JP6981236B2 - Rubber kneading method - Google Patents

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Description

本発明は、ゴム混練り方法に関する。 The present invention relates to a rubber kneading method.

従来、例えば、未加硫ゴムとシリカとを含むゴム組成物を混練するためのゴム混練り方法として、シリカを未加硫ゴム内に均一に分散させるためにシランカップリング剤を添加することが知られている。このようなシリカが均一に分散されたゴムを、例えば、タイヤとして成形した場合、このタイヤは、転がり抵抗性能や耐久性能等に優れる。 Conventionally, for example, as a rubber kneading method for kneading a rubber composition containing unvulcanized rubber and silica, a silane coupling agent may be added to uniformly disperse silica in the unvulcanized rubber. Are known. When such rubber in which silica is uniformly dispersed is molded as, for example, a tire, the tire is excellent in rolling resistance performance, durability performance and the like.

しかしながら、この種の混練り方法では、シリカとシランカップリング剤との反応によって、例えば、エタノールを含む反応生成物が生成される。この反応生成物は、シリカとシランカップリング剤との反応を阻害する要因となる。このため、例えば、下記特許文献1では、ゴム組成物を混練するケーシングから反応生成物を排出するためにケーシング内をエアブローすることが提案されている。 However, in this type of kneading method, the reaction of silica with the silane coupling agent produces, for example, a reaction product containing ethanol. This reaction product becomes a factor that inhibits the reaction between silica and the silane coupling agent. Therefore, for example, in Patent Document 1 below, it is proposed to air blow the inside of the casing in order to discharge the reaction product from the casing in which the rubber composition is kneaded.

特開2014−217985号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-217985

しかしながら、さらに、シリカを均一に分散して未加硫ゴムに練り込むことが求められていた。 However, it has been further required to uniformly disperse silica and knead it into unvulcanized rubber.

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、シリカを、一層、均一に分散してゴムに練り込むことができるゴム混練り方法を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rubber kneading method capable of further uniformly dispersing silica and kneading it into rubber.

本発明は、ゴムとシリカとシランカップリング剤とを含むゴム組成物を密閉型混練装置によって混練するためのゴム混練り方法であって、前記ゴム組成物を混練する第1工程と、前記第1工程中の前記ゴム組成物の温度よりも低い温度の気体を前記ゴム組成物に供給する第2工程と、前記第1工程中に生成される反応生成物を排出する第3工程とを含み、前記第2工程は、前記第1工程中に行われる。 The present invention is a rubber kneading method for kneading a rubber composition containing rubber, silica, and a silane coupling agent by a closed kneading device, the first step of kneading the rubber composition, and the first step. Includes a second step of supplying the rubber composition with a gas having a temperature lower than the temperature of the rubber composition in one step, and a third step of discharging the reaction product produced in the first step. , The second step is performed during the first step.

本発明に係るゴム混練り方法は、前記気体の温度が、10〜80℃であるのが望ましい。 In the rubber kneading method according to the present invention, it is desirable that the temperature of the gas is 10 to 80 ° C.

本発明に係るゴム混練り方法は、前記気体の圧力が、0.1〜1.2MPaであるのが望ましい。 In the rubber kneading method according to the present invention, it is desirable that the pressure of the gas is 0.1 to 1.2 MPa.

本発明に係るゴム混練り方法は、前記気体が、複数の給気路から前記ゴム組成物に供給されるのが望ましい。 In the rubber kneading method according to the present invention, it is desirable that the gas is supplied to the rubber composition from a plurality of air supply passages.

本発明に係るゴム混練り方法は、前記密閉型混練装置が、一対のロータを有し、前記複数の給気路は、前記一対のローラのいずれか一方側に配される第1給気路と、前記一対のロータの間に配される第2給気路とを含むのが望ましい。 In the rubber kneading method according to the present invention, the closed type kneading device has a pair of rotors, and the plurality of air supply passages are arranged on either one side of the pair of rollers. And a second air supply path arranged between the pair of rotors.

本発明に係るゴム混練り方法は、前記密閉型混練装置が、前記一対のロータが格納される混練室を有し、前記反応生成物は、前記混練室よりも上部から排出されるのが望ましい。 In the rubber kneading method according to the present invention, it is desirable that the closed kneading device has a kneading chamber in which the pair of rotors are housed, and the reaction product is discharged from above the kneading chamber. ..

本発明のゴム混練り方法は、混練によって生成される反応生成物を排出する工程を含んでいる。このため、シリカとカップリング剤とを効果的に反応させることができるので、シリカを均一に分散してゴムに練り込むことができる。また、本発明のゴム混練り方法は、ゴム組成物を混練する第1工程中に、第1工程中のゴム組成物の温度よりも低い温度の気体をゴム組成物に供給する第2工程を行う。これにより、第1工程中のゴム組成物の温度が低くなるので、混練装置によるゴム組成物への混練に伴うせん断回数を増加することができる。このため、シリカを、一層、均一に分散してゴムに練り込むことができる。 The rubber kneading method of the present invention includes a step of discharging the reaction product produced by the kneading. Therefore, since the silica and the coupling agent can be effectively reacted, the silica can be uniformly dispersed and kneaded into the rubber. Further, in the rubber kneading method of the present invention, during the first step of kneading the rubber composition, a second step of supplying a gas having a temperature lower than the temperature of the rubber composition in the first step to the rubber composition is performed. conduct. As a result, the temperature of the rubber composition in the first step is lowered, so that the number of shears associated with the kneading of the rubber composition by the kneading device can be increased. Therefore, the silica can be more uniformly dispersed and kneaded into the rubber.

本発明のゴム混練り方法に用いられる密閉型混練装置の一実施形態を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows one Embodiment of the closed type kneading apparatus used in the rubber kneading method of this invention. 図1の密閉型混練装置のチャンバーの概略図である。It is the schematic of the chamber of the closed type kneading apparatus of FIG.

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態のゴム混練り方法に用いられる密閉型混練装置(以下、単に「装置」という場合がある。)1の概略図である。図1に示されるように、本実施形態の装置1は、ゴム(未加硫ゴム)とシリカとシランカップリング剤とを含むゴム組成物(図示省略)を混練りすることができる。本実施形態の装置1で混練されるゴム組成物は、例えば、車両に装着されるタイヤのゴム部材として好適に採用される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view of a closed-type kneading device (hereinafter, may be simply referred to as “device”) 1 used in the rubber kneading method of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the apparatus 1 of the present embodiment can knead a rubber composition (not shown) containing rubber (unvulcanized rubber), silica, and a silane coupling agent. The rubber composition kneaded in the device 1 of the present embodiment is suitably adopted as, for example, a rubber member of a tire mounted on a vehicle.

