JP6419106B2 - Vulcanized rubber composition and method for producing the same - Google Patents

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本発明は、加硫ゴム組成物及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a vulcanized rubber composition and a method for producing the same.

近年、タイヤ用などの加硫ゴム組成物へのシリカの配合が盛んに行われている。シリカが配合されてなる加硫ゴム組成物においては、ゴム成分中でのシリカの分散を改良する目的で、シランカップリング剤が配合されるのが一般的である。このようなシリカ及びシランカップリング剤を含むゴム組成物(未加硫ゴム組成物)を製造する際には、例えば140℃以上の高温下で混練することで、シリカ表面のシラノール基とシランカップリング剤を反応させる。これにより、シリカによる加硫ゴム組成物の補強性が向上する。また、加硫ゴム組成物中でのシリカの分散性が向上し、低発熱性の加硫ゴム組成物が得られる。   In recent years, silica has been actively blended into vulcanized rubber compositions for tires and the like. In a vulcanized rubber composition in which silica is blended, a silane coupling agent is generally blended for the purpose of improving the dispersion of silica in the rubber component. When producing a rubber composition (unvulcanized rubber composition) containing such silica and a silane coupling agent, the silanol group on the silica surface and the silane cup are kneaded, for example, at a high temperature of 140 ° C. or higher. React ring agent. Thereby, the reinforcement property of the vulcanized rubber composition by silica improves. Moreover, the dispersibility of the silica in a vulcanized rubber composition is improved, and a vulcanized rubber composition having low heat build-up can be obtained.

特開2001−247718号公報JP 2001-247718 A 特開2007−23155号公報JP 2007-23155 A

しかしながら、前述のような加硫ゴム組成物の製造において、シランカップリング剤の反応は、押出成形などの混練時には充分に完了させることができず、充分な補強性を得るために、過剰量のシランカップリング剤を配合される場合がある。また、混練中に反応しきれなかったシランカップリング剤(以下、未反応シランカップリング剤という)が、押出工程において反応を起こしてアルコール(エタノールなど)を発生させ、押出した未加硫トレッド内に気泡を発生させるという問題がある。さらに、未反応シランカップリング剤が残存していると、加硫ゴム組成物を製造する工程において、混練に用いられるロールなどの金属部材に未加硫ゴム組成物が密着して、生産性が低下するという問題もある。   However, in the production of the vulcanized rubber composition as described above, the reaction of the silane coupling agent cannot be sufficiently completed at the time of kneading such as extrusion molding, and in order to obtain sufficient reinforcement, an excessive amount of A silane coupling agent may be blended. In addition, a silane coupling agent that could not be reacted during kneading (hereinafter referred to as unreacted silane coupling agent) reacts in the extrusion process to generate alcohol (such as ethanol), and in the extruded unvulcanized tread There is a problem of generating bubbles. Furthermore, if the unreacted silane coupling agent remains, in the step of producing the vulcanized rubber composition, the unvulcanized rubber composition is in close contact with a metal member such as a roll used for kneading, and the productivity is improved. There is also a problem that it falls.

このような問題を解決するための方法として、例えば特許文献1、2には、ナトリウム塩やカリウム塩をゴム組成物に配合して、押出工程の混練時におけるシランカップリング剤の反応効率を向上させる技術が開示されている。   As a method for solving such a problem, for example, in Patent Documents 1 and 2, sodium salt or potassium salt is blended into a rubber composition to improve the reaction efficiency of the silane coupling agent during kneading in the extrusion process. Techniques for making them disclosed are disclosed.

このような状況下、本発明は、優れた機械的強度と高い生産性を備えた加硫ゴム組成物、及びその製造方法を提供することを主な目的とする。   Under such circumstances, a main object of the present invention is to provide a vulcanized rubber composition having excellent mechanical strength and high productivity, and a method for producing the same.

本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意検討を重ねた。その結果、ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程と、押出工程の後、未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程と、加硫剤混練工程の後、未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程とを備えており、押出工程において、未加硫ゴム組成物の脱気を行う方法により得られる加硫ゴム組成物は、優れた機械的強度と高い生産性を備えていることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made extensive studies. As a result, an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent is kneaded and extruded, and after the extrusion process, a vulcanizing agent is added to the unvulcanized rubber composition. A vulcanizing agent kneading step for kneading, and a vulcanizing step for heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition after the vulcanizing agent kneading step. It has been found that the vulcanized rubber composition obtained by the degassing method has excellent mechanical strength and high productivity. The present invention has been completed by further studies based on these findings.

即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程と、
前記押出工程の後、前記未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程と、
前記加硫剤混練工程の後、前記未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程と、
を備えており、
前記押出工程において、前記未加硫ゴム組成物を脱気する方法により得られる、加硫ゴム組成物。
項2. 前記押出工程と前記加硫剤混練工程との間に、前記未加硫ゴム組成物をさらに混練する混練工程を備えている、項1に記載の加硫ゴム組成物。
項3. 前記加硫剤混練工程において、前記未加硫ゴム組成物を脱気する、項1または2に記載の加硫ゴム組成物。
項4. 前記押出工程において、押出成形機のスクリューに設けられた最大幅2mm以下のスリットを前記未加硫ゴムが通過した直後に脱気する、項1〜3のいずれかに記載の加硫ゴム組成物。
項5. 前記押出成形時の熱履歴が、100℃以上である、項1〜4のいずれかに記載の加硫ゴム組成物。
項6. ゴム成分100質量部に対して、前記シリカを60質量部以上含む、項1〜5のいずれかに記載の加硫ゴム組成物。
項7. ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程と、
前記押出工程の後、前記未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程と、
前記加硫剤混練工程の後、前記未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程と、
を備えており、
前記押出工程において、前記未加硫ゴム組成物の脱気を行う、加硫ゴム組成物の製造方法。
That is, this invention provides the invention of the aspect hung up below.
Item 1. An extrusion step of kneading and extruding an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent;
After the extrusion step, a vulcanizing agent kneading step of adding and kneading a vulcanizing agent to the unvulcanized rubber composition;
After the vulcanizing agent kneading step, a vulcanization step of heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition;
With
A vulcanized rubber composition obtained by a method of degassing the unvulcanized rubber composition in the extrusion step.
Item 2. Item 2. The vulcanized rubber composition according to Item 1, further comprising a kneading step for further kneading the unvulcanized rubber composition between the extrusion step and the vulcanizing agent kneading step.
Item 3. Item 3. The vulcanized rubber composition according to Item 1 or 2, wherein the unvulcanized rubber composition is degassed in the vulcanizing agent kneading step.
Item 4. Item 4. The vulcanized rubber composition according to any one of Items 1 to 3, wherein in the extrusion step, degassing is performed immediately after the unvulcanized rubber has passed through a slit having a maximum width of 2 mm or less provided in a screw of an extruder. .
Item 5. Item 5. The vulcanized rubber composition according to any one of Items 1 to 4, wherein the heat history during the extrusion molding is 100 ° C or higher.
Item 6. Item 6. The vulcanized rubber composition according to any one of Items 1 to 5, comprising 60 parts by mass or more of the silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
Item 7. An extrusion step of kneading and extruding an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent;
After the extrusion step, a vulcanizing agent kneading step of adding and kneading a vulcanizing agent to the unvulcanized rubber composition;
After the vulcanizing agent kneading step, a vulcanization step of heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition;
With
A method for producing a vulcanized rubber composition, wherein the unvulcanized rubber composition is degassed in the extrusion step.

