rubber component and a filler. In the present invention, since the above composite is used, the kneading step can be carried out satisfactorily without performing the kneading step, and a desired rubber composition can be produced (particularly, NR ( If it does not contain unmodified)).
上記ゴム組成物は、タイヤの各部材に適用できるが、なかでも、トレッド、サイドウォールに好適に用いることができる。 The rubber composition can be applied to each member of a tire, and among them, it can be suitably used for a tread and a sidewall.
<空気入りタイヤ>
本発明のゴム組成物は、空気入りタイヤに好適に適用される。この場合、HPNR中にカーボンブラックを均一分散させた複合体を使用しているため、低発熱性と耐摩耗性や破壊性能をバランスよく改善できる。
<Pneumatic tire>
The rubber composition of the present invention is suitably applied to a pneumatic tire. In this case, since a composite in which carbon black is uniformly dispersed in HPNR is used, low heat build-up, wear resistance, and fracture performance can be improved in a balanced manner.
本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて各種添加剤を配合したゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤの各部材の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形することにより未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧してタイヤを製造できる。 The pneumatic tire of the present invention is produced by a usual method using the rubber composition. That is, a rubber composition containing various additives as necessary is extruded in accordance with the shape of each member of the tire at an unvulcanized stage and molded by a normal method on a tire molding machine. After forming an unvulcanized tire by heating, the tire can be manufactured by heating and pressing in a vulcanizer.
また、本発明の空気入りタイヤは、乗用車、トラック・バス、及び地球環境保全に対応した低公害車両(エコカー)に好適に使用できる。 Moreover, the pneumatic tire of the present invention can be suitably used for passenger cars, trucks and buses, and low-pollution vehicles (eco-cars) compatible with global environmental conservation.
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
以下に、実施例で用いた各種薬品について説明する。
天然ゴムラテックス:タイテックス社から入手したフィールドラテックスを使用
界面活性剤(1):花王(株)製のエマールE−70C(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)
界面活性剤(2):花王(株)製のデモールN(β−ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩)
NaOH:和光純薬工業(株)製のNaOH
天然ゴム:TSR
カーボンブラック(1):キャボットジャパン(株)製のN220(N2SA:120m2/g、DBP:114ml/100g)
カーボンブラック(2):三菱化学(株)製のダイアブラックH(N330、N2SA:79m2/g、DBP:100ml/100g)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ステアリン酸:日油(株)製の椿
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック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)
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤NS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tetr−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
The various chemicals used in the examples are described below.
Natural rubber latex: Field latex obtained from Taitex Co., Ltd. Surfactant (1): Emar E-70C (polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate) manufactured by Kao Corporation
Surfactant (2): Demol N (sodium salt of β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate) manufactured by Kao Corporation
NaOH: NaOH manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Natural rubber: TSR
Carbon black (1): N220 manufactured by Cabot Japan Co., Ltd. (N 2 SA: 120 m 2 / g, DBP: 114 ml / 100 g)
Carbon Black (2): Dia Black H (N330, N 2 SA: 79 m 2 / g, DBP: 100 ml / 100 g) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Zinc oxide: Zinc Hua No. 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Stearic acid: Anti-aging agent manufactured by NOF Corporation: Nocrack 6C (N- (1,3- Dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine)
Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator NS manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. NS: Noxeller NS (N-tetra-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
(アルカリによるケン化天然ゴムラテックスの調製)
天然ゴムラテックスの固形分濃度(DRC)を30%(w/v)に調整した後、天然ゴムラテックス1000gに対し、エマールE−70C10gとNaOH20gを加え、室温で48時間ケン化反応を行い、ケン化天然ゴムラテックスを得た。
(Preparation of saponified natural rubber latex with alkali)
After adjusting the solid content concentration (DRC) of natural rubber latex to 30% (w / v), 10 g of Emar E-70C and 20 g of NaOH are added to 1000 g of natural rubber latex, and saponification reaction is performed at room temperature for 48 hours. Natural rubber latex was obtained.