本実施形態のゴムは、ジエン系ゴムを用いることが好ましい。ジエン系ゴムは、天然ゴム(NR)、ジエン系合成ゴムを使用できる。ジエン系合成ゴムとしては、例えば、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)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)などが挙げられる。ゴムは、例えば、タイヤとして使用する場合、低燃費性及びウェットグリップ性能をバランス良く向上することから、NR、BR、SBRが好ましい。これらのゴム成分は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 As the rubber of this embodiment, it is preferable to use a diene-based rubber. As the diene-based rubber, natural rubber (NR) or diene-based synthetic rubber can be used. Examples of the diene synthetic rubber include isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), and butyl rubber (IIR). When rubber is used as a tire, for example, NR, BR, and SBR are preferable because it improves fuel efficiency and wet grip performance in a well-balanced manner. These rubber components may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態のシリカは、とくに限定されるわけではないが、乾式法により調製されたシリカ(無水シリカ)や湿式法により調製されたシリカ(含水シリカ)などが好ましい。とりわけ、表面のシラノール基が多く、シランカップリング剤との反応点が多いという理由から、湿式法により調製されたシリカが好ましい。 The silica of the present embodiment is not particularly limited, but silica prepared by a dry method (anhydrous silica), silica prepared by a wet method (hydrous silica), and the like are preferable. In particular, silica prepared by a wet method is preferable because it has many silanol groups on the surface and many reaction points with the silane coupling agent.

シリカは、そのチッ素吸着比表面積(N2SA)が90m2/g以上、好ましくは95m2/g以上、より好ましくは100m2/g以上である。ゴム組成物がタイヤとして使用される場合、シリカのN2SAが90m2/g未満では、タイヤに必要なゴムの補強性が確保できず、破壊強度及び耐摩耗性能が確保できないおそれがある。また、シリカのN2SAは300m2/g以下が好ましく、24m2/g以下がより好ましい。シリカのN2SAが300m2/gをこえると、加工性が悪化し加工が困難となりおそれがある。シリカの窒素吸着比表面積は、ASTM D3037-81に準じてBET法で測定される値である。 Silica, the nitrogen adsorption specific surface area (N2SA) is 90m 2 / g or more, preferably 95 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more. When the rubber composition is used as a tire, if the N2SA of silica is less than 90 m 2 / g, the reinforcing property of the rubber required for the tire cannot be ensured, and the fracture strength and wear resistance may not be ensured. Further, N2SA of silica is preferably 300 meters 2 / g or less, more preferably 24m 2 / g. If the N2SA of silica exceeds 300 m 2 / g, workability may deteriorate and processing may become difficult. The nitrogen adsorption specific surface area of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.

シリカの含有量は、ゴム成分100質量部に対して5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましい。シリカの含有量が5質量部未満では、上述の補強性を得ることができない。また、シリカの含有量は200質量部以下が好ましく、180質量部以下がより好ましい。シリカの含有量が200質量部をこえると、加工性が悪化するおそれがある。シリカとしては、特に限定されるものではないが、例えば、エボニック社製のウルトラシルVN3が望ましい。 The silica content is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the silica content is less than 5 parts by mass, the above-mentioned reinforcing property cannot be obtained. The silica content is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 180 parts by mass or less. If the silica content exceeds 200 parts by mass, the processability may deteriorate. The silica is not particularly limited, but for example, Ultrasil VN3 manufactured by Evonik Industries, Inc. is desirable.

本発明では、シリカとして、下記条件を満たすシリカ(1)及びシリカ(2)を併用してもよい。シリカ(1)とシリカ(2)とを併用することにより、タイヤ性能としての転がり抵抗の低減と破壊強度の向上とを両立でき、また、加工性を更に顕著に向上させることができる。 In the present invention, silica (1) and silica (2) satisfying the following conditions may be used in combination as silica. By using silica (1) and silica (2) in combination, it is possible to achieve both reduction of rolling resistance as tire performance and improvement of fracture strength, and further remarkably improve workability.

シリカ(1)のN2SAは好ましくは125m2/g以下、より好ましくは100m2/g以下、更に好ましくは80m2/g以下、特に好ましくは60m2/g以下である。125m2/gを超えると、シリカ(2)とブレンドすることによる効果が小さい。また、シリカ(1)のN2SAは好ましくは20m2/g以上、より好ましくは30m2/g以上である。20m2/g未満では、得られるゴム組成物のゴムの硬度や破壊強度が低下する傾向がある。 Silica (1) is N2SA of preferably 125m 2 / g or less, more preferably 100 m 2 / g or less, more preferably 80 m 2 / g or less, particularly preferably not more than 60 m 2 / g. If it exceeds 125 m 2 / g, the effect of blending with silica (2) is small. The N2SA of silica (1) is preferably 20 m 2 / g or more, more preferably 30 m 2 / g or more. If it is less than 20 m 2 / g, the hardness and breaking strength of the rubber of the obtained rubber composition tend to decrease.

シリカ(1)としては特に限定されず、たとえば、デグッサ社製のウルトラジル360、ローディア社製のZ40、ローディア社製のRP80などが望ましい。 The silica (1) is not particularly limited, and for example, Ultrazil 360 manufactured by Degussa, Z40 manufactured by Rhodia, RP80 manufactured by Rhodia, and the like are desirable.

シリカ(1)としては、1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the silica (1), only one type may be used, or two or more types may be used in combination.

シリカ(1)の含有量は、ゴム成分100質量部に対して5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましく、20質量部以上が更に好ましい。5質量部未満では、転がり抵抗を充分に低減させられない傾向がある。また、シリカ(1)の含有量は70質量部以下が好ましく、65質量部以下がより好ましく、50質量部以下が更に好ましい。70質量部を超えると、転がり抵抗を低減させることはできても、加工性、ゴムの硬度や破壊強度が低下する傾向がある。 The content of silica (1) is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and further preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 5 parts by mass, the rolling resistance tends not to be sufficiently reduced. The content of silica (1) is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 65 parts by mass or less, and further preferably 50 parts by mass or less. If it exceeds 70 parts by mass, the rolling resistance can be reduced, but the workability, the hardness of the rubber and the breaking strength tend to decrease.