本発明によれば、優れた機械的強度と高い生産性を備えた加硫ゴム組成物、及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vulcanized rubber composition provided with the outstanding mechanical strength and high productivity, and its manufacturing method can be provided.

本発明の加硫ゴム組成物は、ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程と、押出工程の後、当該未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程と、加硫剤混練工程の後、未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程とを備えており、押出工程において、未加硫ゴム組成物の脱気を行う方法により得られることを特徴としている。以下、本発明の加硫ゴム組成物及びその製造方法について、詳述する。   The vulcanized rubber composition of the present invention comprises an extruding step of kneading and extruding an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent, and the unvulcanized rubber composition after the extruding step. A vulcanizing agent kneading step for adding a vulcanizing agent to the product and a vulcanizing step for heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition after the vulcanizing agent kneading step. The unvulcanized rubber composition is obtained by a method of degassing. Hereinafter, the vulcanized rubber composition of the present invention and the production method thereof will be described in detail.

本発明の加硫ゴム組成物の製造においては、ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程を行う。   In the production of the vulcanized rubber composition of the present invention, an extrusion process is performed in which an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent is kneaded and extruded.

押出工程に供されるゴム成分としては、特に制限されず、例えば、ジエン系ゴム、ブチル系ゴム(IIR)、天然ゴム(NR)などが挙げられる。ジエン系ゴムの具体例としては、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IP)、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。ブチル系ゴムの具体例としては、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)、塩素化ブチルゴム(Cl−IIR)などのハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)、ブチルゴム(IIR)などが挙げられる。天然ゴムの具体例としては、SIR20、RSS#3、TSR20等のタイヤ工業等において一般的なものが挙げられる。また、天然ゴムとしては、エポキシ化天然ゴムなどを用いてもよい。ゴム成分は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。   The rubber component used for the extrusion step is not particularly limited, and examples thereof include diene rubber, butyl rubber (IIR), and natural rubber (NR). Specific examples of the diene rubber include styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IP), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile-butadiene rubber (NBR). Etc. Specific examples of the butyl rubber include halogenated butyl rubber (X-IIR) such as brominated butyl rubber (Br-IIR) and chlorinated butyl rubber (Cl-IIR), and butyl rubber (IIR). Specific examples of natural rubber include those common in the tire industry such as SIR20, RSS # 3, and TSR20. Further, as natural rubber, epoxidized natural rubber or the like may be used. A rubber component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

これらの中でも、加硫ゴム組成物の機械的強度と生産性を高める観点からは、ゴム成分としてジエン系ゴムを用いることが好ましく、スチレンブタジエンゴムを用いることがより好ましい。   Among these, from the viewpoint of enhancing the mechanical strength and productivity of the vulcanized rubber composition, it is preferable to use a diene rubber as the rubber component, and it is more preferable to use a styrene butadiene rubber.

本発明において、加硫ゴム組成物の機械的強度と生産性を高める観点からは、ゴム成分の組成としては、スチレンブタジエンゴム60質量%以上、ブタジエンゴム20質量%以上、天然ゴム20質量%以下であることが特に好ましい。   In the present invention, from the viewpoint of enhancing the mechanical strength and productivity of the vulcanized rubber composition, the composition of the rubber component is 60% by mass or more of styrene butadiene rubber, 20% by mass or more of butadiene rubber, and 20% by mass or less of natural rubber. It is particularly preferred that

押出成形に供されるシリカとしては、特に制限されず、タイヤ工業等において一般的なものを使用することができる。シリカの具体例としては、乾式法シリカ(無水シリカ)、湿式法シリカ(含水シリカ)などが挙げられる。なかでも、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。   The silica used for extrusion molding is not particularly limited, and those generally used in the tire industry and the like can be used. Specific examples of silica include dry process silica (anhydrous silica), wet process silica (hydrous silica), and the like. Of these, wet-process silica is preferred because it has many silanol groups.

シリカのチッ素吸着比表面積(N2SA)は、好ましくは40m2/g以上、より好ましくは70m2/g以上、更に好ましくは110m2/g以上である。40m2/g未満であると、破壊強度が低下する傾向がある。また、シリカのN2SAは、好ましくは220m2/g以下、より好ましくは200m2/g以下である。220m2/gを超えると、シリカが分散しにくくなり、加工性が悪化するおそれがある。なお、シリカのN2SAは、ASTM D3037−93に準じてBET法で測定される値である。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is preferably 40 m 2 / g or more, more preferably 70 m 2 / g or more, and further preferably 110 m 2 / g or more. If it is less than 40 m 2 / g, the fracture strength tends to decrease. The N 2 SA of silica is preferably 220 m 2 / g or less, more preferably 200 m 2 / g or less. If it exceeds 220 m 2 / g, silica is difficult to disperse and processability may be deteriorated. N 2 SA of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-93.

シリカの配合量としては、特に制限されないが、加硫ゴム組成物の機械的強度と生産性を高める観点からは、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは60質量部以上が挙げられる。60質量部未満であると、シリカによる補強効果が充分に得られないおそれがある。また、該シリカの含有量としては、好ましくは120質量部以下、より好ましくは100質量部以下が挙げられる。120質量部を超えると、シリカが分散しにくくなり、加工性が悪化するおそれがある。なお、通常、シリカの配合量が多いほど、未加硫ゴム組成物に形成される空隙や、シランカップリング剤の反応によって発生するアルコールなどのVOC量も多くなるが、本発明の加硫ゴム組成物においては、後述の通り、押出工程において、脱気を行うため、未加硫ゴム組成物に含まれる空隙やVOCが好適に除去される。このため、シリカ含有量が多い加硫ゴム組成物においては、本発明は特に有効である。   The compounding amount of silica is not particularly limited, but preferably 60 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of increasing the mechanical strength and productivity of the vulcanized rubber composition. If the amount is less than 60 parts by mass, the reinforcing effect by silica may not be sufficiently obtained. Moreover, as content of this silica, Preferably it is 120 mass parts or less, More preferably, 100 mass parts or less is mentioned. When it exceeds 120 parts by mass, silica is difficult to disperse, and workability may be deteriorated. In general, as the amount of silica is increased, the amount of voids formed in the unvulcanized rubber composition and the amount of VOC such as alcohol generated by the reaction of the silane coupling agent are increased. In the composition, as will be described later, since deaeration is performed in the extrusion step, voids and VOC contained in the unvulcanized rubber composition are suitably removed. For this reason, the present invention is particularly effective in a vulcanized rubber composition having a high silica content.