(ケン化天然ゴム(固形ゴム)の作製)
上記で得られたケン化天然ゴムラテックスに水を添加して固形分濃度(DRC)を15%(w/v)に調整した後、ゆっくり攪拌しながらギ酸を添加しpHを4.0〜4.5に調整し、凝集させた。凝集したゴムを粉砕し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥して固形ゴム(ケン化天然ゴム)を得た。
(Production of saponified natural rubber (solid rubber))
After adding water to the saponified natural rubber latex obtained above to adjust the solid content concentration (DRC) to 15% (w / v), formic acid is added while slowly stirring to adjust the pH to 4.0-4. .5 and agglomerated. The agglomerated rubber was pulverized, washed repeatedly with 1000 ml of water, and then dried at 110 ° C. for 2 hours to obtain a solid rubber (saponified natural rubber).
(カーボンブラック分散液(1)の調製)
ローター径30mmのコロイドミルに脱イオン水1425gと、カーボンブラック(1)(N220)75gとを投入し、ローター・ステーター間隔1mm、回転数2000rpmで10分間撹拌した。次いで、デモールN(アニオン系界面活性剤)を0.05質量%の濃度となるように加え、圧力式ホモジナイザーを用いて3回循環させ、分散液(1)を作製した。
(Preparation of carbon black dispersion (1))
A colloid mill with a rotor diameter of 30 mm was charged with 1425 g of deionized water and 75 g of carbon black (1) (N220), and stirred for 10 minutes at a rotor-stator interval of 1 mm and a rotation speed of 2000 rpm. Next, demole N (anionic surfactant) was added to a concentration of 0.05% by mass, and the mixture was circulated three times using a pressure type homogenizer to prepare dispersion (1).
(カーボンブラック分散液(2)の調製)
ローター径30mmのコロイドミルに脱イオン水1425gと、カーボンブラック(2)(N330)75gとを投入し、ローター・ステーター間隔1mm、回転数2000rpmで10分間撹拌した。次いで、デモールN(アニオン系界面活性剤)を0.05質量%の濃度となるように加え、圧力式ホモジナイザーを用いて3回循環させ、分散液(2)を作製した。
(Preparation of carbon black dispersion (2))
A colloid mill with a rotor diameter of 30 mm was charged with 1425 g of deionized water and 75 g of carbon black (2) (N330), and stirred for 10 minutes at a rotor-stator interval of 1 mm and a rotation speed of 2000 rpm. Next, demole N (anionic surfactant) was added to a concentration of 0.05% by mass, and the mixture was circulated three times using a pressure homogenizer to prepare dispersion (2).
(配合ラテックスの調製、凝固、複合体の調製)
表1に示すような配合量で、カーボンブラック分散液(1)〜(2)にケン化天然ゴムラテックス又は天然ゴムラテックスを混合して、配合ラテックスを調製した。配合ラテックスが均一になるまで十分に攪拌した後、配合ラテックスを硫酸によりpH7に調整して凝固させた。得られた凝固物(固形物)をろ過してゴム分を回収し、水1000mlで洗浄を繰り返し、その後110℃で2時間乾燥し、複合体(A)〜(H)を得た。
(Preparation of compounded latex, coagulation, preparation of composite)
Saponified natural rubber latex or natural rubber latex was mixed with the carbon black dispersions (1) to (2) in the compounding amounts as shown in Table 1 to prepare compounded latex. After sufficiently stirring until the blended latex became uniform, the blended latex was adjusted to pH 7 with sulfuric acid and coagulated. The obtained coagulated product (solid material) was filtered to collect a rubber component, and repeatedly washed with 1000 ml of water, and then dried at 110 ° C. for 2 hours to obtain composites (A) to (H).