シリカ(2)のN2SAは好ましくは155m2/g以上、より好ましくは170m2/g以上、更に好ましくは180m2/g以上、特に好ましくは190m2/g以上である。155m2/g未満では、シリカ(1)とブレンドすることによる転がり抵抗の低減とウェットグリップ性能の向上との両立が充分とはならないおそれがある。また、シリカ(2)のN2SAは好ましくは400m2/g以下、より好ましくは360m2/g以下、更に好ましくは300m2/g以下、特に好ましくは240m2/g以下、最も好ましくは210m2/g以下である。400m2/gを超えると、加工性が悪化するだけでなく、転がり抵抗も充分に低減させられない傾向がある。 The N2SA of silica (2) is preferably 155 m 2 / g or more, more preferably 170 m 2 / g or more, still more preferably 180 m 2 / g or more, and particularly preferably 190 m 2 / g or more. If it is less than 155 m 2 / g, it may not be sufficient to achieve both reduction of rolling resistance and improvement of wet grip performance by blending with silica (1). The N2SA of silica (2) is preferably 400 m 2 / g or less, more preferably 360 m 2 / g or less, still more preferably 300 m 2 / g or less, particularly preferably 240 m 2 / g or less, and most preferably 210 m 2 /. It is less than or equal to g. If it exceeds 400 m 2 / g, not only the workability is deteriorated, but also the rolling resistance tends not to be sufficiently reduced.

シリカ(2)としては特に限定されず、たとえば、ローディア社製のゼオシル1205MP、デグッサ社製のウルトラジルVN3−Gなどが望ましい。 The silica (2) is not particularly limited, and for example, Zeosyl 1205MP manufactured by Rhodia and Ultrazil VN3-G manufactured by Degussa are desirable.

シリカ(2)としては、1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the silica (2), only one type may be used, or two or more types may be used in combination.

シリカ(2)の含有量は、ゴム成分100質量部に対して5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましく、20質量部以上が更に好ましい。5質量部未満では、充分な破壊強度が得られない傾向がある。また、シリカ(2)の含有量は70質量部以下が好ましく、65質量部以下がより好ましく、55質量部以下が更に好ましい。70質量部を超えると、破壊強度は向上しても、加工性が悪化する傾向がある。 The content of silica (2) is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and further preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If it is less than 5 parts by mass, sufficient fracture strength tends not to be obtained. The content of silica (2) is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 65 parts by mass or less, and further preferably 55 parts by mass or less. If it exceeds 70 parts by mass, the workability tends to deteriorate even if the breaking strength is improved.

シリカ(1)とシリカ(2)の合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは15質量部以上、更に好ましくは20質量部以上、特に好ましくは30質量部以上、最も好ましくは45質量部以上である。10質量部未満では、シリカ(1)とシリカ(2)をブレンドすることによる充分な補強効果が得られないおそれがある。また、シリカ(1)とシリカ(2)の合計含有量は、好ましくは150質量部以下、より好ましくは100質量部以下、更に好ましくは80質量部以下、特に好ましくは70質量部以下である。150質量部を超えると、ゴム組成物中において、シリカが均一に分散することが困難となり、ゴム組成物の加工性が悪化するだけでなく、転がり抵抗も増大するおそれがある。 The total content of silica (1) and silica (2) is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, still more preferably 20 parts by mass or more, and particularly preferably 20 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the rubber component. It is 30 parts by mass or more, most preferably 45 parts by mass or more. If it is less than 10 parts by mass, a sufficient reinforcing effect by blending silica (1) and silica (2) may not be obtained. The total content of silica (1) and silica (2) is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, still more preferably 80 parts by mass or less, and particularly preferably 70 parts by mass or less. If it exceeds 150 parts by mass, it becomes difficult to uniformly disperse silica in the rubber composition, which may not only deteriorate the processability of the rubber composition but also increase the rolling resistance.

本実施形態のシランカップリング剤は、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド及び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が好適に採用される。このようなシランカップリング剤は、シリカとの反応の温度制御のしやすさ及び、ゴム組成物の補強性改善効果などの点に優れている。これらのシランカップリング剤は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the silane coupling agent of the present embodiment, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide and 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyl tetrasulfide are preferably adopted. Such a silane coupling agent is excellent in terms of ease of temperature control of the reaction with silica and an effect of improving the reinforcing property of the rubber composition. 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含有量は、シリカ100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上である。シランカップリング剤の含有量が1質量部未満では、未加硫ゴム組成物の粘度が高く、加工性が悪くなる傾向がある。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、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。シランカップリング剤の含有量が20質量部を超えると、その含有量ほどのシランカップリング剤の配合効果が得られず、高コストになる傾向がある。 The content of the silane coupling agent is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of silica. When the content of the silane coupling agent is less than 1 part by mass, the viscosity of the unvulcanized rubber composition tends to be high and the processability tends to be poor. The content of the silane coupling agent is preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of silica. If the content of the silane coupling agent exceeds 20 parts by mass, the compounding effect of the silane coupling agent cannot be obtained as much as the content, and the cost tends to be high.

本実施形態では、ゴム組成物として、老化防止剤、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤及び加硫助剤が含まれている。 In the present embodiment, the rubber composition contains an antiaging agent, a softener, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and a vulcanization aid.

本実施形態の老化防止剤は、アミン系、フェノール系、イミダゾール系の各化合物や、カルバミン酸金属塩、ワックスなどから適宜選択して使用される。 The anti-aging agent of the present embodiment is appropriately selected from amine-based, phenol-based, and imidazole-based compounds, carbamic acid metal salts, waxes, and the like.