押出成形に供されるシランカップリング剤としては、従来、シリカと併用されるシランカップリング剤を用いることができる。具体的には、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4−トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリメトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系;3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系;ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系;3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系;γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系;3−ニトロプロピルトリメトキシシラン、3−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系;3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。シランカップリング剤の添加効果とコストの両立から、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが好適に用いられる。これらのシランカップリング剤は、1種で、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the silane coupling agent to be used for extrusion molding, a silane coupling agent that has been conventionally used in combination with silica can be used. Specifically, bis- (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) ) Tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) trisulfide Sulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, Screw (3 Triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) disulfide Bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxy Silylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl Sulfide systems such as trisulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide; 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyl Mercapto series such as triethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane; Vinyl series such as vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane; 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyl Amino acids such as trimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, and 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane Glycidoxy systems such as γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane; 3- Nitro group such as nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane; 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane And chloro-type. Bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like are preferably used because of the addition effect of the silane coupling agent and cost. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

シランカップリング剤の配合量としては、特に制限されないが、加硫ゴム組成物の機械的強度と生産性を高める観点からは、シリカ100質量部に対して、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上が挙げられる。該含有量が3質量部未満では、カップリング効果が不充分となり、耐摩耗性が低下しやすくなる。また、シランカップリング剤の含有量は、シリカ100質量部に対して15質量部以下、好ましくは13質量部以下である。該含有量が15質量部を超えると、得られたゴム組成物が硬くなりすぎる場合がある。   The amount of the silane coupling agent is not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the mechanical strength and productivity of the vulcanized rubber composition, preferably 3 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass of silica. Is 5 parts by mass or more. When the content is less than 3 parts by mass, the coupling effect becomes insufficient, and the wear resistance tends to be lowered. Moreover, content of a silane coupling agent is 15 mass parts or less with respect to 100 mass parts of silica, Preferably it is 13 mass parts or less. When this content exceeds 15 mass parts, the obtained rubber composition may become hard too much.

押出工程においては、ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤に加えて、カーボンブラック、充填剤などをさらに配合してもよい。   In the extrusion process, in addition to the rubber component, silica, and silane coupling agent, carbon black, a filler, and the like may be further blended.

カーボンブラックとしては、特に制限されず、加硫ゴム組成物に配合される公知のカーボンブラックを用いることができる。カーボンブラックの具体例としては、タイヤ工業において一般的に用いられるSAF、ISAF、HAF、FF、FEF、GPFなどが挙げられる。カーボンブラックは、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。   The carbon black is not particularly limited, and known carbon black blended in the vulcanized rubber composition can be used. Specific examples of carbon black include SAF, ISAF, HAF, FF, FEF, GPF and the like commonly used in the tire industry. Carbon black may be used alone or in combination of two or more.

カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、20m2/g以上であることが好ましく、30m2/g以上であることがより好ましい。カーボンブラックのN2SAが20m2/g未満の場合は、充分な補強性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのN2SAは、80m2/g以下であることが好ましく、50m2/g以下であることがより好ましい。カーボンブラックのN2SAが80m2/gを超える場合は、発熱が増大し、低燃費性能が低下する傾向がある。なお、本発明におけるカーボンブラックのN2SAは、JIS K6217のA法によって求められる値である。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 20 m 2 / g or more, and more preferably 30 m 2 / g or more. When N 2 SA of carbon black is less than 20 m 2 / g, there is a tendency that sufficient reinforcing properties cannot be obtained. Further, N 2 SA of the carbon black is preferably 80 m 2 / g or less, and more preferably 50 m 2 / g or less. When N 2 SA of carbon black exceeds 80 m 2 / g, heat generation increases and low fuel consumption performance tends to decrease. The N 2 SA of carbon black in the present invention is a value determined by the A method of JIS K6217.

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、70ml/100g以上であることが好ましく、90ml/100g以上であることがより好ましい。また、カーボンブラックのDBPは、破断時伸びなどの耐疲労特性に優れる点から、150ml/100g以下であることが好ましく、130ml/100g以下であることがより好ましい。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値である。   The dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of carbon black is preferably 70 ml / 100 g or more, more preferably 90 ml / 100 g or more, from the viewpoint that sufficient reinforcing properties can be obtained. The DBP of carbon black is preferably 150 ml / 100 g or less, and more preferably 130 ml / 100 g or less, from the viewpoint of excellent fatigue resistance such as elongation at break. In addition, DBP of carbon black is a value calculated | required by the measuring method of JISK6217-4.

カーボンブラックの配合量としては、特に制限されないが、加硫ゴム組成物の機械的強度と生産性を高める観点からは、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは30質量部以下が挙げられる。   The blending amount of carbon black is not particularly limited, but preferably 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component from the viewpoint of improving the mechanical strength and productivity of the vulcanized rubber composition.

充填剤としては、特に制限されず、有機系充填剤、無機系充填剤の何れを含んでいてもよい。充填剤の具体例としては、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、雲母、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、クレー、タルク、酸化チタン、カーボンファイバー、セルロースファイバー、カーボンナノチューブ(多層、単層)、グラフェンなどが挙げられる。これらの中でも、未加硫ゴム組成物の加硫反応を効果的に促進する観点からは、酸化亜鉛を含むことが好ましい。なお、酸化亜鉛は、押出工程ではなく、後述の加硫剤混練工程において、加硫剤などと共に未加硫ゴム組成物に配合することが好ましい。   It does not restrict | limit especially as a filler, Any of an organic type filler and an inorganic type filler may be included. Specific examples of the filler include zinc oxide, calcium carbonate, mica, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide, clay, talc, titanium oxide, carbon fiber, cellulose fiber, carbon nanotube (multi-layer, single-layer), graphene Etc. Among these, it is preferable to contain zinc oxide from the viewpoint of effectively accelerating the vulcanization reaction of the unvulcanized rubber composition. In addition, it is preferable to mix | blend zinc oxide with an unvulcanized rubber composition with a vulcanizing agent etc. in the below-mentioned vulcanizing agent kneading | mixing process instead of an extrusion process.