複合体(A)〜(D)に含まれる改質天然ゴム、(E)〜(H)に含まれる天然ゴム、ケン化天然ゴム(固形ゴム)、及びTSRについて、以下に示す方法により、窒素含有量、リン含有量、ゲル含有率を測定した。
結果を表2に示す。
The modified natural rubber included in the composites (A) to (D), the natural rubber included in (E) to (H), the saponified natural rubber (solid rubber), and the TSR are subjected to nitrogen by the following method. Content, phosphorus content, and gel content were measured.
The results are shown in Table 2.
(窒素含有量の測定)
窒素含有量は、CHN CORDER MT−5(ヤナコ分析工業社製)を用いて測定した。測定には、まずアンチピリンを標準物質として、窒素含有量を求めるための検量線を作製した。次いで、各複合体、ケン化天然ゴム又はTSRのサンプル約10mgを秤量し、3回の測定結果から平均値を求めて、試料の窒素含有量とした。
(Measurement of nitrogen content)
The nitrogen content was measured using CHN CORDER MT-5 (manufactured by Yanaco Analytical Industries). For the measurement, first, a calibration curve for determining the nitrogen content was prepared using antipyrine as a standard substance. Next, about 10 mg of each composite, saponified natural rubber or TSR sample was weighed, and an average value was obtained from the measurement results of three times to obtain the nitrogen content of the sample.
(リン含有量の測定)
ICP発光分析装置(ICPS−8100、島津製作所(株)製)を使用してリン含有量を求めた。
(Measurement of phosphorus content)
The phosphorus content was determined using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).
(ゲル含有率の測定)
1mm×1mmに切断した生ゴムのサンプル70.00mgを計り取り、これに35mLのトルエンを加え1週間冷暗所に静置した。次いで、遠心分離に付してトルエンに不溶のゲル分を沈殿させ上澄みの可溶分を除去し、ゲル分のみをメタノールで固めた後、乾燥し質量を測定した。次の式によりゲル含有率(%)を求めた。
ゲル含有率(質量%)=[乾燥後の質量mg/最初のサンプル質量mg]×100
(Measurement of gel content)
A raw rubber sample 70.00 mg cut to 1 mm × 1 mm was weighed, 35 mL of toluene was added thereto, and the mixture was allowed to stand in a cool dark place for 1 week. Subsequently, centrifugation was performed to precipitate a gel component insoluble in toluene, the soluble component of the supernatant was removed, and only the gel component was solidified with methanol, and then dried and the mass was measured. The gel content (%) was determined by the following formula.
Gel content (mass%) = [mass mg after drying / mg of initial sample] × 100
表2に示すように、複合体(A)〜(D)を形成するHPNRでは、複合体(E)〜(H)に比べて、リン含有量、窒素含有量、ゲル含有率が低減していた。 As shown in Table 2, the HPNR forming the composites (A) to (D) has a reduced phosphorus content, nitrogen content, and gel content compared to the composites (E) to (H). It was.
(ゴム試験片の作製)
表3に示す配合に従って、1.7Lバンバリーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を混練りした。次に、ロールを用いて、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加して練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。
得られた未加硫ゴム組成物を150℃で30分間プレス加硫して加硫物を得た。
なお、TSRを使用した比較例5〜6では、TSRのゴム成分100質量部に対して素練促進剤を0.4質量部添加して、1.7Lバンバリーミキサーを用いて予め素練りを行った。一方、実施例及び他の比較例では、天然ゴムの素練りを行わなかった。
得られた各未加硫ゴム組成物及び加硫物を下記により評価し、結果を表3に示した。
(Production of rubber test piece)
In accordance with the formulation shown in Table 3, 1.7 L Banbury was used to knead chemicals other than sulfur and a vulcanization accelerator. Next, using a roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added to the obtained kneaded product and kneaded to obtain an unvulcanized rubber composition.
The obtained unvulcanized rubber composition was press vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a vulcanized product.
In Comparative Examples 5 to 6 using TSR, 0.4 part by mass of a peptizer was added to 100 parts by mass of the rubber component of TSR, and mastication was performed in advance using a 1.7 L Banbury mixer. It was. On the other hand, natural rubber was not masticated in the examples and other comparative examples.