本実施形態の軟化剤は、石油系軟化剤、脂肪油系軟化剤及び脂肪酸などが使用される。石油系軟化剤としては、例えば、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどが挙げられる。脂肪油系軟化剤としては、例えば、大豆油、パーム油、ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などが挙げられる。ワックス類としては、例えば、トール油、サブ、蜜ロウ、カルナバロウ、ラノリンなどが挙げられる。脂肪酸としては、例えば、リノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などが挙げられる。軟化剤の配合量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは100質量部以下である。このような軟化剤は、ウェットグリップ性能の低下を抑制しうる。 As the softener of the present embodiment, petroleum-based softeners, fatty oil-based softeners, fatty acids and the like are used. Examples of the petroleum-based softener include process oil, lubricating oil, paraffin, liquid paraffin, petroleum asphalt, petrolatum and the like. Examples of the fatty oil-based softener include soybean oil, palm oil, castor oil, linseed oil, rapeseed oil, and coconut oil. Examples of waxes include tall oil, sub, beeswax, carnauba wax, lanolin and the like. Examples of fatty acids include linoleic acid, palmitic acid, stearic acid, and lauric acid. The blending amount of the softener is preferably 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Such a softener can suppress a decrease in wet grip performance.

本実施形態の加硫剤は、有機過酸化物もしくは硫黄系加硫剤を使用できる。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3あるいは1,3−ビス(t−ブチルパーオキシプロピル)ベンゼン等を使用することができる。硫黄系加硫剤としては、たとえば、硫黄、モルホリンジスルフィドなどを使用することができる。これらの中では硫黄が好ましい。 As the vulcanizing agent of the present embodiment, an organic peroxide or a sulfur-based vulcanizing agent can be used. Examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2, and the like. 5-Di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexin- 3 or 1,3-bis (t-butylperoxypropyl) benzene or the like can be used. As the sulfur-based vulcanizing agent, for example, sulfur, morpholine disulfide, or the like can be used. Of these, sulfur is preferred.

本実施形態の加硫促進剤は、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、キサンテート系加硫促進剤などが採用される。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The vulcanization accelerator of the present embodiment is, for example, sulfenamide-based, thiazole-based, thiuram-based, thiourea-based, guanidine-based, dithiocarbamic acid-based, aldehyde-amine-based, aldehyde-ammonia-based, imidazoline-based, and xanthate-based vulcanization. Accelerators and the like are adopted. These may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態の加硫助剤は、ステアリン酸、酸化亜鉛(亜鉛華)などが使用される。 As the vulcanization aid of this embodiment, stearic acid, zinc oxide (zinc white) and the like are used.

また、本実施形態のゴム組成物は、その他の補強剤、各種オイル、可塑剤、カップリング剤などのタイヤ用又は一般のゴム組成物用に配合される各種配合剤及び添加剤を配合することができる。また、これらの配合剤、添加剤の含有量も一般的な量とすることが望ましい。 In addition, the rubber composition of the present embodiment contains various compounding agents and additives such as other reinforcing agents, various oils, plasticizers, coupling agents and the like for tires or general rubber compositions. Can be done. Further, it is desirable that the contents of these compounding agents and additives are also general amounts.

本実施形態の装置1は、ゴム組成物を混練し得る混練機本体2と、ゴム組成物に気体を供給するための給気手段3と、ゴム組成物から生成される反応生成物(図示省略)を混練機本体2の外部に排出する排出手段4とを具えている。本実施形態では、シリカとシランカップリング剤とが混練されることにより、水とエタノールとを含む反応生成物が生成される。 The apparatus 1 of the present embodiment includes a kneader main body 2 capable of kneading the rubber composition, an air supply means 3 for supplying gas to the rubber composition, and a reaction product produced from the rubber composition (not shown). ) Is provided with a discharging means 4 for discharging) to the outside of the kneader main body 2. In this embodiment, silica and a silane coupling agent are kneaded to produce a reaction product containing water and ethanol.

本実施形態の混練機本体2は、混練り容量が300リットル以下の小型のバンバリーミキサーが採用される。混練機本体2は、例えば、回転可能な一対のロータ5、5が格納された混練室6aを有するチャンバー6と、混練室6a内に投入されたゴム組成物を加圧するラムウェイト7とを含んでいる。ラムウェイト7は、ロータ5による撹拌効率及び混練効率を向上させる。なお、混練機本体2は、このようなバンバリーミキサーに限定されるものではない。 As the kneading machine main body 2 of the present embodiment, a small vanbury mixer having a kneading capacity of 300 liters or less is adopted. The kneader main body 2 includes, for example, a chamber 6 having a kneading chamber 6a in which a pair of rotatable rotors 5 and 5 are housed, and a ram weight 7 for pressurizing the rubber composition charged into the kneading chamber 6a. I'm out. The ram weight 7 improves the stirring efficiency and kneading efficiency of the rotor 5. The kneader main body 2 is not limited to such a Banbury mixer.

本実施形態のチャンバー6は、ロータ5の上部でゴム組成物を投入可能な開口部8と、ロータ5の下部で混練りされたゴム組成物を排出可能な排出口9とが設けられている。混練室6aは、例えば、一対のロータ5、5と同心な2つの円周面を連ねた略ひょうたん状の断面形状を有している。開口部8及び排出口9は、例えば、この断面ひょうたん状のくびれ部分に設けられている。 The chamber 6 of the present embodiment is provided with an opening 8 in which the rubber composition can be charged in the upper part of the rotor 5 and an discharge port 9 in which the rubber composition kneaded in the lower part of the rotor 5 can be discharged. .. The kneading chamber 6a has, for example, a substantially gourd-shaped cross-sectional shape in which two circumferential surfaces concentric with the pair of rotors 5 and 5 are connected. The opening 8 and the discharge port 9 are provided, for example, in the constricted portion having a gourd-like cross section.

ロータ5は、例えば、回転可能に支持される基軸の周囲に撹拌羽根が螺旋状に設けられており、モータ等の周知構造の回転手段(図示省略)を介して、互いに同方向又は逆方向に回転駆動される。 The rotor 5 is provided with stirring blades spirally around a base shaft rotatably supported, for example, in the same direction or in opposite directions to each other via a rotating means (not shown) having a well-known structure such as a motor. It is driven to rotate.

開口部8は、例えば、投入口10に通じる縦孔11の下端に位置している。投入口10は、例えば、外部に開放可能な周知の開閉構造で形成され、ゴム組成物が混練機本体2内に投入される。排出口9は、例えば、開放可能な構造を有しており、混練りされたゴム組成物(以下、単に「混練りゴム」という場合がある。)が塊状で排出される。 The opening 8 is located, for example, at the lower end of the vertical hole 11 leading to the input port 10. The charging port 10 is formed of, for example, a well-known opening / closing structure that can be opened to the outside, and the rubber composition is charged into the kneader main body 2. The discharge port 9 has, for example, an openable structure, and the kneaded rubber composition (hereinafter, may be simply referred to as “kneaded rubber”) is discharged in a lump form.