本発明の加硫ゴム組成物における充填剤の配合量としては、特に制限されない。例えば、充填剤として酸化亜鉛を用いて加硫ゴム組成物の加硫を促進する観点からは、酸化亜鉛の配合量としては、好ましくは1〜6質量部程度、より好ましくは1.2〜5質量部程度が挙げられる。   The blending amount of the filler in the vulcanized rubber composition of the present invention is not particularly limited. For example, from the viewpoint of accelerating the vulcanization of the vulcanized rubber composition using zinc oxide as a filler, the amount of zinc oxide is preferably about 1 to 6 parts by mass, more preferably 1.2 to 5 parts. About a mass part is mentioned.

押出工程においては、上記の成分に加えて、さらに、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、熱可塑性ポリウレタン、ステアリン酸、老化防止剤、オイル、ワックス等の他の添加剤を適宜配合することができる。   In the extrusion process, in addition to the above components, other additives conventionally used in the rubber industry, for example, other additives such as thermoplastic polyurethane, stearic acid, anti-aging agent, oil, wax and the like are appropriately mixed. be able to.

本発明では、前述のゴム成分、シリカ、シランカップリング剤、さらに必要に応じて配合されるカーボブラック、充填剤、他の添加剤などを含む未加硫ゴム組成物を混練する押出工程において、当該未加硫ゴム組成物の脱気を行うことを特徴としている。押出工程において、未加硫ゴム組成物を脱気することにより、未加硫ゴム組成物に存在する気泡、空間が効率的に除去され、シランカップリング剤による反応効率を効果的に高めることができる。さらに、シランカップリング剤の反応によって生成したアルコールなどの副生成物(VOC)についても、当該脱気によって効果的に除去することができる。よって、加硫ゴム組成物の耐摩耗性、耐破壊性などの機械的強度を効果的に高めることができ、さらに、アルコールなどが原因となる前述の生産性の低下についても効果的に抑制することができる。また、加硫ゴム組成物の製造工程において、人体、環境等に対して有害なVOCを効果的に補足・除去することができる。   In the present invention, in the extrusion process of kneading the unvulcanized rubber composition containing the rubber component, silica, silane coupling agent, carbo black, filler, other additives, and the like as necessary. The unvulcanized rubber composition is degassed. In the extrusion process, by degassing the unvulcanized rubber composition, bubbles and spaces existing in the unvulcanized rubber composition are efficiently removed, and the reaction efficiency by the silane coupling agent can be effectively increased. it can. Furthermore, by-products (VOC) such as alcohol generated by the reaction of the silane coupling agent can also be effectively removed by the degassing. Therefore, the mechanical strength such as wear resistance and fracture resistance of the vulcanized rubber composition can be effectively increased, and further, the above-described decrease in productivity caused by alcohol or the like is effectively suppressed. be able to. In addition, VOCs harmful to the human body and the environment can be effectively supplemented and removed in the production process of the vulcanized rubber composition.

本発明においては、押出工程において、押出成形機のスクリューに設けられた最大幅2mm以下のスリットを未加硫ゴム組成物が通過した直後に脱気することが好ましい。より具体的には、未加硫ゴムを構成する各成分をバンバリーミキサー、押出成形機などを用いて混練する際に、押出成形機のスクリューに設けられた最大幅2mm以下のスリット(通常、スクリューに複数設けられている)を通過させ、さらに、当該スリットの直後に設けられた脱気孔から脱気を行うことが好ましい。本発明の加硫ゴム組成物において、このような特定の押出工程で脱気が行われる場合、未加硫ゴム組成物中に含まれる気体、空隙、さらには、シランカップリング剤の反応によって生成したアルコールなどの副生成物(VOC)を、より一層効果的に取り除くことができる。よって、得られる加硫ゴム組成物の機械的強度をより一層高めることができ、さらに、加工ロールへの密着もより効果的に抑制できるため、生産性もさらに向上させることができる。   In the present invention, in the extrusion step, it is preferable to deaerate immediately after the unvulcanized rubber composition passes through a slit having a maximum width of 2 mm or less provided in the screw of the extruder. More specifically, when each component constituting the unvulcanized rubber is kneaded using a Banbury mixer, an extruder or the like, a slit having a maximum width of 2 mm or less provided on the screw of the extruder (usually a screw) It is preferable to perform deaeration through a deaeration hole provided immediately after the slit. In the vulcanized rubber composition of the present invention, when degassing is performed in such a specific extrusion process, it is generated by the reaction of the gas, voids, and further the silane coupling agent contained in the unvulcanized rubber composition. By-products (VOC) such as alcohol can be removed more effectively. Therefore, the mechanical strength of the obtained vulcanized rubber composition can be further increased, and furthermore, the adhesion to the processing roll can be more effectively suppressed, and thus the productivity can be further improved.

スクリューに設けられた各スリットの形状としては、特に制限されない。各スリットは、例えば、スクリューに断面円形形状の孔として設けられていることが好ましい。スリットの数としては特に制限されず、適宜設定すればよい。   The shape of each slit provided in the screw is not particularly limited. Each slit is preferably provided, for example, as a hole having a circular cross section in the screw. The number of slits is not particularly limited and may be set as appropriate.

押出工程において、未加硫ゴム組成物を脱気するまでの混練温度(スリットを有する場合、スリットを通過する前の未加硫ゴム組成物の温度)としては、特に制限されないが、各成分を均質に混合する観点からは、好ましくは75〜95℃程度が挙げられる。   In the extrusion step, the kneading temperature until the unvulcanized rubber composition is degassed (if it has a slit, the temperature of the unvulcanized rubber composition before passing through the slit) is not particularly limited, but each component is From the viewpoint of homogeneous mixing, the temperature is preferably about 75 to 95 ° C.

また、押出形成において、押出成形時の熱履歴としては、100℃以上であることが好ましく、吐出温度は100〜130℃であることが好ましい。吐出時にこのような温度に達することで、各成分が均質に分散され、またゴムの流動化に十分達する領域の為、任意の形状に成形加工されやすい。未加硫ゴム組成物が高温に達すると、未加硫ゴム組成物中に含まれる前述のVOCなどが気化して、加硫ゴム組成物中に大きな空隙が形成されやすいが、本発明によれば、押出工程において脱気を行うため、未加硫ゴム組成物中に含まれるVOCが効果的に取り除かれ、加硫ゴム組成物の機械的強度が向上し、生産性も高められる。さらに、加硫ゴム組成物の機械的強度と生産性を高める観点からは、前述の押出成形時において、脱気直前の混練温度(特に、未加硫ゴム組成物がスリットを通過する際の温度)が、140℃以上であることが好ましい。これにより、シランカップリング剤の反応を効率的に進行させつつ、未加硫ゴム組成物がスリットを通過した直後における脱気によるVOC等の除去をより効率的に行うことができる。   Moreover, in extrusion formation, it is preferable that it is 100 degreeC or more as a heat history at the time of extrusion molding, and it is preferable that discharge temperature is 100-130 degreeC. By reaching such a temperature at the time of discharge, each component is homogeneously dispersed, and because it is a region that sufficiently reaches fluidization of rubber, it is easy to be molded into an arbitrary shape. When the unvulcanized rubber composition reaches a high temperature, the aforementioned VOC contained in the unvulcanized rubber composition is vaporized and large voids are easily formed in the vulcanized rubber composition. For example, since deaeration is performed in the extrusion process, VOC contained in the unvulcanized rubber composition is effectively removed, the mechanical strength of the vulcanized rubber composition is improved, and the productivity is increased. Furthermore, from the viewpoint of increasing the mechanical strength and productivity of the vulcanized rubber composition, the kneading temperature immediately before degassing (particularly the temperature at which the unvulcanized rubber composition passes through the slit) during the above-described extrusion molding. ) Is preferably 140 ° C. or higher. Thereby, removal of VOC etc. by deaeration immediately after the unvulcanized rubber composition passes through the slit can be performed more efficiently while the reaction of the silane coupling agent proceeds efficiently.