Each obtained unvulcanized rubber composition and vulcanized product were evaluated as follows, and the results are shown in Table 3.
(ムーニー粘度の測定)
得られた未加硫ゴム組成物について、JIS K6300に準拠したムーニー粘度の測定方法に従い、130℃で測定した。比較例5のムーニー粘度(ML1+4)を100とし、下記計算式により指数表示した(ムーニー粘度指数)。指数が大きいほどムーニー粘度が低く、加工性に優れる。
(ムーニー粘度指数)=(比較例5のML1+4)/(各配合のML1+4)×100
(Measurement of Mooney viscosity)
About the obtained unvulcanized rubber composition, it measured at 130 degreeC according to the measuring method of the Mooney viscosity based on JISK6300. The Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) of Comparative Example 5 was set to 100, and indexed by the following formula (Mooney viscosity index). The larger the index, the lower the Mooney viscosity and the better the processability.
(Mooney viscosity index) = (ML 1 + 4 of Comparative Example 5) / (ML 1 + 4 of each formulation) × 100
(転がり抵抗)
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度50℃、初期歪み10%、動歪み2%、周波数10Hzの条件下で各配合(加硫物)の損失正接(tanδ)を測定し、比較例5の損失係数tanδを100として、下記計算式により指数表示した(転がり抵抗指数)。指数が大きいほど転がり抵抗特性が優れる。
(転がり抵抗指数)=(比較例5のtanδ)/(各配合のtanδ)×100
(Rolling resistance)
Loss tangent (tan δ) of each compound (vulcanized product) using a viscoelastic spectrometer VES (manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.) under the conditions of a temperature of 50 ° C., an initial strain of 10%, a dynamic strain of 2%, and a frequency of 10 Hz. Was measured, and the loss coefficient tan δ of Comparative Example 5 was taken as 100 and expressed as an index according to the following formula (rolling resistance index). The larger the index, the better the rolling resistance characteristics.
(Rolling resistance index) = (tan δ of Comparative Example 5) / (tan δ of each formulation) × 100
(摩耗試験)
ランボーン摩耗試験機を用いて、温度20℃、スリップ率20%及び試験時間2分間の条件下でランボーン摩耗量を測定した。更に、測定したランボーン摩耗量から容積損失量を計算し、比較例5のランボーン摩耗指数を100とし、下記計算式により、各配合(加硫物)の容積損失量を指数表示した。なお、ランボーン摩耗指数が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。
(ランボーン摩耗指数)=(比較例5の容積損失量)/(各配合の容積損失量)×100
(Abrasion test)
Using a Lambourn abrasion tester, the Lambourn abrasion amount was measured under the conditions of a temperature of 20 ° C., a slip ratio of 20% and a test time of 2 minutes. Further, the volume loss amount was calculated from the measured lamborn wear amount, and the volume loss amount of each compound (vulcanized product) was displayed as an index according to the following calculation formula with the lamborn wear index of Comparative Example 5 being 100. In addition, it shows that it is excellent in abrasion resistance, so that a Lambourn abrasion index is large.
(Lambourn wear index) = (volume loss amount of Comparative Example 5) / (volume loss amount of each formulation) × 100
(ゴム強度)
加硫物を用いて、3号ダンベル型ゴム試験片を作製し、JIS K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて引張試験を行い、破断強度(TB)及び破断時伸び(EB)を測定し、その積(TB×EB)を算出した。比較例5のTB×EBを100として、下記計算式により、各配合(加硫物)のゴム強度(TB×EB)を指数表示した。なお、ゴム強度指数が大きいほど、破壊性能に優れることを示す。
(ゴム強度指数)=(各配合のTB×EB)/(比較例5のTB×EB)×100
(Rubber strength)
A vulcanized product was used to prepare a No. 3 dumbbell-shaped rubber test piece, which was subjected to a tensile test according to JIS K6251 “Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-Determination of tensile properties”. The time elongation (EB) was measured, and the product (TB × EB) was calculated. The rubber strength (TB × EB) of each compounding (vulcanized product) was indicated by an index by the following calculation formula with TB × EB of Comparative Example 5 being 100. In addition, it shows that it is excellent in fracture performance, so that a rubber | gum strength index is large.