ラムウェイト7は、本実施形態では、縦孔11内に配されており、下限位置にてチャンバー6の開口部8を閉じる。ラムウェイト7は、例えば、シリンダ等の周知の駆動手段12により、昇降可能に支持されている。ラムウェイト7は、駆動手段12によって下向きに付勢されて下降し、混練室6a内に投入されたゴム組成物を加圧することができる。本実施形態の駆動手段12は、図示しないセンサを有し、ラムウェイト7の上限位置及び下限位置を検出する。 In the present embodiment, the ram weight 7 is arranged in the vertical hole 11, and closes the opening 8 of the chamber 6 at the lower limit position. The ram weight 7 is supported so as to be able to move up and down by a well-known drive means 12 such as a cylinder. The ram weight 7 can be urged downward by the driving means 12 and lowered to pressurize the rubber composition charged into the kneading chamber 6a. The driving means 12 of the present embodiment has a sensor (not shown) and detects the upper limit position and the lower limit position of the ram weight 7.

給気手段3は、例えば、気体を送風するための周知構造の送風装置と、送風装置から送風される気体を温度調節するための周知構造の温度調節器(図示省略)と、温度調節器で温度調節された気体を混練室6a内に供給するための給気路16とを含んでいる。 The air supply means 3 includes, for example, a well-known blower for blowing gas, a well-known temperature controller (not shown) for controlling the temperature of the gas blown from the blower, and a temperature controller. It includes a supply air passage 16 for supplying a temperature-controlled gas into the kneading chamber 6a.

気体は、例えば、空気や窒素などが望ましい。本実施形態の送風装置としては、空気を圧縮しうる、例えば、エアコンプレッサやブロア等が好適に採用される。 The gas is preferably air or nitrogen, for example. As the blower of the present embodiment, for example, an air compressor, a blower, or the like that can compress air is preferably adopted.

温度調節器としては、例えば、気体を冷却しうる周知構造のヒートポンプ式の冷却ユニット等が好適に採用される。 As the temperature controller, for example, a heat pump type cooling unit having a well-known structure capable of cooling a gas or the like is preferably adopted.

ゴム組成物に供給される気体の温度としては、混練室6a内で混練されているゴム組成物の温度よりも低く設定される。これにより、気体が供給された混練中のゴム組成物の温度が低くなるので、ロータ5によるゴム組成物へのせん断回数(ロータの回転数)を増加することができる。このため、シリカを、均一に分散してゴムに練り込むことができる。 The temperature of the gas supplied to the rubber composition is set lower than the temperature of the rubber composition kneaded in the kneading chamber 6a. As a result, the temperature of the rubber composition during kneading to which the gas is supplied is lowered, so that the number of shears to the rubber composition by the rotor 5 (rotor rotation speed) can be increased. Therefore, silica can be uniformly dispersed and kneaded into the rubber.

ゴム組成物に供給される気体の温度は、上述の作用を効果的に発揮させるために、10〜80℃が望ましい。ロータ5によるゴム組成物へのせん断回数をより増加するために、気体の温度は、50℃以下が望ましく、20℃以下がさらに望ましい。前記気体の温度が10℃未満の場合、混練中のゴム組成物の温度が低くなりすぎ、ゴム組成物の粘性が悪化するため、かえって、シリカを均一に分散できなくなるおそれがある。 The temperature of the gas supplied to the rubber composition is preferably 10 to 80 ° C. in order to effectively exert the above-mentioned action. In order to further increase the number of shears to the rubber composition by the rotor 5, the temperature of the gas is preferably 50 ° C. or lower, and more preferably 20 ° C. or lower. When the temperature of the gas is less than 10 ° C., the temperature of the rubber composition during kneading becomes too low and the viscosity of the rubber composition deteriorates, so that silica may not be uniformly dispersed.

供給される気体の圧力は、0.1〜1.2MPaであるのが望ましい。これにより、混練室6a内を陽圧にして、反応生成物を混練室6a内から排出できる。気体の圧力が1.2MPaを超える場合、混練中にラムウェイト7が上昇することになり、混練ができなくなるおそれがある。また、気体の圧力が0.1MPa未満の場合、上述の反応生成物を排出する効果が小さくなるおそれがある。 The pressure of the supplied gas is preferably 0.1 to 1.2 MPa. As a result, the inside of the kneading chamber 6a is made positive pressure, and the reaction product can be discharged from the inside of the kneading chamber 6a. If the pressure of the gas exceeds 1.2 MPa, the ram weight 7 will rise during kneading, and kneading may not be possible. Further, when the pressure of the gas is less than 0.1 MPa, the effect of discharging the above-mentioned reaction product may be reduced.

図2は、本実施形態のチャンバー6の拡大概略図である。図2に示されるように、給気路16は、本実施形態では、一対のロータ5、5のいずれか一側に配される第1給気路16Aと、一対のロータ5、5間に配される第2給気路16Bとを含んでいる。給気路16は、例えば、図示しない周知の開閉弁が設けられるのが望ましい。これにより、気体の供給量や供給のタイミングを制御することができる。 FIG. 2 is an enlarged schematic view of the chamber 6 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the supply air passage 16 is located between the first air supply passage 16A arranged on any one side of the pair of rotors 5 and 5 and the pair of rotors 5 and 5. It includes the second air supply passage 16B to be arranged. It is desirable that the air supply passage 16 is provided with, for example, a well-known on-off valve (not shown). This makes it possible to control the amount of gas supplied and the timing of supply.

第1給気路16Aは、本実施形態では、ロータ5の外周面に向かって供給するよう配されている。このような第1給気路16Aは、ロータ5に付着したゴム組成物に直接、気体を供給することができる。これにより、ゴム組成物で生成される反応生成物を、ゴム組成物から除去することができる。第1給気路16Aは、本実施形態では、各ロータ5、5側に2本形成されている。 In the present embodiment, the first air supply passage 16A is arranged so as to supply toward the outer peripheral surface of the rotor 5. Such a first air supply passage 16A can directly supply a gas to the rubber composition attached to the rotor 5. Thereby, the reaction product produced by the rubber composition can be removed from the rubber composition. In this embodiment, two first air supply passages 16A are formed on each rotor 5 and 5 side.

第2給気路16Bは、本実施形態では、一対のロータ5、5間に向かって供給するように配されている。このような、第2給気路16Bは、一対のロータ5、5間に配されて大きなせん断力が付加されているゴム組成物に直接、気体を供給することができる。第2給気路16Bは、本実施形態では、1本形成されている。 In the present embodiment, the second air supply passage 16B is arranged so as to supply between the pair of rotors 5 and 5. Such a second air supply passage 16B can directly supply a gas to the rubber composition arranged between the pair of rotors 5 and 5 to which a large shearing force is applied. In this embodiment, one second air supply passage 16B is formed.

図1に示されるように、排出手段4は、例えば、周知構造の真空ポンプ等からなる図示しないバキューム装置と、投入口10の上部に設けられた排出フード18と、バキューム装置と排出フード18とを継ぐ排出ダクト19とを含んでいる。本実施形態の場合、混練室6a内の反応生成物は、ラムウェイト7とチャンバー6との間の隙間から気体とともに縦孔11から排出フード18を経てバキューム装置に排出される。このように、反応生成物は、混練室6aよりも上部に排出される。このため、反応生成物よりも比重の大きいゴム組成物の排出が抑制される。 As shown in FIG. 1, the discharge means 4 includes, for example, a vacuum device (not shown) made of a vacuum pump or the like having a well-known structure, a discharge hood 18 provided on the upper part of an inlet 10, a vacuum device, and a discharge hood 18. Includes a discharge duct 19 that succeeds. In the case of the present embodiment, the reaction product in the kneading chamber 6a is discharged from the vertical hole 11 together with the gas through the gap between the ram weight 7 and the chamber 6 to the vacuum device via the discharge hood 18. In this way, the reaction product is discharged above the kneading chamber 6a. Therefore, the discharge of the rubber composition having a higher specific density than the reaction product is suppressed.

なお、排出手段4は、このような態様に限定されるものではない。例えば、排出手段4は、混練室6aと縦孔11を継ぎ上下にのびる排出管(図示省略)をさらに含んで形成されていても良い。これにより、上述の作用が効果的に発揮される。この場合、混練室6a内の反応生成物は、この排出管から縦孔11を経てバキューム装置へ排出される。排出管は、例えば、ラムウェイト7又はチャンバー6を貫通する構造を有している。排出管は、例えば、図示しない周知の開閉弁を備えるのが望ましい。これにより、反応生成物の排出のタイミング等が制御できる The discharging means 4 is not limited to such an embodiment. For example, the discharge means 4 may be formed to further include a discharge pipe (not shown) that connects the kneading chamber 6a and the vertical hole 11 and extends vertically. As a result, the above-mentioned action is effectively exerted. In this case, the reaction product in the kneading chamber 6a is discharged from the discharge pipe to the vacuum device via the vertical hole 11. The discharge pipe has, for example, a structure that penetrates the ram weight 7 or the chamber 6. It is desirable that the discharge pipe is provided with, for example, a well-known on-off valve (not shown). As a result, the timing of discharge of the reaction product can be controlled.

次に、上述の装置1を用いて、ゴム組成物を混練りするためのゴム混練り方法が説明される。本実施形態のゴム混練り方法は、ゴム組成物を混練する第1工程と、第1工程中のゴム組成物の温度よりも低い温度の気体をゴム組成物に供給する第2工程と、第1工程中に生成される反応生成物を排出する第3工程とを含んでいる。 Next, a rubber kneading method for kneading the rubber composition will be described using the above-mentioned device 1. The rubber kneading method of the present embodiment includes a first step of kneading the rubber composition, a second step of supplying a gas having a temperature lower than the temperature of the rubber composition in the first step to the rubber composition, and a first step. It includes a third step of discharging the reaction product produced in one step.

第1工程では、ラムウェイト7が上限位置に位置されるとともに、例えば、コンベア等の搬送手段20から搬送されたゴム、シリカ及びシランカップリング剤等のそれぞれが、投入口10から縦孔11及び開口部8を介して混練室6aに投入される。なお、第1工程では、ゴム組成物の加硫を抑制するために、加硫剤や加硫促進剤等を除くゴム組成物が投入される。 In the first step, the ram weight 7 is positioned at the upper limit position, and for example, rubber, silica, a silane coupling agent, and the like conveyed from the conveying means 20 such as a conveyor are respectively from the input port 10 to the vertical hole 11 and the vertical hole 11. It is charged into the kneading chamber 6a through the opening 8. In the first step, in order to suppress vulcanization of the rubber composition, a rubber composition excluding a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator and the like is added.

次に、第1工程は、例えば、ラムウェイト7を下降させるとともに、1対のロータ5、5を回転させて混練室6aでゴム組成物を混練りする。本実施形態の第1工程は、ラムウェイト7が下限位置に至るまでの初期練り工程と、ラムウェイト7が下限位置に至った後の本練り工程とを含んでいる。 Next, in the first step, for example, the ram weight 7 is lowered and the pair of rotors 5 and 5 are rotated to knead the rubber composition in the kneading chamber 6a. The first step of the present embodiment includes an initial kneading step until the ram weight 7 reaches the lower limit position, and a main kneading step after the ram weight 7 reaches the lower limit position.

初期練り工程では、混練機本体2のラムウェイト7が、駆動手段12によって下向きに付勢されて縦孔11を下降している。ラムウェイト7は、例えば、下限位置に至る前にゴム組成物と接触し、ゴム組成物を加圧している。このとき、ロータ5によってゴム組成物が混練りされている。 In the initial kneading step, the ram weight 7 of the kneader main body 2 is urged downward by the driving means 12 to descend the vertical hole 11. The ram weight 7 is in contact with the rubber composition, for example, before reaching the lower limit position, and pressurizes the rubber composition. At this time, the rubber composition is kneaded by the rotor 5.

本実施形態の初期練り工程では、第1付勢力でラムウェイト7を一定時間下降させるのが望ましい。第1付勢力は、本練り工程においてラムウェイト7を付勢する最大付勢力よりも小さいのが望ましい。第1付勢力は、好ましくは、最大付勢力の50%以下である。 In the initial kneading step of the present embodiment, it is desirable that the ram weight 7 is lowered for a certain period of time by the first urging force. It is desirable that the first urging force is smaller than the maximum urging force that urges the ram weight 7 in the main kneading process. The first urging force is preferably 50% or less of the maximum urging force.

このような初期練り工程は、混練り初期の混練室6a内のゴム組成物の流動性を向上させ、ゴム以外のシリカやシランカップリング剤を含むゴム組成物(以下、単に「添加剤」という場合がある。)が局所的にゴムに配されるのを防止することができる。また、初期練り工程は、ゴムへの添加剤の取り込みをよくするので、添加剤の吹き出しが抑止され得る。このため、添加剤の分散に優れた高品質の混練りゴムが、安定して形成される。 Such an initial kneading step improves the fluidity of the rubber composition in the kneading chamber 6a at the initial stage of kneading, and is a rubber composition containing silica other than rubber or a silane coupling agent (hereinafter, simply referred to as "additive"). In some cases) can be prevented from being locally placed on the rubber. In addition, since the initial kneading step improves the uptake of the additive into the rubber, the blowout of the additive can be suppressed. Therefore, a high-quality kneaded rubber having excellent dispersion of additives is stably formed.

本練り工程では、ラムウェイト7が下限位置に位置し、混練室6aの開口部8を閉じる。ラムウェイト7は、駆動手段12によって下向きに付勢され、混練室6a内のゴム組成物を加圧している。このとき、ロータ5によってゴム組成物が混練りされている。 In the main kneading step, the ram weight 7 is located at the lower limit position and closes the opening 8 of the kneading chamber 6a. The ram weight 7 is urged downward by the driving means 12 to pressurize the rubber composition in the kneading chamber 6a. At this time, the rubber composition is kneaded by the rotor 5.

本練り工程では、ラムウェイト7が、下限位置において、最大付勢力で下向きに付勢されているのが望ましい。これにより、ゴム組成物は、大きく加圧された状態で混練りされる。このため、本練り工程に要する時間が短くなる。 In the main kneading step, it is desirable that the ram weight 7 is urged downward with the maximum urging force at the lower limit position. As a result, the rubber composition is kneaded in a state of being greatly pressurized. Therefore, the time required for the main kneading process is shortened.

本練り工程では、ゴム組成物の温度が、例えば、110〜180℃で設定される。本練り工程での混練時間は、例えば、1〜15分程度である。 In the main kneading step, the temperature of the rubber composition is set to, for example, 110 to 180 ° C. The kneading time in the main kneading step is, for example, about 1 to 15 minutes.

本練り工程では、ラムウェイト7を上昇させることにより、チャンバー6の開口部8を開く上昇工程をさらに含むのが望ましい。上昇工程は、例えば、ラムウェイト7を上限位置まで上昇させるとともに、再び下限位置まで下降させる。上昇工程は、本練り工程の少なくとも最初に行われるのが望ましい。このような上昇工程では、ゴム組成物の反発弾性が回復し、ゴム組成物が再び加圧されることによって、混練効率が向上し得る。 It is desirable that the main kneading step further includes an ascending step of opening the opening 8 of the chamber 6 by increasing the ram weight 7. In the ascending step, for example, the ram weight 7 is raised to the upper limit position and then lowered to the lower limit position again. It is desirable that the ascending step is performed at least at the beginning of the main kneading step. In such an ascending step, the rebound resilience of the rubber composition is restored, and the rubber composition is pressurized again, so that the kneading efficiency can be improved.

第2工程は、本実施形態では、エアコンプレッサで圧縮された空気を温度調節器で冷却させて、給気路16を介して混練室6a内に供給する。これにより、ゴム組成物の温度が低くなるので、ゴム組成物を温度の上限まで上げるよう、ロータ5を一層回転させることができる。したがって、ゴム組成物に大きなせん断力を与えることができるので、シリカを、一層、均一に分散してゴムに練り込むことができる。 In the second step, in the present embodiment, the air compressed by the air compressor is cooled by the temperature controller and supplied into the kneading chamber 6a via the air supply passage 16. As a result, the temperature of the rubber composition is lowered, so that the rotor 5 can be further rotated so as to raise the rubber composition to the upper limit of the temperature. Therefore, since a large shearing force can be applied to the rubber composition, silica can be more uniformly dispersed and kneaded into the rubber.

このような第2工程は、第1工程中に行われる。第2工程は、例えば、図示しない制御手段によって、ゴム組成物の物性をモニタリングしつつ行われるのが望ましい。 Such a second step is performed during the first step. It is desirable that the second step is performed while monitoring the physical properties of the rubber composition by, for example, a control means (not shown).

第3工程は、本実施形態では、バキューム装置を駆動させて、混練室6a内で生成された反応生成物を、ラムウェイト7とチャンバー6との隙間から排出フード18を介して排出ダクト19から強制的に排出させる。 In the third step, in the present embodiment, the vacuum device is driven to discharge the reaction product generated in the kneading chamber 6a from the discharge duct 19 through the gap between the ram weight 7 and the chamber 6 via the discharge hood 18. Forced to discharge.

このような第3工程は、本実施形態では、第1工程中に行われる。第3工程は、例えば、上述の図示しない制御手段によって、第2工程と同時に行われるのが望ましい。 In this embodiment, such a third step is performed during the first step. It is desirable that the third step be performed at the same time as the second step by, for example, a control means (not shown) described above.

本実施形態では、第1工程の後、加硫を促進するためのゴム組成物が投入されてゴム組成物を混練する第4工程が行われる。第4工程では、例えば、ラムウェイト7が駆動手段12によって上昇され、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤が、搬送手段20によって搬送されて投入口10から投入される。次に、ラムウェイト7が下降されて、ロータ5によって混練されて加硫される。 In the present embodiment, after the first step, a fourth step of adding a rubber composition for promoting vulcanization and kneading the rubber composition is performed. In the fourth step, for example, the ram weight 7 is raised by the driving means 12, and the vulcanizing agent, the vulcanization accelerator, and the vulcanization aid are conveyed by the conveying means 20 and charged from the charging port 10. Next, the ram weight 7 is lowered, kneaded by the rotor 5 and vulcanized.

第4工程は、ゴム組成物の加硫を促進するために、例えば、第2工程及び第3工程は行われない。 In the fourth step, for example, the second step and the third step are not performed in order to promote the vulcanization of the rubber composition.

最後に、例えば、排出口9が開放されて、混練りゴムが塊状で排出される。排出口9から排出された混練りゴムは、例えば、押出成形機に搬送されてゴムストリップ等に成形される。 Finally, for example, the discharge port 9 is opened and the kneaded rubber is discharged in a lump form. The kneaded rubber discharged from the discharge port 9 is conveyed to, for example, an extruder and molded into a rubber strip or the like.

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。 Although the particularly preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the illustrated embodiment and can be modified into various embodiments.

表1に示すゴム組成物を図1に示された密閉型混練装置に投入して、混練りゴムが試作された。そして、この混練りゴムが、ムーニー粘度及びシリカ分散性についてテストされた。表2に記載された仕様を除いて、共通の仕様で試作されている。各テスト方法は、以下の通りである。 The rubber composition shown in Table 1 was put into the closed kneading device shown in FIG. 1, and a kneaded rubber was prototyped. The kneaded rubber was then tested for Mooney viscosity and silica dispersibility. Except for the specifications listed in Table 2, prototypes are made with common specifications. Each test method is as follows.

Figure 0006981236
Figure 0006981236

<ムーニー粘度>
JIS K6300に準じて、110℃における混練りゴムの10ヶ所のムーニー粘度MLが測定され、それらの変動係数(標準偏差/平均値)が求められた。ムーニー粘度の変動係数は、第1工程及び第4工程後にそれぞれ、測定された。第1工程中の混練中のゴム組成物の温度は、上限が130℃で設定されている。結果は、各工程後による比較例1の変動係数を100とする指数で表示されている。数値が小さい程、ムーニー粘度MLのばらつきが少なく、シリカが均一に分散されていることを示す。
<Moony viscosity>
According to JIS K6300, Mooney viscosity MLs at 10 points of the kneaded rubber at 110 ° C. were measured, and their coefficient of variation (standard deviation / average value) was obtained. The coefficient of variation of Mooney viscosity was measured after the first step and the fourth step, respectively. The upper limit of the temperature of the rubber composition during kneading in the first step is set to 130 ° C. The result is displayed as an index with the coefficient of variation of Comparative Example 1 after each step as 100. The smaller the value, the smaller the variation in Mooney viscosity ML, indicating that the silica is uniformly dispersed.

<シリカ分散性>
アルファテクノロジーズ社製のRPA2000型試験機を用いて、以下の仕様にて、加硫後の混練りゴムの歪1%〜64%までの歪せん断力G*が測定され、G*の最大値とG*の最小値の差よりシリカのペイン効果△G*が求められた。結果は、比較例1のペイン効果△G*を100とする指数で表示されている。数値が小さい程、シリカ分散性が優れており、シリカとシランカップリング剤との反応性が良く、シリカが均一に分散されていると判断される。
周波数:10Hz
振幅角:1°
混練りゴムの温度:100℃
テストの結果が表2に示される。
<Silica dispersibility>
Using the RPA2000 type testing machine manufactured by Alpha Technologies, the strain shear force G * from 1% to 64% of the strain of the kneaded rubber after vulcanization was measured with the following specifications, and the maximum value of G * was measured. The silica pain effect ΔG * was obtained from the difference in the minimum values of G *. The result is displayed as an exponent with the pane effect ΔG * of Comparative Example 1 as 100. It is judged that the smaller the value, the better the silica dispersibility, the better the reactivity between the silica and the silane coupling agent, and the uniformly dispersed silica.
Frequency: 10Hz
Amplitude angle: 1 °
Kneaded rubber temperature: 100 ° C
The test results are shown in Table 2.

Figure 0006981236
Figure 0006981236

表2から明らかなように、実施例の混練りゴムは、比較例に比べてムーニー粘度のばらつきが少なく、また、シリカ分散性が優れているので、シリカが均一に分散されていることが理解される。 As is clear from Table 2, the kneaded rubber of the example has less variation in Mooney viscosity than the comparative example and has excellent silica dispersibility, so that it is understood that silica is uniformly dispersed. Will be done.

1 密閉型混練装置 1 Sealed kneading device

Claims (6)

ゴムとシリカとシランカップリング剤とを含むゴム組成物を密閉型混練装置によって混練するためのゴム混練り方法であって、
前記ゴム組成物を混練する第1工程と、
前記第1工程中の前記ゴム組成物の温度よりも低い温度の気体を前記ゴム組成物に供給する第2工程と、
前記第1工程中に生成される反応生成物を排出する第3工程とを含み、
前記第2工程は、前記第1工程中に行われ
前記第2工程は、前記気体を温度調節器で冷却させる工程を含む、
ゴム混練り方法。
A rubber kneading method for kneading a rubber composition containing rubber, silica, and a silane coupling agent by a closed kneading device.
The first step of kneading the rubber composition and
In the second step of supplying the rubber composition with a gas having a temperature lower than the temperature of the rubber composition in the first step,
Including a third step of discharging the reaction product produced during the first step.
The second step is performed during the first step ,
The second step includes a step of cooling the gas with a temperature controller.
Rubber kneading method.
前記気体の温度は、10〜80℃である、請求項1記載のゴム混練り方法。 The rubber kneading method according to claim 1, wherein the temperature of the gas is 10 to 80 ° C. 前記気体の圧力は、0.1〜1.2MPaである、請求項1又は2に記載のゴム混練り方法。 The rubber kneading method according to claim 1 or 2, wherein the pressure of the gas is 0.1 to 1.2 MPa. 前記気体は、複数の給気路から前記ゴム組成物に供給される、請求項1ないし3のいずれかに記載のゴム混練り方法。 The rubber kneading method according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas is supplied to the rubber composition from a plurality of air supply passages. 前記密閉型混練装置は、一対のロータを有し、
前記複数の給気路は、前記一対のローのいずれか一方側に配される第1給気路と、前記一対のロータの間に配される第2給気路とを含む、請求項4記載のゴム混練り方法。
The closed kneading device has a pair of rotors and has a pair of rotors.
Wherein the plurality of air supply passage includes a first air supply passage that is disposed either side of the pair of row data, and a second air supply passage disposed between the pair of rotors, claims 4. The rubber kneading method according to 4.
前記密閉型混練装置は、前記一対のロータが格納される混練室を有し、
前記反応生成物は、前記混練室よりも上部から排出される、請求項5記載のゴム混練り方法。
The closed kneading device has a kneading chamber in which the pair of rotors are housed.
The rubber kneading method according to claim 5, wherein the reaction product is discharged from above the kneading chamber.
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