本発明においては、押出工程の後、未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程を行う。加硫剤としては、粉末硫黄などが挙げられる。   In the present invention, after the extrusion step, a vulcanizing agent kneading step is performed in which the vulcanizing agent is added to the unvulcanized rubber composition and kneaded. Examples of the vulcanizing agent include powdered sulfur.

加硫剤混練工程においては、加硫剤に加えて、加硫促進剤、酸化亜鉛などを配合することが好ましい。加硫促進剤としては、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CBS)、N,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(DZ)、メルカプトベンゾチアゾール(MBT)、ジベンゾチアゾリルジスルフィド(MBTS)、ジフェニルグアニジン(DPG)などが挙げられる。なかでも、加硫特性に優れ、加硫後のゴムの物性において、機械的強度の向上効果が大きいという理由から、TBBS、CBS、DZなどのスルフェンアミド系加硫促進剤やMBT、MBTSなどのチアゾール系加硫促進剤が好ましい。   In the vulcanizing agent kneading step, it is preferable to add a vulcanization accelerator, zinc oxide and the like in addition to the vulcanizing agent. Examples of the vulcanization accelerator include N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N, N′-dicyclohexyl-2- Examples include benzothiazolylsulfenamide (DZ), mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazolyl disulfide (MBTS), and diphenylguanidine (DPG). Among them, sulfenamide-based vulcanization accelerators such as TBBS, CBS, DZ, MBT, MBTS, etc. are excellent because of their excellent vulcanization characteristics and great effect of improving mechanical strength in the physical properties of rubber after vulcanization. The thiazole vulcanization accelerator is preferred.

加硫剤混練工程における混練は、バンバリーミキサーなどの混練機など用いて行うことができる。加硫剤混練工程における混練温度としては、特に制限されないが、好ましくは60℃〜100℃程度が挙げられる。また、混練時間としては、2分〜10分程度が挙げられる。   Kneading in the vulcanizing agent kneading step can be performed using a kneading machine such as a Banbury mixer. The kneading temperature in the vulcanizing agent kneading step is not particularly limited, but preferably about 60 ° C to 100 ° C. Moreover, as kneading | mixing time, about 2 minutes-10 minutes are mentioned.

本発明においては、加硫剤混練工程において、未加硫ゴム組成物をさらに脱気することが好ましい。押出工程における前述の脱気に加えて、加硫剤混練工程においても脱気を行うことにより、未加硫ゴム組成物に含まれるVOCをさらに除去することができる。加硫剤混練工程における脱気は、混練機に脱気孔を設け、当該脱気孔からガスを吸引することにより行うことができる。   In the present invention, it is preferable to further deaerate the unvulcanized rubber composition in the vulcanizing agent kneading step. In addition to the above-described degassing in the extrusion process, VOC contained in the unvulcanized rubber composition can be further removed by performing degassing in the vulcanizing agent kneading process. Degassing in the vulcanizing agent kneading step can be performed by providing degassing holes in the kneader and sucking gas from the degassing holes.

さらに、本発明においては、押出工程と加硫剤混練工程との間に、未加硫ゴム組成物をさらに混練する混練工程を備えていてもよい。当該混練工程を備えていることにより、各成分をより一層均一に混練することができ、さらに、シランカップリング剤の反応をより一層進行させることが可能となる。当該混練は、バンバリーミキサーなどを用いて行うことができる。当該混練工程における混練温度としては、特に制限されないが、好ましくは140℃〜175℃程度が挙げられる。また、混練時間としては、2分〜10分程度が挙げられる。   Further, in the present invention, a kneading step for further kneading the unvulcanized rubber composition may be provided between the extrusion step and the vulcanizing agent kneading step. By providing the kneading step, each component can be kneaded more uniformly, and the reaction of the silane coupling agent can be further advanced. The kneading can be performed using a Banbury mixer or the like. Although it does not restrict | limit especially as the kneading | mixing temperature in the said kneading | mixing process, Preferably about 140 to 175 degreeC is mentioned. Moreover, as kneading | mixing time, about 2 minutes-10 minutes are mentioned.

本発明においては、加硫剤混練工程の後、未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程を行う。加硫工程は、公知の方法により行うことができ、例えば、加硫剤、加硫促進剤などが配合されている未加硫ゴム組成物を138〜191℃で加熱・加圧することにより行うことができる。   In the present invention, after the vulcanizing agent kneading step, a vulcanizing step of heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition is performed. The vulcanization step can be performed by a known method, for example, by heating and pressurizing an unvulcanized rubber composition containing a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator and the like at 138 to 191 ° C. Can do.

本発明の加硫ゴム組成物は、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ等として好適に用いることができる。   The vulcanized rubber composition of the present invention can be suitably used as passenger car tires, truck / bus tires, motorcycle tires and the like.

本発明の加硫ゴム組成物は、例えば、前述の押出工程、加硫剤混練工程、加硫工程、必要に応じて設けられる混練工程を備える製造方法により、好適に製造することができる。加硫ゴム組成物の製造に使用する各成分、製造条件等については、前述の通りである。   The vulcanized rubber composition of the present invention can be suitably produced by, for example, a production method including the aforementioned extrusion process, vulcanizing agent kneading process, vulcanization process, and kneading process provided as necessary. Each component, production conditions, etc. used for producing the vulcanized rubber composition are as described above.

以下、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。なお、実施例で使用した材料の詳細は、以下の通りである。
スチレンブタジエンゴム:JSR株式会社製のSBR1502
ブタジエンゴム:宇部興産株式会社製のBR150B
天然ゴム:RSS♯3
シリカ:Rhodia社製1165MP
カーボンブラック:三菱化学株式会社製のダイアブラックI(N220)
シランカップリング剤:エボニックデグサ社製Si363
アロマ系プロセスオイル:JX日鉱日石エネルギー株式会社製のNC300SN
老化防止剤:大内新興化学工業株式会社製のノクラック6C
ステアリン酸:日本油脂株式会社製のビーズステアリン酸つばき
酸化亜鉛:三井金属鉱業株式会社製の酸化亜鉛2種
四ホウ酸カリウム4水和物(K247・4H2O):米山薬品工業(株)製の48メッシュアンダー品(48メッシュのふるいを通過したもの)(平均粒子径170μm、融点815℃(無水物))
粉末硫黄:鶴見化学工業株式会社製
加硫促進剤A:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS-G
加硫促進剤B:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD
Examples of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the following examples. The details of the materials used in the examples are as follows.
Styrene butadiene rubber: SBR1502 manufactured by JSR Corporation
Butadiene rubber: BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd.
Natural rubber: RSS # 3
Silica: 1165MP manufactured by Rhodia
Carbon black: Dia Black I (N220) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Silane coupling agent: Si363 made by Evonik Degussa
Aroma-based process oil: NC300SN manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation
Anti-aging agent: Nocrack 6C manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Stearic acid: manufactured by NOF CORPORATION of Beads Stearic acid Tsubaki Zinc oxide: available from Mitsui Mining and Smelting Co., Ltd. of zinc oxide two tetraborate potassium tetrahydrate (K 2 B 4 O 7 · 4H 2 O): Yoneyama Chemicals 48 mesh under product manufactured by Kogyo Co., Ltd. (passed through a 48 mesh sieve) (average particle size 170 μm, melting point 815 ° C. (anhydride))
Powdered sulfur: Tsurumi Chemical Co., Ltd. vulcanization accelerator A: Noxeller NS-G manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Vulcanization accelerator B: Noxeller D manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.

<実施例1>
表1の配合比となるようにして、各成分(粉末硫黄、加硫促進剤A,B、及び酸化亜鉛を除く成分)を1.7Lのバンバリーミキサーで混練した。混練条件は、F.F.58%、回転数100rpm、160℃とした。次に、混練して得られた未加硫ゴム組成物を、押出成形機(中田エンヂニアリング製、60φベント押出機)を用いて混練し、押出成形を行った。押出成形機のスクリューには、最大幅2mmのスリットを設け、未加硫ゴム組成物が当該スリットを通過するように設計した。また、当該スリットの直後には、脱気孔を設け、当該脱気孔からガスを吸引して、未加硫ゴム組成物の脱気を行った。押出成形機からの吐出温度は、表1に記載の通りである。脱気後の未加硫ゴム組成物に、粉末硫黄、加硫促進剤A、B、酸化亜鉛を投入し、1.7Lのバンバリーミキサーを用いて95℃で3分間混練し、厚み2mmのシート状となるように、ダイから吐出させて加硫剤混練工程を行った。次に、得られたシート状の未加硫ゴム組成物を定寸カットし、170℃、12分間の条件で加硫工程を行い、シート状の加硫ゴム組成物を得た。
<Example 1>
Each component (components excluding powdered sulfur, vulcanization accelerators A and B, and zinc oxide) was kneaded with a 1.7 L Banbury mixer so as to achieve the blending ratio shown in Table 1. The kneading conditions are as follows. F. 58%, rotation speed 100 rpm, 160 ° C. Next, the unvulcanized rubber composition obtained by kneading was kneaded using an extrusion molding machine (manufactured by Nakata Engineering Co., Ltd., 60φ vent extruder) to perform extrusion molding. The screw of the extruder was provided with a slit having a maximum width of 2 mm, and the unvulcanized rubber composition was designed to pass through the slit. Further, immediately after the slit, a deaeration hole was provided, and gas was sucked from the deaeration hole to degas the unvulcanized rubber composition. The discharge temperature from the extruder is as shown in Table 1. Powdered sulfur, vulcanization accelerators A and B, and zinc oxide are added to the devulcanized rubber composition after degassing, kneaded for 3 minutes at 95 ° C. using a 1.7 L Banbury mixer, and a sheet having a thickness of 2 mm The vulcanizing agent kneading step was carried out by discharging from the die so as to form a shape. Next, the obtained sheet-like unvulcanized rubber composition was cut into a fixed size and subjected to a vulcanization step at 170 ° C. for 12 minutes to obtain a sheet-like vulcanized rubber composition.

<実施例2>
前記押出成形と前記加硫剤混練工程との間に、未加硫ゴム組成物を再度1.7Lのバンバリーミキサーで混練する混練工程を追加したこと、押出成形機からの吐出温度を表1に記載の温度としたこと以外は、実施例1と同様にして、シート状の加硫ゴム組成物を得た。当該混練工程における混練条件は、F.F.58%、回転数100rpm、160℃とした。
<Example 2>
Table 1 shows the addition of a kneading step of kneading the unvulcanized rubber composition again with a 1.7 L Banbury mixer between the extrusion molding and the vulcanizing agent kneading step. A sheet-like vulcanized rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature was set as described. The kneading conditions in the kneading step are as follows. F. 58%, rotation speed 100 rpm, 160 ° C.

<実施例3>
前記加硫剤混練工程において、使用した混練機(1.7Lのバンバリーミキサー)の混練部分に脱気孔を設け、当該脱気孔からガスを吸引して、未加硫ゴム組成物の脱気を行ったこと、押出成形機からの吐出温度を表1に記載の温度としたこと以外は、実施例1と同様にして、シート状の加硫ゴム組成物を得た。
<Example 3>
In the vulcanizing agent kneading step, degassing holes are provided in the kneading part of the used kneader (1.7 L Banbury mixer), and gas is sucked from the degassing holes to degas the unvulcanized rubber composition. A sheet-like vulcanized rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the discharge temperature from the extruder was set to the temperature shown in Table 1.

<実施例4>
各成分の配合を表1に記載のとおり変更したこと以外は、実施例3と同様にして、シート状の加硫ゴム組成物を得た。
<Example 4>
A sheet-like vulcanized rubber composition was obtained in the same manner as in Example 3 except that the composition of each component was changed as shown in Table 1.

<比較例1>
押出成形において脱気を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして、シート状の加硫ゴム組成物を得た。
<Comparative Example 1>
A sheet-like vulcanized rubber composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that deaeration was not performed in the extrusion.

<比較例2>
押出成形において脱気を行わなかったこと、未加硫ゴム組成物に四ホウ酸カリウムを加えたこと以外は、実施例2と同様にして、シート状の加硫ゴム組成物を得た。
<Comparative example 2>
A sheet-like vulcanized rubber composition was obtained in the same manner as in Example 2 except that degassing was not performed in extrusion molding and that potassium tetraborate was added to the unvulcanized rubber composition.

<比較例3>
各成分の配合を表1に記載のとおり変更したこと以外は、比較例1と同様にして、シート状の加硫ゴム組成物を得た。
<Comparative Example 3>
A sheet-like vulcanized rubber composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the composition of each component was changed as shown in Table 1.

[耐摩耗性評価]
実施例及び比較例の加硫剤混練工程で吐出させた各未加硫ゴム組成物を、金型に充填して、170℃で12分間の条件で加硫工程を行い、LAT試験用の試験サンプル(厚み13mm、外径78mm、内径33mmのドーナツ状)を作製した。得られた各試験サンプルについて、LAT試験機(Laboratory Abration and Skid Tester)を用い、荷重120N、速度20km/h、スリップアングル5°の条件にて、容積損失量を測定した。そして、比較例1の耐摩耗性指数を基準:100とし、下記計算式により、各実施例及び比較例の耐摩耗性を指数表示した。数値が大きいほど、耐摩耗性に優れることを示す。結果を表1に示す。
(耐摩耗性指数)=(比較例1の容積損失量)/(各実施例及び比較例の容積損失量)×100
[Abrasion resistance evaluation]
Each unvulcanized rubber composition discharged in the vulcanizing agent kneading step of Examples and Comparative Examples is filled in a mold, and subjected to a vulcanization step at 170 ° C. for 12 minutes. A sample (a donut shape having a thickness of 13 mm, an outer diameter of 78 mm, and an inner diameter of 33 mm) was produced. About each obtained test sample, the volume loss amount was measured on the conditions of load 120N, speed | rate 20 km / h, and slip angle 5 degrees using the LAT tester (Laboratory Abbreviation and Skid Tester). Then, the wear resistance index of Comparative Example 1 was set to 100, and the wear resistance of each Example and Comparative Example was displayed as an index according to the following calculation formula. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that a numerical value is large. The results are shown in Table 1.
(Abrasion resistance index) = (Volume loss amount of Comparative Example 1) / (Volume loss amount of each Example and Comparative Example) × 100

[耐破壊性評価]
JIS K 6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、実施例及び比較例で得られた各加硫ゴム組成物から3号ダンベル型試験片を作製し、室温(23℃)にて引張試験を実施し、各試験片の破断時伸びEB(%)を測定した。そして、比較例1の破壊特性指数を基準:100として、下記計算式により、各実施例及び比較例の耐破壊性を指数表示した。数値が大きいほど耐破壊性に優れる。結果を表1に示す。
(耐破壊性指数)=(各実施例及び比較例の破断時伸び(%))/(比較例1の破断時伸び(%))×100
[Evaluation of fracture resistance]
In accordance with JIS K 6251 “Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber—How to Obtain Tensile Properties”, No. 3 dumbbell-shaped test pieces were prepared from the respective vulcanized rubber compositions obtained in Examples and Comparative Examples, and the room temperature ( The tensile test was carried out at 23 ° C., and the elongation at break EB (%) of each test piece was measured. Then, with the fracture characteristic index of Comparative Example 1 as the standard: 100, the fracture resistance of each Example and Comparative Example was displayed as an index according to the following calculation formula. The larger the value, the better the fracture resistance. The results are shown in Table 1.
(Fracture resistance index) = (Elongation at break (%) of each Example and Comparative Example) / (Elongation at break (%) of Comparative Example 1) × 100

[ロール加工性]
実施例及び比較例の加硫剤混練工程で得られた未加硫ゴム組成物について、2本ロールを用いて数分間ロールミルした後、ロールに巻き付いた未加硫ゴム組成物をナイフカットし、未加硫ゴム組成物をロールから剥がす際の作業し易さを、以下の5段階で評価した。結果を表1に示す。
1:未加硫ゴム組成物がロールに密着せず、未加硫ゴム組成物がロールから極めて容易に剥がれ、作業性に特に優れていた
2:未加硫ゴム組成物がロールにやや密着するが、ロールから容易に剥がれ、作業性に優れていた
3:未加硫ゴム組成物がロールに密着し、ロールからやや剥がれにくく、作業性は普通であった
4:未加硫ゴム組成物がロールにやや強く密着し、ロールから剥がれにくく、作業性は悪かった
5:未加硫ゴム組成物がロールに強く密着し、ロールから特に剥がれにくく、作業性は非常に悪かった
[Roll processability]
About the unvulcanized rubber composition obtained in the vulcanizing agent kneading step of Examples and Comparative Examples, after roll milling for several minutes using two rolls, the unvulcanized rubber composition wound around the roll is knife-cut, The ease of work when removing the unvulcanized rubber composition from the roll was evaluated in the following five stages. The results are shown in Table 1.
1: The unvulcanized rubber composition did not adhere to the roll, the unvulcanized rubber composition peeled off very easily from the roll, and was particularly excellent in workability. 2: The unvulcanized rubber composition adhered slightly to the roll. However, it was easily peeled off from the roll and was excellent in workability. 3: The unvulcanized rubber composition was in close contact with the roll and slightly peeled off from the roll, and the workability was normal. 4: The unvulcanized rubber composition was Adhered slightly strongly to the roll, hardly peeled off from the roll, and the workability was poor 5: The unvulcanized rubber composition adhered strongly to the roll, and was particularly difficult to peel off from the roll, and the workability was very poor.

Figure 0006419106
Figure 0006419106

表1に示されるように、押出工程において、未加硫ゴム組成物の脱気を行った実施例1〜4においては、加硫ゴム組成物の耐摩耗性及び耐破壊性に優れ、ロール加工性にも優れていた。一方、当該脱気を行わなかった比較例1〜3では、加硫ゴム組成物の耐摩耗性及び耐破壊性に劣っていた。なお、比較例2においては、シランカップリング剤の反応を促進する四ホウ酸カリウムを含んでいるため、ロール加工性には優れていたが、耐摩耗性及び耐破壊性について、実施例1〜4よりも劣っていた。また、実施例4と比較例3は、共にシリカとシランカップリング剤の配合量が多い組成であるが、押出成形時に脱気を行った実施例4では、加硫ゴム組成物の耐摩耗性及び耐破壊性に優れ、ロール加工性にも優れていた。   As shown in Table 1, in Examples 1 to 4 in which the unvulcanized rubber composition was degassed in the extrusion process, the vulcanized rubber composition was excellent in wear resistance and fracture resistance, and was rolled. It was also excellent in performance. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 in which the deaeration was not performed, the abrasion resistance and fracture resistance of the vulcanized rubber composition were inferior. In Comparative Example 2, since potassium tetraborate that promotes the reaction of the silane coupling agent was included, the roll processability was excellent. However, with respect to wear resistance and fracture resistance, Examples 1 to It was inferior to 4. Further, both Example 4 and Comparative Example 3 are compositions having a large amount of silica and silane coupling agent, but in Example 4 where deaeration was performed during extrusion molding, the abrasion resistance of the vulcanized rubber composition. In addition, it was excellent in fracture resistance and roll workability.

Claims (11)

ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程と、
前記押出工程の後、前記未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程と、
前記加硫剤混練工程の後、前記未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程と、
を備えており、
前記押出工程において、前記未加硫ゴム組成物を脱気し、かつ、前記加硫剤混練工程において、前記未加硫ゴム組成物を脱気する方法により得られる、加硫ゴム組成物。
An extrusion step of kneading and extruding an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent;
After the extrusion step, a vulcanizing agent kneading step of adding and kneading a vulcanizing agent to the unvulcanized rubber composition;
After the vulcanizing agent kneading step, a vulcanization step of heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition;
With
A vulcanized rubber composition obtained by degassing the unvulcanized rubber composition in the extrusion step and degassing the unvulcanized rubber composition in the vulcanizing agent kneading step .
ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程と、An extrusion step of kneading and extruding an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent;
前記押出工程の後、前記未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程と、  After the extrusion step, a vulcanizing agent kneading step of adding and kneading a vulcanizing agent to the unvulcanized rubber composition;
前記加硫剤混練工程の後、前記未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程と、  After the vulcanizing agent kneading step, a vulcanization step of heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition;
を備えており、With
前記押出工程において、前記未加硫ゴム組成物を脱気する方法により得られ、  In the extrusion step, obtained by a method of degassing the unvulcanized rubber composition,
前記押出工程において、押出成形機のスクリューに設けられた最大幅2mm以下のスリットを前記未加硫ゴムが通過した直後に脱気する、加硫ゴム組成物。  In the extrusion step, a vulcanized rubber composition is deaerated immediately after the unvulcanized rubber passes through a slit having a maximum width of 2 mm or less provided in a screw of an extruder.
ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程と、An extrusion step of kneading and extruding an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent;
前記押出工程の後、前記未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程と、  After the extrusion step, a vulcanizing agent kneading step of adding and kneading a vulcanizing agent to the unvulcanized rubber composition;
前記加硫剤混練工程の後、前記未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程と、  After the vulcanizing agent kneading step, a vulcanization step of heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition;
を備えており、With
前記押出工程において、前記未加硫ゴム組成物を脱気する方法により得られ、  In the extrusion step, obtained by a method of degassing the unvulcanized rubber composition,
前記ゴム成分100質量部に対して、前記シリカを60質量部以上含む、加硫ゴム組成物。  A vulcanized rubber composition comprising 60 parts by mass or more of the silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
前記押出工程と前記加硫剤混練工程との間に、前記未加硫ゴム組成物をさらに混練する混練工程を備えている、請求項1〜3のいずれかに記載の加硫ゴム組成物。 The vulcanized rubber composition according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a kneading step for further kneading the unvulcanized rubber composition between the extrusion step and the vulcanizing agent kneading step. 前記加硫剤混練工程において、前記未加硫ゴム組成物を脱気する、請求項2〜4のいずれかに記載の加硫ゴム組成物。 The vulcanized rubber composition according to any one of claims 2 to 4 , wherein the unvulcanized rubber composition is degassed in the vulcanizing agent kneading step. 前記押出工程において、押出成形機のスクリューに設けられた最大幅2mm以下のスリットを前記未加硫ゴムが通過した直後に脱気する、請求項1,2〜5のいずれかに記載の加硫ゴム組成物。 6. The vulcanization according to claim 1 , wherein in the extrusion step, degassing is performed immediately after the unvulcanized rubber passes through a slit having a maximum width of 2 mm or less provided in a screw of an extruder. Rubber composition. 前記押出成形時の熱履歴が、100℃以上である、請求項1〜のいずれかに記載の加硫ゴム組成物。 The vulcanized rubber composition according to any one of claims 1 to 6 , wherein a heat history during the extrusion molding is 100 ° C or higher. ゴム成分100質量部に対して、前記シリカを60質量部以上含む、請求項1,2,4〜7のいずれかに記載の加硫ゴム組成物。 The vulcanized rubber composition according to claim 1 , comprising 60 parts by mass or more of the silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component. ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程と、
前記押出工程の後、前記未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程と、
前記加硫剤混練工程の後、前記未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程と、
を備えており、
前記押出工程において、前記未加硫ゴム組成物の脱気を行い、かつ、前記加硫剤混練工程において、前記未加硫ゴム組成物の脱気を行う、加硫ゴム組成物の製造方法。
An extrusion step of kneading and extruding an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent;
After the extrusion step, a vulcanizing agent kneading step of adding and kneading a vulcanizing agent to the unvulcanized rubber composition;
After the vulcanizing agent kneading step, a vulcanization step of heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition;
With
In the extrusion process, the production of the have line degassing of the unvulcanized rubber composition, and the at vulcanizing agent kneading step, degassing rows cormorants, vulcanized rubber composition of the unvulcanized rubber composition Method.
ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程と、An extrusion step of kneading and extruding an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent;
前記押出工程の後、前記未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程と、  After the extrusion step, a vulcanizing agent kneading step of adding and kneading a vulcanizing agent to the unvulcanized rubber composition;
前記加硫剤混練工程の後、前記未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程と、  After the vulcanizing agent kneading step, a vulcanization step of heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition;
を備えており、With
前記押出工程において、前記未加硫ゴム組成物の脱気を行い、  In the extrusion step, degassing the unvulcanized rubber composition,
前記押出工程において、押出成形機のスクリューに設けられた最大幅2mm以下のスリットを前記未加硫ゴムが通過した直後に脱気を行う、加硫ゴム組成物の製造方法。  A method for producing a vulcanized rubber composition, wherein in the extrusion step, degassing is performed immediately after the unvulcanized rubber passes through a slit having a maximum width of 2 mm or less provided in a screw of an extruder.
ゴム成分、シリカ、及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴム組成物を混練して押出成形する押出工程と、An extrusion step of kneading and extruding an unvulcanized rubber composition containing a rubber component, silica, and a silane coupling agent;
前記押出工程の後、前記未加硫ゴム組成物に加硫剤を加えて混練する加硫剤混練工程と、  After the extrusion step, a vulcanizing agent kneading step of adding and kneading a vulcanizing agent to the unvulcanized rubber composition;
前記加硫剤混練工程の後、前記未加硫ゴム組成物を加熱して加硫する加硫工程と、  After the vulcanizing agent kneading step, a vulcanization step of heating and vulcanizing the unvulcanized rubber composition;
を備えており、With
前記押出工程において、前記未加硫ゴム組成物の脱気を行い、  In the extrusion step, degassing the unvulcanized rubber composition,
前記ゴム成分100質量部に対して、前記シリカを60質量部以上含む、加硫ゴム組成物の製造方法。  A method for producing a vulcanized rubber composition, comprising 60 parts by mass or more of the silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
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