(Rubber strength index) = (TB of each formulation × EB) / (TB of comparative example 5 × EB) × 100
表3の結果から、実施例1〜4のリン含有量が少ない改質天然ゴムとカーボンブラックを含む複合体を用いたゴム組成物は、TSRをしゃっ解したゴムとカーボンブラックを用いて通常の混練工程で作製された比較例5〜6のゴム組成物に比べて、しゃっ解していないにもかかわらず、加工性が優れ、また低燃費性も優れていた。 From the results in Table 3, the rubber composition using the composite containing the modified natural rubber and carbon black having a low phosphorus content in Examples 1 to 4 is usually obtained by using the rubber and carbon black that have broken TSR. Compared to the rubber compositions of Comparative Examples 5 to 6 produced in the kneading step, the processability was excellent and the fuel efficiency was excellent, although not cheated.
実施例では、上記の製法により複合体を製造しているため、カーボンブラックの分散性が大幅に向上し、耐摩耗性能と破壊性能が顕著に改善された。また、ケン化天然ゴムとカーボンブラックを用いて通常の混練工程で作製された比較例7〜8のゴム組成物に比べても耐摩耗性能と破壊性能が大幅に向上していた。更に、通常の天然ゴムラテックスとカーボンブラック分散液とを混合した配合ラテックスから得られる複合体を用いた比較例1〜4のゴム組成物と比較してもすべての性能が優れていた。 In the examples, since the composite was produced by the above-described production method, the dispersibility of the carbon black was greatly improved, and the wear resistance and fracture performance were significantly improved. Moreover, compared with the rubber composition of the comparative examples 7-8 produced by the normal kneading | mixing process using saponified natural rubber and carbon black, abrasion resistance performance and fracture performance were improving significantly. Furthermore, all the performances were excellent even when compared with the rubber compositions of Comparative Examples 1 to 4 using a composite obtained from a compounded latex obtained by mixing a normal natural rubber latex and a carbon black dispersion.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010135352A JP5394993B2 (en) | 2010-06-14 | 2010-06-14 | COMPOSITE MANUFACTURING METHOD, RUBBER COMPOSITION, AND PNEUMATIC TIRE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010135352A JP5394993B2 (en) | 2010-06-14 | 2010-06-14 | COMPOSITE MANUFACTURING METHOD, RUBBER COMPOSITION, AND PNEUMATIC TIRE |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012001571A JP2012001571A (en) | 2012-01-05 |
JP5394993B2 true JP5394993B2 (en) | 2014-01-22 |
Family
ID=45533927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010135352A Active JP5394993B2 (en) | 2010-06-14 | 2010-06-14 | COMPOSITE MANUFACTURING METHOD, RUBBER COMPOSITION, AND PNEUMATIC TIRE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5394993B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR112012031479A2 (en) | 2010-06-10 | 2016-11-01 | Sumitomo Rubber Ind | modified natural rubber, method for producing same, rubber composition, and pneumatic |
JP5469151B2 (en) | 2011-11-11 | 2014-04-09 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for pneumatic tire and pneumatic tire |
JP5706863B2 (en) * | 2012-01-16 | 2015-04-22 | 住友ゴム工業株式会社 | Masterbatch, rubber composition and pneumatic tire |
JP5616369B2 (en) | 2012-01-24 | 2014-10-29 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for tire and pneumatic tire |
JP5906112B2 (en) * | 2012-03-27 | 2016-04-20 | 株式会社ブリヂストン | Manufacturing method of wet masterbatch |
JP5864358B2 (en) * | 2012-05-17 | 2016-02-17 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for tire and pneumatic tire |
JP5687671B2 (en) | 2012-09-03 | 2015-03-18 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition and pneumatic tire |
JP2014133829A (en) | 2013-01-10 | 2014-07-24 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Composite body and production method of the same, rubber composition, and pneumatic tire |
JP5814410B2 (en) | 2014-03-17 | 2015-11-17 | 住友ゴム工業株式会社 | Rubber composition for studless tire and studless tire |
JP2021105086A (en) * | 2019-12-26 | 2021-07-26 | Toyo Tire株式会社 | Manufacturing method of rubber wet master batch, and manufacturing method of rubber composition |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4838967B2 (en) * | 2001-07-27 | 2011-12-14 | 株式会社ブリヂストン | Natural rubber masterbatch and manufacturing method thereof |
DE60315504T2 (en) * | 2002-12-06 | 2008-04-30 | Bridgestone Corp. | NATURAL RUBBER LATEX, NATURAL RUBBER, RUBBER COMPOSITION, AND TIRES CONTAINING THEREOF |
JP4726509B2 (en) * | 2005-02-07 | 2011-07-20 | 株式会社ブリヂストン | Natural rubber masterbatch and method for producing the same, and rubber composition and tire using the same |
ES2459920T3 (en) * | 2008-11-10 | 2014-05-12 | Bridgestone Corporation | Modified natural rubber and method for the production of modified natural rubber and rubber and pneumatic composition using this |
-
2010
- 2010-06-14 JP JP2010135352A patent/JP5394993B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012001571A (en) | 2012-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5394993B2 (en) | COMPOSITE MANUFACTURING METHOD, RUBBER COMPOSITION, AND PNEUMATIC TIRE | |
JP5639121B2 (en) | Rubber composition for tire and pneumatic tire | |
JP5216029B2 (en) | Rubber composition for sidewall, insulation or breaker cushion, production method thereof and pneumatic tire | |
JP5216028B2 (en) | Rubber composition for inner liner and pneumatic tire | |
JP5469151B2 (en) | Rubber composition for pneumatic tire and pneumatic tire | |
JP5411214B2 (en) | Rubber composition for tread, method for producing the same, and tire for heavy load | |
JP5086457B2 (en) | Rubber composition for breaker and pneumatic tire | |
JP5503396B2 (en) | Rubber composition for clinch apex or bead apex, production method thereof and pneumatic tire | |
JP5466684B2 (en) | Clinch apex rubber composition and pneumatic tire | |
JP5551972B2 (en) | Rubber composition for sidewall, production method and pneumatic tire | |
JP5466685B2 (en) | Rubber composition for tire and pneumatic tire | |
JP5977083B2 (en) | Rubber composition for case topping and pneumatic tire | |
JP2017066420A (en) | Composite and manufacturing method therefor | |
JP2011190409A (en) | Rubber composition for breaker topping and pneumatic tire using the same | |
JP5670768B2 (en) | Composite, production method thereof, rubber composition and pneumatic tire | |
JP5851763B2 (en) | COMPOSITE MANUFACTURING METHOD, RUBBER COMPOSITION, AND PNEUMATIC TIRE | |
JP2014105296A (en) | Rubber composition for base tread, its manufacturing method and pneumatic tire | |
JP5443453B2 (en) | Manufacturing method of composite, composite, rubber composition, and pneumatic tire | |
JP5848095B2 (en) | Rubber composition for breaker / ply strip layer and pneumatic tire | |
JP5524701B2 (en) | Rubber composition for breaker / ply strip layer and pneumatic tire | |
JP5503413B2 (en) | Rubber composition for tire and pneumatic tire | |
JP6073574B2 (en) | Chafer rubber composition and pneumatic tire | |
JP5646971B2 (en) | Rubber composition for tire, method for producing the same, and pneumatic tire | |
JP2013043956A (en) | Rubber composition for bead apex and pneumatic tire | |
JP5503395B2 (en) | Heavy duty vehicle tread rubber composition and heavy duty vehicle tire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121105 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130702 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130829 |
|
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: 20131001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131017 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5394993 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |