JP7079829B2 - A method for producing a rubber composition and a method for improving the yield ratio of silica in the rubber composition. - Google Patents

A method for producing a rubber composition and a method for improving the yield ratio of silica in the rubber composition. Download PDF

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Description

本発明は、シリカの歩留まり比率が高いゴム組成物の製造方法に関する。また、本発明は、該製造方法により得られるゴム組成物、該ゴム組成物を含有する配合物、及び、該ゴム組成物におけるシリカの歩留まり比率向上方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a rubber composition having a high silica yield ratio. The present invention also relates to a rubber composition obtained by the production method, a formulation containing the rubber composition, and a method for improving the yield ratio of silica in the rubber composition.

各種ゴム材料の強度や耐摩耗性を向上させる目的で、固形ゴムとカーボンブラック粒子を混練りしたゴム組成物(以下、カーボンドライマスターバッチと呼称し、C-DMBと略称する。)が古くから様々な分野で利用されてきた。また、固形ゴムとシリカ粒子を混練りしたゴム組成物(以下、シリカドライマスターバッチと呼称し、Si-DMBと略称する。)も古くからC-DMBと類似の性能を有する材料として広く知られていた。 For the purpose of improving the strength and wear resistance of various rubber materials, a rubber composition (hereinafter referred to as carbon dry masterbatch, abbreviated as C-DMB) in which solid rubber and carbon black particles are kneaded has been used for a long time. It has been used in various fields. Further, a rubber composition obtained by kneading solid rubber and silica particles (hereinafter referred to as silica dry masterbatch and abbreviated as Si-DMB) has long been widely known as a material having similar performance to C-DMB. It was.

1990年代前半にタイヤメーカーによって、Si-DMBをタイヤトレッドゴムに利用した場合、エネルギーロスが少なく、燃費を節約できる効果を有していることが見出され、それ以来、Si-DMBは、エネルギーロスの少ないゴム組成物として、繰り返し変形を受けるタイヤトレッドゴムや動力伝動系のゴム製品などに広く利用されるようになった。 In the early 1990s, tire manufacturers found that using Si-DMB for tire tread rubber had the effect of reducing energy loss and saving fuel, and since then Si-DMB has been used for energy. As a rubber composition with little loss, it has come to be widely used for tire tread rubber and power transmission rubber products that are repeatedly deformed.

しかしながら、シリカ粒子はカーボンブラック粒子に比べて固形ゴムに対する化学的親和性が低いため、Si-DMBはシリカ粒子を固形ゴム中に均一に分散させる工程、すなわち混練工程で多大な時間と動力エネルギーを必要とされ、その大幅な低減が強く望まれてきた。 However, since the silica particles have a lower chemical affinity for solid rubber than the carbon black particles, Si-DMB requires a large amount of time and power energy in the step of uniformly dispersing the silica particles in the solid rubber, that is, the kneading step. It has been needed and a significant reduction in it has been strongly desired.

そのひとつの手段として、固形ゴムの替わりに、合成ゴムラテックスや天然ゴムラテックス等の水分散性ゴムラテックスとシリカ粒子の水分散スラリーとをあらかじめ液状状態で均一に混合させ、その後、酸や無機金属塩などで凝固し、沈殿、脱水、洗浄、乾燥工程を順次経て、ゴム組成物を製造させる方法が提案されている。この方法により製造されたゴム組成物(以下、シリカウエットマスターバッチと呼称し、Si-WMBと略称する)は、1970年代以降、多くの先行技術により良く知られた技術概念である。 As one of the means, instead of solid rubber, water-dispersible rubber latex such as synthetic rubber latex or natural rubber latex and water-dispersed slurry of silica particles are uniformly mixed in a liquid state in advance, and then acid or inorganic metal. A method has been proposed in which a rubber composition is produced by coagulating with a salt or the like and sequentially undergoing precipitation, dehydration, washing, and drying steps. The rubber composition produced by this method (hereinafter referred to as silica wet masterbatch and abbreviated as Si-WMB) is a technical concept well known by many prior arts since the 1970s.

例えば、特許文献1~11には、シリカ粒子の性状、シリカ粒子の水分散スラリーの撹拌方法、シランカップリング剤の利用、塩析剤の種類や使用方法など、Si-WMBについて多面的な技術情報が開示されている。 For example, Patent Documents 1 to 11 describe multifaceted techniques for Si-WMB, such as the properties of silica particles, a method for stirring an aqueous dispersion slurry of silica particles, the use of a silane coupling agent, and the types and methods of salting out agents. Information is disclosed.

特表平11-507981号公報Special Table No. 11-507981 特開2006-169292号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-169292 特表2007-508961号公報Special Table 2007-508961 特表2009-533495号公報Special Table 2009-533495 特表2010-510342号公報Special Table 2010-510342A 特開2013-185102号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-185102 特開昭53-71147号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-71147 特表平10-512323号公報Special Table No. 10-512323 Gazette 特開2006-96906号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-96906 特開2008-56860号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-56860 特開2012-57074号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-57074

本発明の目的は、シリカの歩留まり比率が高いゴム組成物、及び、その製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、当該ゴム組成物を含有する配合物を提供することにある。さらに、本発明の目的は、ゴム組成物におけるシリカの歩留まり比率向上方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rubber composition having a high silica yield ratio and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide a formulation containing the rubber composition. Further, an object of the present invention is to provide a method for improving the yield ratio of silica in a rubber composition.

本発明は、ゴムラテックス(A)、シリカ粒子(B)及び水溶性高分子化合物(C)を含み、塩化物イオンと硫酸イオンの含有量の合計が26000ppm以下であるゴム組成物を提供する。 The present invention provides a rubber composition containing a rubber latex (A), silica particles (B) and a water-soluble polymer compound (C), and having a total content of chloride ions and sulfate ions of 26000 ppm or less.

上記ゴム組成物は、ゴムラテックス(A)100重量部に対して、シリカ粒子(B)を20~200重量部含有することが好ましい。また、上記ゴムラテックス(A)が、乳化重合共役ジエン系ゴムを含むことが好ましい。上記水溶性高分子化合物(C)が、ポリアルキレンオキサイドを含むことが好ましい。 The rubber composition preferably contains 20 to 200 parts by weight of the silica particles (B) with respect to 100 parts by weight of the rubber latex (A). Further, it is preferable that the rubber latex (A) contains an emulsion polymerization conjugated diene-based rubber. The water-soluble polymer compound (C) preferably contains a polyalkylene oxide.

また、本発明は、上記ゴム組成物を含有するトレッドゴム用配合物も提供する。 The present invention also provides a tread rubber compound containing the above rubber composition.

さらに、本発明は、ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を含有するゴム組成物の製造方法であって、当該ゴム組成物は、ゴムラテックス(A)100重量部(固形分換算)に対して、シリカ粒子(B)の使用量が20~200重量部(固形分換算)であり、水溶性高分子化合物(C)の使用量が0.05~10重量部(固形分換算)であり、凝固剤(D)の使用量が10重量部未満(固形分換算)であり、ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を、水溶性高分子化合物(C)、又は水溶性高分子化合物(C)と凝固剤(D)に接触させて共凝固させる共凝固工程を含み、上記共凝固工程が、下記(1)~(6)のいずれかの条件を含む、方法を提供する。
(1)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入し終わる時点と同時又はその前に、水溶性高分子化合物(C)の一部又は全量を投入する。
(2)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量及び凝固剤(D)の全量を投入し終わる時点と同時又はその前に、水溶性高分子化合物(C)の一部又は全量を投入する。
(3)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量を投入する。
(4)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量を投入し、さらにその後に凝固剤(D)の全量を投入する。
(5)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量及び凝固剤(D)の全量を同時に投入する。
(6)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、凝固剤(D)の全量を投入し、さらにその後に水溶性高分子化合物(C)の全量を投入する。
Further, the present invention is a method for producing a rubber composition containing a rubber latex (A) and silica particles (B), wherein the rubber composition is 100 parts by weight (solid content equivalent) of the rubber latex (A). On the other hand, the amount of the silica particles (B) used is 20 to 200 parts by weight (solid content equivalent), and the amount of the water-soluble polymer compound (C) used is 0.05 to 10 parts by weight (solid content equivalent). Yes, the amount of the coagulant (D) used is less than 10 parts by weight (in terms of solid content), and the rubber latex (A) and the silica particles (B) are used as the water-soluble polymer compound (C) or the water-soluble polymer. Provided is a method comprising a co-coagulation step of contacting a compound (C) with a coagulant (D) to co-coagulate the compound (C), wherein the co-coagulation step includes any of the following conditions (1) to (6).
(1) Part or all of the water-soluble polymer compound (C) is added at the same time as or before the time when the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated. throw into.
(2) The water-soluble polymer compound (2) at the same time as or before the time when the total amount of the rubber latex (A), the total amount of the silica particles (B), and the total amount of the coagulant (D) are added to the raw material system to be co-coagulated. Add a part or all of C).
(3) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) is charged.
(4) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are added to the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) is added, and then the coagulant (D) is added. ) Is added.
(5) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) and the total amount of the coagulant (D) are simultaneously charged. do.
(6) After adding the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) to the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the coagulant (D) is added, and then the water-soluble polymer compound (C) is added. ) Is added.

上記ゴム組成物の製造方法において、凝固剤(D)の使用量が0を超える場合、ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を凝固剤(D)に接触させる前に、水溶性高分子化合物(C)と凝固剤(D)とを予め混合し、水溶性高分子化合物(C)の存在下でゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を凝固剤(D)に接触させることが好ましい。 In the method for producing the rubber composition, when the amount of the coagulant (D) used exceeds 0, the water-soluble polymer is used before the rubber latex (A) and the silica particles (B) are brought into contact with the coagulant (D). The compound (C) and the coagulant (D) can be mixed in advance, and the rubber latex (A) and the silica particles (B) can be brought into contact with the coagulant (D) in the presence of the water-soluble polymer compound (C). preferable.

また、上記共凝固工程で共凝固させた共凝固物を濾過した際の濾液のpHが6.5~10.0であることが好ましい。 Further, it is preferable that the pH of the filtrate when the co-coagulated product co-coagulated in the co-coagulation step is filtered is 6.5 to 10.0.

さらに、本発明は、ゴム組成物におけるシリカの歩留まり比率を向上する方法であって、当該ゴム組成物は、ゴムラテックス(A)100重量部(固形分換算)に対して、シリカ粒子(B)の使用量が20~200重量部(固形分換算)であり、水溶性高分子化合物(C)の使用量が0.05~10重量部(固形分換算)であり、凝固剤(D)の使用量が10重量部未満(固形分換算)であり、ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を水溶性高分子化合物(C)、又は水溶性高分子化合物(C)と凝固剤(D)に接触させて共凝固させる共凝固工程を含み、上記共凝固工程が、下記(1)~(6)のいずれかの条件を含む、方法も提供する。
(1)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入し終わる時点と同時又はその前に、水溶性高分子化合物(C)の一部又は全量を投入する。
(2)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量及び凝固剤(D)の全量を投入し終わる時点と同時又はその前に、水溶性高分子化合物(C)の一部又は全量を投入する。
(3)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量を投入する。
(4)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量を投入し、さらにその後に凝固剤(D)の全量を投入する。
(5)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量及び凝固剤(D)の全量を同時に投入する。
(6)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、凝固剤(D)の全量を投入し、さらにその後に水溶性高分子化合物(C)の全量を投入する。
Further, the present invention is a method for improving the yield ratio of silica in a rubber composition, wherein the rubber composition has silica particles (B) with respect to 100 parts by weight (solid content equivalent) of the rubber latex (A). The amount of the water-soluble polymer compound (C) used is 0.05 to 10 parts by weight (solid content equivalent), and the amount of the coagulant (D) is 20 to 200 parts by weight (solid content equivalent). The amount used is less than 10 parts by weight (in terms of solid content), and the rubber latex (A) and the silica particles (B) are mixed with the water-soluble polymer compound (C) or the water-soluble polymer compound (C) and the coagulant (D). ) Is included, and the coagulation step includes any of the following conditions (1) to (6).
(1) Part or all of the water-soluble polymer compound (C) is added at the same time as or before the time when the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated. throw into.
(2) The water-soluble polymer compound (2) at the same time as or before the time when the total amount of the rubber latex (A), the total amount of the silica particles (B), and the total amount of the coagulant (D) are added to the raw material system to be co-coagulated. Add a part or all of C).
(3) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) is charged.
(4) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are added to the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) is added, and then the coagulant (D) is added. ) Is added.
(5) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) and the total amount of the coagulant (D) are simultaneously charged. do.
(6) After adding the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) to the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the coagulant (D) is added, and then the water-soluble polymer compound (C) is added. ) Is added.

また、本発明は、ゴムラテックス(A)、シリカ粒子(B)及び水溶性高分子化合物(C)を含み、塩化物イオンと硫酸イオンの含有量の合計が26000ppm以下であるゴム組成物に、加硫剤を混練する、トレッドゴム用配合物の製造方法を提供する。該方法において、加硫促進剤を更に混練することが好ましい。 Further, the present invention comprises a rubber composition containing a rubber latex (A), silica particles (B) and a water-soluble polymer compound (C), wherein the total content of chloride ions and sulfate ions is 26000 ppm or less. Provided is a method for producing a compound for tread rubber, in which a vulcanizing agent is kneaded. In this method, it is preferable to further knead the vulcanization accelerator.

本発明によれば、シリカの歩留まり比率が高いゴム組成物、及び、当該ゴム組成物の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、シリカの歩留まり比率が高いゴム組成物を含有する配合物を提供することもできる。さらに、本発明によれば、ゴム組成物におけるシリカの歩留まり比率を向上する方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition having a high silica yield ratio and a method for producing the rubber composition. Further, according to the present invention, it is also possible to provide a formulation containing a rubber composition having a high silica yield ratio. Further, according to the present invention, it is possible to provide a method for improving the yield ratio of silica in the rubber composition.

製造例1の配合物のシリカ分散性を示す写真である。It is a photograph which shows the silica dispersibility of the formulation of Production Example 1. FIG. 製造例2の配合物のシリカ分散性を示す写真である。It is a photograph which shows the silica dispersibility of the formulation of Production Example 2.

本発明の一実施形態に係るゴム組成物は、ゴムラテックス(A)、シリカ粒子(B)及び水溶性高分子化合物(C)を含み、塩化物イオン(Cl)と硫酸イオン(SO 2-)の含有量の合計が26000ppm以下である。 The rubber composition according to one embodiment of the present invention contains a rubber latex (A), silica particles (B) and a water-soluble polymer compound (C), and contains chloride ion (Cl ) and sulfate ion ( SO 42 ). - ) The total content is 26000 ppm or less.

ゴムラテックス(A)は、溶媒中にゴム系ポリマーの微粒子を安定に分散したエマルジョンであればよく、必要に応じて乳化剤をさらに含有するものであってもよい。ゴムラテックス(A)としては、乳化重合共役ジエン系ゴムラテックス、天然ゴムラテックスやその変性ラテックスが挙げられる。更に、溶液重合スチレン-ブタジエン共重合体ゴム、溶液重合ポリブタジエンゴム、溶液重合アクリロニトリル-ブタジエン共重合体ゴムなどの固形ゴムを各ゴムの良溶媒で溶解し、それを乳化剤や界面活性剤を用いて水中で強制乳化物としたゴムラテックス等も挙げられ、これらを1種または2種以上使用することができる。中でも、ゴムラテックス(A)は、乳化重合共役ジエン系ゴムラテックスを含むことが好ましい。 The rubber latex (A) may be an emulsion in which fine particles of a rubber-based polymer are stably dispersed in a solvent, and may further contain an emulsifier, if necessary. Examples of the rubber latex (A) include emulsion polymerization conjugated diene rubber latex, natural rubber latex and modified latex thereof. Furthermore, solid rubber such as solution-polymerized styrene-butadiene copolymer rubber, solution-polymerized polybutadiene rubber, and solution-polymerized acrylonitrile-butadiene copolymer rubber is dissolved in a good solvent for each rubber, and this is dissolved with an emulsifier or a surfactant. Examples include rubber latex obtained as a forced emulsion in water, and one or more of these can be used. Above all, the rubber latex (A) preferably contains an emulsion polymerization conjugated diene rubber latex.

乳化重合共役ジエン系ゴムラテックスとしては、公知のポリブタジエン乳化重合体ラテックス、スチレン-ブタジエン系乳化共重合体ラテックス、アクリロニトリル-ブタジエン系乳化共重合体ラテックス、スチレン-ブタジエン-ビニルピリジン系乳化共重合体ラテックスなどを1種または2種以上使用することができる。乳化重合共役ジエン系ゴムラテックスは、スチレン-ブタジエン系乳化共重合体ラテックスが特に好ましい。 Examples of the emulsified polymerization conjugated diene rubber latex include known polybutadiene emulsified polymer latex, styrene-butadiene emulsified copolymer latex, acrylonitrile-butadiene emulsified copolymer latex, and styrene-butadiene-vinylpyridine emulsified copolymer latex. One kind or two or more kinds can be used. As the emulsion polymerization conjugated diene rubber latex, a styrene-butadiene emulsified copolymer latex is particularly preferable.

また、乳化共重合体ラテックスを得るに際し、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリル、ビニルピリジンに加え、官能基を有する公知の共重合可能なモノマーを共重合させることも可能である。そのようなモノマーとして具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸単量体並びにこれらの無水物、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等の不飽和エポキシ系単量体、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等の水酸基含有不飽和単量体等を挙げることができ、それぞれ1種または2種以上使用することができる。 Further, in obtaining the emulsified copolymer latex, it is also possible to copolymerize a known copolymerizable monomer having a functional group in addition to styrene, butadiene, acrylonitrile and vinyl pyridine. Specifically, as such a monomer, an unsaturated carboxylic acid monomer such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and maleic acid, and an unsaturated epoxy-based single amount such as an anhydride thereof, glycidyl methacrylate, and allyl glycidyl ether. Examples thereof include a hydroxyl group-containing unsaturated monomer such as a body, hydroxyethyl acrylate, and hydroxyethyl methacrylate, and one or more of them can be used, respectively.

ゴムラテックス(A)に含まれるゴム系ポリマーの光子相関法による平均粒子径は、10nm~200nmであることが好ましく、20nm~100nmであることがより好ましい。ゴムラテックスの光子相関法による平均粒子径は、ゴムラテックスの重合において使用する各種乳化剤、重合開始剤の種類及びその使用量や添加方法、重合水の使用割合等を適宜調整することにより調製することが可能である。 The average particle size of the rubber-based polymer contained in the rubber latex (A) by the photon correlation method is preferably 10 nm to 200 nm, more preferably 20 nm to 100 nm. The average particle size of rubber latex by the photon correlation method shall be prepared by appropriately adjusting various emulsifiers used in the polymerization of rubber latex, the types of polymerization initiators and their amounts and addition methods, the proportion of polymerized water used, and the like. Is possible.

シリカ粒子(B)は、湿式法で調製されたシリカであればよい。シリカ粒子(B)としては、珪酸ナトリウム水溶液、すなわち水ガラスに酸を添加することや、炭酸ガスを吹き込むことで、シリカ粒子を析出させて製造した湿式法のシリカ水分散スラリー、湿式法のシリカ水分散スラリーから乾燥して得られたシリカ粉体を再度水に分散したシリカ水分散スラリー、乾式法で製造された乾式シリカ粉体を水に分散させたシリカ水分散スラリーが挙げられ、これらを1種または2種以上使用することができる。 The silica particles (B) may be silica prepared by a wet method. As the silica particles (B), a wet method silica aqueous dispersion slurry produced by precipitating silica particles by adding an acid to an aqueous solution of sodium silicate, that is, water glass, or by blowing carbon dioxide gas, and a wet method silica. Examples thereof include a silica aqueous dispersion slurry in which silica powder obtained by drying from an aqueous dispersion slurry is dispersed in water again, and a silica aqueous dispersion slurry in which dry silica powder produced by a dry method is dispersed in water. One kind or two or more kinds can be used.

水溶性高分子化合物(C)は、粘度平均分子量が10万~2000万である化合物である。水溶性高分子化合物(C)の粘度平均分子量は、50万~1500万であることがより好ましい。水溶性高分子化合物(C)としては、ポリアルキレンオキサイド、ポリアクリルアミド、アクリルアミド-不飽和カルボン酸塩共重合体、アルカリ可溶型アクリル系エマルジョン、およびそれらの変性物が挙げられ、これらを1種、または2種以上使用することができる。水溶性高分子化合物(C)は、好ましくはポリアルキレンオキサイド、ポリアクリルアミド、アクリルアミド-不飽和カルボン酸塩共重合体である。水溶性高分子化合物(C)は、特にポリアルキレンオキサイドを含むことが好ましい。水溶性高分子化合物(C)は、さらに好ましくは、ポリエチレンオキサイドである。 The water-soluble polymer compound (C) is a compound having a viscosity average molecular weight of 100,000 to 20 million. The viscosity average molecular weight of the water-soluble polymer compound (C) is more preferably 500,000 to 15 million. Examples of the water-soluble polymer compound (C) include polyalkylene oxide, polyacrylamide, acrylamide-unsaturated carboxylate copolymer, alkali-soluble acrylic emulsion, and modified products thereof, and one of them is used. , Or two or more types can be used. The water-soluble polymer compound (C) is preferably a polyalkylene oxide, polyacrylamide, or acrylamide-unsaturated carboxylate copolymer. The water-soluble polymer compound (C) preferably contains a polyalkylene oxide. The water-soluble polymer compound (C) is more preferably polyethylene oxide.

塩化物イオンと硫酸イオンの含有量の合計が、26000ppm以下であることが好ましく、20000ppm以下であることがより好ましく、5000ppm以下であることがさらに好ましい。また、硫酸イオンの含有量は、800ppm以上であることが好ましく、1000ppm以上であることがより好ましい。 The total content of chloride ion and sulfate ion is preferably 26000 ppm or less, more preferably 20000 ppm or less, and further preferably 5000 ppm or less. The content of sulfate ion is preferably 800 ppm or more, more preferably 1000 ppm or more.

本発明の他の実施形態は、ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を含有するゴム組成物の製造方法であって、当該ゴム組成物は、ゴムラテックス(A)100重量部(固形分換算)に対して、シリカ粒子(B)の使用量が20~200重量部(固形分換算)であり、水溶性高分子化合物(C)の使用量が0.05~10重量部(固形分換算)であり、凝固剤(D)の使用量が10重量部未満(固形分換算)であり、ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を、水溶性高分子化合物(C)、又は水溶性高分子化合物(C)と凝固剤(D)に接触させて共凝固させる共凝固工程を含み、上記共凝固工程が、下記(1)~(6)のいずれかの条件を含む、方法である。
(1)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入し終わる時点と同時又はその前に、水溶性高分子化合物(C)の一部又は全量を投入する。
(2)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量及び凝固剤(D)の全量を投入し終わる時点と同時又はその前に、水溶性高分子化合物(C)の一部又は全量を投入する。
(3)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量を投入する。
(4)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量を投入し、さらにその後に凝固剤(D)の全量を投入する。
(5)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量及び凝固剤(D)の全量を同時に投入する。
(6)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、凝固剤(D)の全量を投入し、さらにその後に水溶性高分子化合物(C)の全量を投入する。
ここで、共凝固させる原料系とは、ゴムラテックス(A)、シリカ粒子(B)及び水溶性高分子化合物(C)、必要に応じて、凝固剤(D)を容器中で混合する際に、当該容器中に存在する混合液(反応系)を意味する。
Another embodiment of the present invention is a method for producing a rubber composition containing a rubber latex (A) and silica particles (B), wherein the rubber composition is 100 parts by weight (solid content) of the rubber latex (A). The amount of the silica particles (B) used is 20 to 200 parts by weight (solid content equivalent), and the amount of the water-soluble polymer compound (C) used is 0.05 to 10 parts by weight (solid content). The amount of the coagulant (D) used is less than 10 parts by weight (in terms of solid content), and the rubber latex (A) and the silica particles (B) are mixed with the water-soluble polymer compound (C) or water-soluble. A method comprising a co-coagulation step of contacting the sex polymer compound (C) with the coagulant (D) to co-coagulate, wherein the co-coagulation step includes any of the following conditions (1) to (6). be.
(1) Part or all of the water-soluble polymer compound (C) is added at the same time as or before the time when the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated. throw into.
(2) The water-soluble polymer compound (2) at the same time as or before the time when the total amount of the rubber latex (A), the total amount of the silica particles (B), and the total amount of the coagulant (D) are added to the raw material system to be co-coagulated. Add a part or all of C).
(3) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) is charged.
(4) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are added to the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) is added, and then the coagulant (D) is added. ) Is added.
(5) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) and the total amount of the coagulant (D) are simultaneously charged. do.
(6) After adding the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) to the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the coagulant (D) is added, and then the water-soluble polymer compound (C) is added. ) Is added.
Here, the raw material system to be co-coagulated is when the rubber latex (A), the silica particles (B) and the water-soluble polymer compound (C), and if necessary, the coagulant (D) are mixed in the container. , Means the mixed solution (reaction system) present in the container.

ゴムラテックス(A)の使用量は、ゴム組成物全質量100質量部に対して、30~90質量部(固形分換算)であり、40~80質量部(固形分換算)であることが好ましく、40~70質量部(固形分換算)であることがより好ましい。 The amount of the rubber latex (A) used is preferably 30 to 90 parts by mass (in terms of solid content) and preferably 40 to 80 parts by mass (in terms of solid content) with respect to 100 parts by mass of the total mass of the rubber composition. , 40 to 70 parts by mass (in terms of solid content) is more preferable.

シリカ粒子(B)の使用量は、ゴムラテックス(A)100質量部に対して、20~200質量部(固形分換算)であり、30~150質量部(固形分換算)であることが好ましく、50~150質量部(固形分換算)であることがより好ましい。 The amount of the silica particles (B) used is preferably 20 to 200 parts by mass (in terms of solid content) and preferably 30 to 150 parts by mass (in terms of solid content) with respect to 100 parts by mass of the rubber latex (A). , 50 to 150 parts by mass (in terms of solid content) is more preferable.

水溶性高分子化合物(C)の使用量は、ゴムラテックス(A)100質量部に対して、0.05~10質量部(固形分換算)であり、0.1~5質量部(固形分換算)であることが好ましく、0.1~3質量部(固形分換算)であることがより好ましい。 The amount of the water-soluble polymer compound (C) used is 0.05 to 10 parts by mass (in terms of solid content) and 0.1 to 5 parts by mass (solid content) with respect to 100 parts by mass of the rubber latex (A). (Conversion) is preferable, and 0.1 to 3 parts by mass (solid content conversion) is more preferable.

凝固剤(D)としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムの硫酸塩又は塩化物が挙げられる。凝固剤(D)は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム又は硫酸アルミニウムが好ましく、塩化ナトリウムがより好ましい。 Examples of the coagulant (D) include alkali metals, alkaline earth metals, and aluminum sulfates or chlorides. As the coagulant (D), sodium chloride, calcium chloride or aluminum sulfate is preferable, and sodium chloride is more preferable.

凝固剤(D)の使用量は、ゴムラテックス(A)100質量部に対して、10質量部未満であり、0.1~5質量部(固形分換算)であることが好ましく、0.1~3質量部(固形分換算)であることがより好ましい。本発明において、凝固剤(D)の使用量が上記範囲であると、ゴム組成物における塩化物イオン及び硫酸イオンの含有量の合計を、26000ppm以下とすることができる。本実施形態において、凝固剤(D)は使用しなくてもよい。 The amount of the coagulant (D) used is less than 10 parts by mass, preferably 0.1 to 5 parts by mass (in terms of solid content), with respect to 100 parts by mass of the rubber latex (A), preferably 0.1. It is more preferable that the amount is up to 3 parts by mass (in terms of solid content). In the present invention, when the amount of the coagulant (D) used is in the above range, the total content of chloride ions and sulfate ions in the rubber composition can be 26000 ppm or less. In this embodiment, the coagulant (D) may not be used.

また、上記ゴム組成物の製造方法において、凝固剤(D)の使用は必須ではない。通常、ゴム組成物中のイオンの含有量を低下させるためには、水洗等の工程を追加する必要がある。しかしながら、水洗等の工程を行うことにより、ゴム組成物におけるシリカの歩留まり比率の低下を生じる可能性がある。本実施形態では、凝固剤(D)の使用量を低減することにより、ゴム組成物を水洗する工程を省略することができる。さらにゴム組成物の水洗工程を省略することにより、生産性がより向上するだけでなく、ゴム組成物におけるシリカの歩留まり比率をさらに高めることができる。また、水洗工程を省略することにより、均一に分散したシリカ粒子の流出を抑制することができ、均一にシリカ粒子が分散したゴム組成物をより再現性よく得ることができる。凝固剤(D)として、鉱酸、酢酸等の酸、アルカリ金属、アルカリ土類又はアルミニウム等の金属水酸化物などを併用してもよい。 Further, in the method for producing the rubber composition, the use of the coagulant (D) is not essential. Usually, in order to reduce the ion content in the rubber composition, it is necessary to add a step such as washing with water. However, performing a step such as washing with water may cause a decrease in the yield ratio of silica in the rubber composition. In the present embodiment, by reducing the amount of the coagulant (D) used, the step of washing the rubber composition with water can be omitted. Further, by omitting the washing step of the rubber composition, not only the productivity can be further improved, but also the yield ratio of silica in the rubber composition can be further increased. Further, by omitting the washing step, the outflow of uniformly dispersed silica particles can be suppressed, and a rubber composition in which silica particles are uniformly dispersed can be obtained with better reproducibility. As the coagulant (D), an acid such as mineral acid or acetic acid, an alkali metal, an alkaline earth or a metal hydroxide such as aluminum may be used in combination.

また、ゴム組成物は、通常、熱(熱酸化劣化)、光(光酸化劣化)、オゾン、残留塩素、金属イオン又は溶剤膨潤等による劣化を生じる可能性がある。凝固剤(D)の使用量が多いと、ゴム組成物中に含まれる金属イオンの含有量が増加する傾向がある。凝固剤(D)として酸の使用量を低減すると、加熱時に品質が低下する可能性をより抑制することができる。また、凝固剤(D)として金属水酸化物の使用量を低減すると、ゴムの加水分解をより抑制することができ、耐久性がより向上する。本実施形態において、好ましい凝固剤(D)は、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムの硫酸塩又は塩化物である。 In addition, the rubber composition usually may be deteriorated by heat (deterioration of thermal oxidation), light (deterioration of photooxidation), ozone, residual chlorine, metal ions, solvent swelling and the like. When the amount of the coagulant (D) used is large, the content of metal ions contained in the rubber composition tends to increase. Reducing the amount of acid used as the coagulant (D) can further reduce the possibility of quality deterioration during heating. Further, when the amount of the metal hydroxide used as the coagulant (D) is reduced, the hydrolysis of the rubber can be further suppressed and the durability is further improved. In this embodiment, the preferred coagulant (D) is an alkali metal, alkaline earth metal or aluminum sulfate or chloride.

本実施形態のゴム組成物の製造方法では、ゴムラテックス(A)、シリカ粒子(B)、水溶性高分子化合物(C)、及び、必要に応じて凝固剤(D)を混合し、共凝固させた後、例えば、得られた共凝固物を濾過することによりゴム組成物を得ることができる。ゴム組成物を濾過した際の濾液のpHが、6.0~11.0であることが好ましく、6.5~10.0であることがより好ましい。pHが上記範囲であると、シリカの歩留まり比率を向上させることができる。 In the method for producing a rubber composition of the present embodiment, a rubber latex (A), silica particles (B), a water-soluble polymer compound (C), and a coagulant (D), if necessary, are mixed and co-coagulated. After that, for example, the rubber composition can be obtained by filtering the obtained cocoagulated product. The pH of the filtrate when the rubber composition is filtered is preferably 6.0 to 11.0, more preferably 6.5 to 10.0. When the pH is in the above range, the yield ratio of silica can be improved.

上記ゴム組成物の製造方法において、凝固剤(D)の使用量が0を超える場合、ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を凝固剤(D)に接触させる前に、水溶性高分子化合物(C)と凝固剤(D)とを予め混合し、水溶性高分子化合物(C)の存在下でゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を凝固剤(D)に接触させることが好ましい。 In the method for producing the rubber composition, when the amount of the coagulant (D) used exceeds 0, the water-soluble polymer is used before the rubber latex (A) and the silica particles (B) are brought into contact with the coagulant (D). The compound (C) and the coagulant (D) can be mixed in advance, and the rubber latex (A) and the silica particles (B) can be brought into contact with the coagulant (D) in the presence of the water-soluble polymer compound (C). preferable.

本実施形態のゴム組成物の製造方法において、共凝固工程の後に、さらに水洗、脱水、乾燥等の工程を行ってもよい。これらの工程については特に制限はなく、当業界で一般的な方法を用いることができる。また、シリカの歩留まり比率をさらに高めることができる点から、本実施形態の方法は、ゴム組成物中に含まれる金属イオン量が少ないことから、水洗を必要としない。水洗工程を行わずにゴム組成物を製造することにより、得られたゴム組成物におけるシリカの含有量は、より高くなる傾向がある。 In the method for producing a rubber composition of the present embodiment, after the co-coagulation step, further steps such as washing with water, dehydration, and drying may be performed. There are no particular restrictions on these steps, and methods common in the art can be used. Further, since the yield ratio of silica can be further increased, the method of the present embodiment does not require washing with water because the amount of metal ions contained in the rubber composition is small. By producing the rubber composition without performing the washing step, the content of silica in the obtained rubber composition tends to be higher.

本実施形態のゴム組成物は、公知の添加剤を含有してもよい。公知の添加剤としては、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、充填剤、シランカップリング剤、可塑剤、老化防止剤などが挙げられる。これらの添加剤を単独または2種以上の混合物として使用することができる。 The rubber composition of the present embodiment may contain a known additive. Known additives include vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization accelerating aids, fillers, silane coupling agents, plasticizers, anti-aging agents and the like. These additives can be used alone or as a mixture of two or more.

加硫剤としては、例えば、硫黄、トリメチルチオ尿素、N,N’-ジエチルチオ尿素、4,4’-ジチオジモルホリンなどの有機含硫黄化合物などが挙げられる。 Examples of the vulcanizing agent include organic sulfur-containing compounds such as sulfur, trimethylthiourea, N, N'-diethylthiourea, and 4,4'-dithiodimorpholine.

加硫促進剤としては、例えば、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド、N-フェニル-N-エチル-ジチオカルバミン酸亜鉛、N,N-ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ビス(ベンゾチアゾール-2-イルチオ)亜鉛等が挙げられる。具体的には、加硫促進剤としては、住友化学(株)製の商品名「ソクシノールDM」(MBTS)、同社製の商品名「ソクシノールPX」(ZnEPDC)、同社製の商品名「ソクシノールPZ」(ZnMDC)、同社製の商品名「ソクシノールEZ」(ZnEDC)、同社製の商品名「ソクシノールBZ」(ZnBDC)、同社製の商品名「ソクシノールMZ」(ZnMBT)、同社製の商品名「ソクシノールTT」(TMTD)、大内新興化学工業(株)製の商品名「ノクセラーDM-P」(MBTS)、同社製の商品名「ノクセラーPX」(ZnEPDC)、同社製の商品名「ノクセラーPZ」(ZnMDC)、同社製の商品名「ノクセラーEZ」(ZnEDC)、同社製の「ノクセラーBZ-P」(ZnBDC)、同社製の商品名「ノクセラーMZ」(ZnMBT)、同社製の商品名「ノクセラーTT-P」(TMTD)、三新化学工業(株)社製の商品名「サンセラーDM-G」(MBTS)、同社製の商品名「サンセラーMZ」(ZnMBT)等がある。 Examples of the vulcanization accelerator include di-2-benzothiazolyl disulfide, zinc N-phenyl-N-ethyl-dithiocarbamate, zinc N, N-dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc dibutyldithiocarbamate, and the like. Examples include bis (benzothiazole-2-ylthio) zinc and the like. Specifically, as the vulture accelerator, the product name "Soxinol DM" (MBTS) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., the product name "Soxinol PX" (ZnEPDC) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., and the product name "Soxinol PZ" manufactured by the same company. (ZnMDC), the company's product name "Soxinol EZ" (ZnEDC), the company's product name "Soxinol BZ" (ZnBDC), the company's product name "Soxinol MZ" (ZnMBT), the company's product name "ZnMBT". Soxinol TT "(TMTD), product name" Noxeller DM-P "(MBTS) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., product name" Noxeller PX "(ZnEPDC) manufactured by the company, product name" Noxeller PZ "manufactured by the company. (ZnMDC), the company's product name "Noxeller EZ" (ZnEDC), the company's "Noxeller BZ-P" (ZnBDC), the company's product name "Noxeller MZ" (ZnMBT), the company's product name "ZnMBT" There are Noxeller TT-P "(TMTD), product name" Sunseller DM-G "(MBTS) manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd., and product name" Sunseller MZ "(ZnMBT) manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.

加硫促進助剤としては、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸、亜鉛華等の金属酸化物などが挙げられる。 Examples of the vulcanization accelerating aid include fatty acids such as stearic acid, oleic acid and cottonseed fatty acid, and metal oxides such as zinc oxide.

充填剤としては、例えば、カーボンブラック、カオリンクレー、ハードクレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ藻土などが挙げられる。 Examples of the filler include carbon black, kaolin clay, hard clay, calcium carbonate, barium sulfate, diatomaceous earth and the like.

シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β-メトキシ-エトキシ)シラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)-エチルトリメトキシシラン、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-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、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、γ-トリメトキシシリルプロピルジメチルチオカルバミルテトラスルフィド、γ-トリメトキシシリルプロピルベンゾチアジルテトラスルフィド等が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent include vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxy-ethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) -ethyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyl. Trimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ -Aminopropyltrimethoxysilane, bis- (3- (triethoxysilyl) propyl) tetrasulfide, bis- (3- (triethoxysilyl) propyl) disulfide, γ-trimethoxysilylpropyldimethylthiocarbamyltetrasulfide, γ -Trimethoxysilylpropylbenzothiaziltetrasulfide and the like can be mentioned.

可塑剤としては、例えば、パラフィン系オイル、エステル系オイル、オレフィン系オイル等が挙げられる。 Examples of the plasticizer include paraffin-based oils, ester-based oils, olefin-based oils, and the like.

老化防止剤としては、例えば、2-メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、例えば、フェニル-α-ナフチルアミン、N,N’-ジ-β-ナフチル-p-フェニレンジアミン、N-フェニル-N’-イソプロピル-p-フェニレンジアミン、N-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミンなどのアミン類、ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノール類等が挙げられる。具体的には、老化促進剤としては、大内新興化学工業(株)製の商品名「ノクラックPA」(PAN)、同社製の商品名「ノクラックWhite」(DNPD)、同社製の商品名「ノクラック810-NA」(IPPD)、同社製の商品名「ノクラック6C」(6PPD)、川口化学工業(株)製の商品名「Antage 3C」(IPPD)、同社製の商品名「Antage 6C」(6PPD)等が挙げられる。 Examples of the antiaging agent include imidazoles such as 2-mercaptobenzoimidazole, for example, phenyl-α-naphthylamine, N, N'-di-β-naphthyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-isopropyl. Amines such as -p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine, phenols such as di-tert-butyl-p-cresol, styrenated phenol, etc. Can be mentioned. Specifically, as the aging accelerator, the product name "Nocrack PA" (PAN) manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., the product name "Nocrack White" (DNPD) manufactured by the same company, and the product name "Nocrack PA" (DNPD) manufactured by the same company. Nocrack 810-NA (IPPD), the company's product name "Nocrack 6C" (6PPD), Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.'s product name "Antage 3C" (IPPD), the company's product name "Antage 6C" ( 6PPD) and the like.

本実施形態のゴム組成物に追加のゴム成分を更に加えた配合物は、トレッドゴムを製造するのに適している。すなわち、本実施形態の配合物は、上記ゴム組成物と追加のゴム成分を含有しており、適宜成形することにより、トレッドゴムを製造することができる。本実施形態の配合物は、上記ゴム組成物(マスターバッチ)と追加のゴム成分、任意に加硫剤、加硫促進剤を混練することにより、上記ゴム組成物に含まれるシリカ粒子が配合物全体に均一に分散される。本実施形態の配合物により製造されたトレッドゴムは、シリカ粒子を均一に分散することができるだけでなく、従来の方法で製造されたトレッドゴムよりもシリカ粒子の含有量を高くすることができる。また、従来の混練工程で必要であった多大な時間と動力エネルギーを低減することができる。このようなトレッドゴムは、タイヤの材料として適しており、グリップ特性、耐摩耗性及び転がり抵抗がより優れる。 A formulation in which an additional rubber component is further added to the rubber composition of the present embodiment is suitable for producing a tread rubber. That is, the formulation of the present embodiment contains the above rubber composition and an additional rubber component, and tread rubber can be produced by appropriately molding. The formulation of the present embodiment contains silica particles contained in the rubber composition by kneading the rubber composition (masterbatch) with additional rubber components, optionally a vulcanizing agent, and a vulcanization accelerator. It is evenly distributed throughout. The tread rubber produced by the formulation of the present embodiment can not only uniformly disperse the silica particles, but also can have a higher content of silica particles than the tread rubber produced by the conventional method. In addition, a large amount of time and power energy required in the conventional kneading process can be reduced. Such tread rubber is suitable as a material for tires and has better grip characteristics, wear resistance and rolling resistance.

追加のゴム成分は、上記ゴムラテックスに由来するゴム成分と同じものであってもよく、異なるものであってもよい。追加のゴム成分としては、特に限定されず、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、乳化重合スチレン-ブタジエン共重合ゴム、溶液重合ランダムスチレン-ブタジエン共重合ゴム、高トランススチレン-ブタジエン共重合ゴム、低シスポリブタジエンゴム、高シスポリブタジエンゴム、高トランスポリブタジエンゴム、スチレン-イソプレン共重合ゴム、ブタジエン-イソプレン共重合体ゴム、溶液重合ランダムスチレン-ブタジエン-イソプレン共重合ゴム、乳化重合スチレン-ブタジエン-イソプレン共重合ゴム、乳化重合スチレン-アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム、ポリスチレン-ポリブタジエン-ポリスチレンブロック共重合体などのブロック共重合体等の各種ジエン系ゴム等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。 The additional rubber component may be the same as or different from the rubber component derived from the rubber latex. The additional rubber component is not particularly limited, and is, for example, natural rubber, polyisoprene rubber, emulsified polymerized styrene-butadiene copolymer rubber, solution-polymerized random styrene-butadiene copolymer rubber, high transstyrene-butadiene copolymer rubber, low. Sispolybutadiene rubber, high cispolybutadiene rubber, high transpolybutadiene rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, butadiene-isoprene copolymer rubber, solution-polymerized random styrene-butadiene-isoprene copolymer rubber, emulsified polymerized styrene-butadiene-isoprene copolymer Examples thereof include rubber, emulsified polymerized styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and various diene rubbers such as block copolymers such as polystyrene-polybutadiene-polystyrene block copolymer. These can be used alone or in combination of two or more.

本実施形態の配合物には、シリカ粒子(B)の他に、追加のフィラーを配合してもよい。追加のフィラーとしては、例えば、カーボンブラックが挙げられる。 In addition to the silica particles (B), an additional filler may be added to the formulation of the present embodiment. Additional fillers include, for example, carbon black.

本実施形態の配合物は、トレッドゴム用配合物において一般に使用される各種添加剤を含有してもよい。このような添加剤としては、例えば、シランカップリング剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、加硫剤、加硫促進剤等が挙げられる。各添加剤は、上述したゴム組成物に配合できる公知の添加剤を使用することができる。 The formulation of the present embodiment may contain various additives generally used in the formulation for tread rubber. Examples of such additives include silane coupling agents, softeners, plasticizers, antiaging agents, zinc oxide, stearic acid, vulcanizing agents, vulcanization accelerators and the like. As each additive, a known additive that can be blended in the above-mentioned rubber composition can be used.

本実施形態の配合物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練することにより得られる。 The formulation of the present embodiment is obtained by kneading according to a conventional method using a commonly used mixer such as a Banbury mixer, a kneader, or a roll.

以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、特段の断りが無い限り、%や部は質量を基準とする。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the following examples. Unless otherwise specified,% and parts are based on mass.

(ゴムラテックス(A)の製造)
ステンレス製耐圧重合反応機にて、減圧下で純水200質量部、不均化ロジン酸カリウム4.5質量部、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物0.45質量部、ブタジエン74質量部、スチレン26部、t-ドデシルメルカプタン0.2質量部、第三リン酸ナトリウム0.65質量部、エチレンジアミン四酢酸0.07質量部、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.15質量部、パラメンタンハイドロパーオキサイド0.10質量部、硫酸第一鉄7水和物0.05質量部を混合し、5℃で重合反応を開始した。重合開始から6時間後に重合転化率が57%に達したことを確認し、重合開始から7時間後にジエチルヒドロキシアミン0.5質量部を添加して重合反応を停止させた。反応停止時の重合転化率は62%であった。水蒸気蒸留によって未反応単量体を除去した後、純水で固形分濃度を20.0質量%に調整し、ゴムラテックス(A)を得た。ゴムラテックス(A)の光子相関法のよる平均粒子径は60nmであった。
(Manufacturing of rubber latex (A))
In a stainless steel pressure resistant polymerization reactor, under reduced pressure, 200 parts by mass of pure water, 4.5 parts by mass of potassium disproportionate, 0.45 parts by mass of sodium phthalene sulfonate formalin condensate, 74 parts by mass of butadiene, and 26 parts by mass of styrene. , T-dodecyl mercaptan 0.2 parts by mass, sodium tertiary phosphate 0.65 parts by mass, ethylenediamine tetraacetic acid 0.07 parts by mass, sodium formaldehyde sulfoxylate 0.15 parts by mass, paramentan hydroperoxide 0.10 A parts by mass and 0.05 parts by mass of ferrous sulfate heptahydrate were mixed, and the polymerization reaction was started at 5 ° C. It was confirmed that the polymerization conversion rate reached 57% 6 hours after the start of the polymerization, and 0.5 part by mass of diethyl hydroxyamine was added 7 hours after the start of the polymerization to stop the polymerization reaction. The polymerization conversion rate when the reaction was stopped was 62%. After removing the unreacted monomer by steam distillation, the solid content concentration was adjusted to 20.0% by mass with pure water to obtain a rubber latex (A). The average particle size of the rubber latex (A) by the photon correlation method was 60 nm.

(ゴムラテックス(A)の重合転化率の測定)
反応槽内より採取した反応液を秤量し、150℃で1時間乾燥後、再度秤量して固形分量を測定して、次式より算出することができる。
重合転化率(%)=[(固形分量(g)-反応液に含まれる単量体以外の固形分量(g))/反応系に添加した単量体成分量(g)]×100
(Measurement of polymerization conversion rate of rubber latex (A))
The reaction solution collected from the reaction vessel is weighed, dried at 150 ° C. for 1 hour, weighed again, and the solid content is measured, which can be calculated from the following formula.
Polymerization conversion rate (%) = [(solid content (g) -solid content other than the monomer contained in the reaction solution (g)) / amount of monomer component added to the reaction system (g)] × 100

(ゴムラテックス(A)の光子相関法による平均粒子径の測定)
得られたゴムラテックス(A)の光子相関法による平均粒子径を測定した。尚、測定に際しては、FPAR-1000(大塚電子製)を使用した(JIS Z8826)。
(Measurement of average particle size by photon correlation method of rubber latex (A))
The average particle size of the obtained rubber latex (A) was measured by the photon correlation method. For the measurement, FPAR-1000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) was used (JIS Z8826).

(シリカ粒子(B))
撹拌機付きステンレス容器に純水79質量部を用意し、撹拌しながら東ソー社製「ニプシールVN3」21質量部(約5質量%の水分を含む)を添加して、シリカ水分散スラリー(固形分濃度は20.0質量%)を得た。
(Silica particles (B))
Prepare 79 parts by mass of pure water in a stainless steel container with a stirrer, add 21 parts by mass (containing about 5% by mass of water) of Tosoh's "Nipseal VN3" while stirring, and add silica water-dispersed slurry (solid content). The concentration was 20.0% by mass).

(水溶性高分子化合物(C))
水99質量部に住友精化社製「PEO-8」1質量部を溶解して、1質量%ポリエチレンオキサイド水溶液を得た。
(Water-soluble polymer compound (C))
1 part by mass of "PEO-8" manufactured by Sumitomo Seika Chemical Co., Ltd. was dissolved in 99 parts by mass of water to obtain a 1% by mass polyethylene oxide aqueous solution.

(凝固剤(D))
純水99質量部に塩化カルシウム1質量部を溶解して、1質量%塩化カルシウム水溶液を得た。
(Coagulant (D))
1 part by mass of calcium chloride was dissolved in 99 parts by mass of pure water to obtain a 1% by mass calcium chloride aqueous solution.

(老化防止剤乳化水分散液の製造)
撹拌機をセットしたジャケット付きステンレス容器に、スチレン化フェノール76.3質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム23.7質量部、純水160質量部を入れてジャケットに温水を流して60℃まで加温し、30分間撹拌して乳化させたのち室温まで冷却し、固形分濃度が38.5質量%の老化防止剤水分散液を製造した。
(Manufacturing of anti-aging agent emulsified water dispersion)
In a stainless steel container with a jacket set with a stirrer, put 76.3 parts by mass of styrene phenol, 23.7 parts by mass of sodium dodecylbenzene sulfonate, and 160 parts by mass of pure water, and pour warm water through the jacket to heat to 60 ° C. Then, the mixture was stirred for 30 minutes to emulsify and then cooled to room temperature to produce an antioxidant aqueous dispersion having a solid content concentration of 38.5% by mass.

(ゴム組成物の製造方法)
実施例1
共凝固させる原料系に、表1に示す割合にて、ゴムラテックス(A)、シリカ粒子(B)、および老化防止剤乳化水分散液を混合した水分散溶液を添加して15分間撹拌し、水溶性高分子化合物(C)を添加後5分間撹拌した後、凝固剤(D)を添加して共凝固させた。その後、得られた共凝固物を100メッシュのステンレス金網で濾過し、メッシュ上に残った残渣を95℃、4時間乾燥させてゴム組成物を得た。
(Manufacturing method of rubber composition)
Example 1
An aqueous dispersion solution in which rubber latex (A), silica particles (B), and an antiaging agent emulsified aqueous dispersion are mixed is added to the co-coagulating raw material system at the ratio shown in Table 1, and the mixture is stirred for 15 minutes. After adding the water-soluble polymer compound (C) and stirring for 5 minutes, the coagulant (D) was added and co-coagulated. Then, the obtained co-coagulated product was filtered through a 100-mesh stainless wire mesh, and the residue remaining on the mesh was dried at 95 ° C. for 4 hours to obtain a rubber composition.

実施例2
共凝固させる原料系に、表1に示す割合にて、ゴムラテックス(A)、シリカ粒子(B)、および老化防止剤乳化水分散液を混合した水分散溶液を添加して15分間撹拌し、水溶性高分子化合物(C)を添加後5分間撹拌した後、共凝固させた。その後、得られた共凝固物を100メッシュのステンレス金網で濾過し、メッシュ上に残った残渣を95℃、4時間乾燥させてゴム組成物を得た。
Example 2
An aqueous dispersion containing a mixture of rubber latex (A), silica particles (B), and an antiaging agent emulsified aqueous dispersion was added to the co-coagulating raw material system at the ratio shown in Table 1, and the mixture was stirred for 15 minutes. After adding the water-soluble polymer compound (C), the mixture was stirred for 5 minutes and then co-coagulated. Then, the obtained co-coagulated product was filtered through a 100-mesh stainless wire mesh, and the residue remaining on the mesh was dried at 95 ° C. for 4 hours to obtain a rubber composition.

実施例3~5
共凝固させる原料系に、表1に示す割合にて、ゴムラテックス(A)、シリカ粒子(B)、および老化防止剤乳化水分散液を混合した水分散溶液を添加して15分間撹拌し、水溶性高分子化合物(C)を添加後5分間撹拌した後、凝固剤(D)を添加し、共凝固させた。その後、得られた共凝固物を100メッシュのステンレス金網で濾過し、メッシュ上に残った残渣を95℃、4時間乾燥させてゴム組成物を得た。
Examples 3-5
An aqueous dispersion solution in which rubber latex (A), silica particles (B), and an antiaging agent emulsified aqueous dispersion are mixed is added to the co-coagulating raw material system at the ratio shown in Table 1, and the mixture is stirred for 15 minutes. After adding the water-soluble polymer compound (C) and stirring for 5 minutes, the coagulant (D) was added and co-coagulated. Then, the obtained co-coagulated product was filtered through a 100-mesh stainless wire mesh, and the residue remaining on the mesh was dried at 95 ° C. for 4 hours to obtain a rubber composition.

比較例1~3
共凝固させる原料系に、表1に示す割合にて、ゴムラテックス(A)、シリカ粒子(B)、および老化防止剤乳化水分散液を混合した水分散溶液を添加して15分間撹拌した後、凝固剤(D)を添加し、共凝固させた。その後、得られた共凝固物を100メッシュのステンレス金網で濾過し、メッシュ上に残った残渣を95℃、4時間乾燥させた。
Comparative Examples 1 to 3
After adding an aqueous dispersion solution containing rubber latex (A), silica particles (B), and an antiaging agent emulsified aqueous dispersion to the raw material system to be co-coagulated at the ratio shown in Table 1, and stirring for 15 minutes. , Coagulant (D) was added and co-coagulated. Then, the obtained co-coagulated product was filtered through a 100-mesh stainless wire mesh, and the residue remaining on the mesh was dried at 95 ° C. for 4 hours.

Figure 0007079829000001

表中の数字は、固形分の質量部を意味する。
Figure 0007079829000001

The numbers in the table mean the parts by mass of the solid content.

(イオン含有量の測定方法)
加圧抽出/イオンクロマトグラフ法
実施例1~5、比較例1~3のゴム組成物を容積20mlの円筒形容器(内径2.5cm)に約0.05~0.1g量りとり、超純水10mlを入れ、230℃、16時間加圧抽出を行った。得られた液を濾過した後、イオンクロマトグラフ法を用いて下記検出条件にて塩化物イオン(Cl)および硫酸イオン(SO 2-)を定量し、ゴム組成物の単位質量あたりの溶出量に換算した。得られた塩化物イオンおよび硫酸イオンの含有量を表2に示した。
<検出条件>
使用したカラム:AS9-HC(サーモフィッシャーサイエンティフィック製)
溶出溶媒:炭酸カリウム
検出方法:電気伝導度検出器
(Measuring method of ion content)
Pressurized extraction / ion chromatograph method Weigh about 0.05 to 0.1 g of the rubber compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 into a cylindrical container (inner diameter 2.5 cm) having a volume of 20 ml, and ultrapure water. 10 ml of water was added, and pressure extraction was performed at 230 ° C. for 16 hours. After filtering the obtained liquid, chloride ion (Cl ) and sulfate ion ( SO4-2 ) are quantified using the ion chromatograph method under the following detection conditions, and elution per unit mass of the rubber composition is performed. Converted to quantity. The contents of the obtained chloride ion and sulfate ion are shown in Table 2.
<Detection conditions>
Column used: AS9-HC (manufactured by Thermo Fisher Scientific)
Elution solvent: Potassium carbonate Detection method: Electrical conductivity detector

(ゴム組成物中のシリカ粒子の歩留まり部数、シリカ粒子の歩留まり比率)
実施例1~5、比較例1~3のゴム組成物を空の白金るつぼに入れて秤量した後、白金るつぼを800℃に設定された電気炉に入れて10時間燃焼させる。10時間後に白金るつぼを電気炉から取り出して再度秤量する。そして、燃焼前の質量と燃焼後の質量の差をゴム組成物中のラテックスの歩留まり量、燃焼後の質量をシリカ粒子の歩留まり量とし、次式より、ラテックスの歩留まり部数100質量部に対するシリカ粒子の歩留まり部数(固形分換算)を算出した。得られたシリカ粒子の歩留まり部数の値を表2に示した。
シリカ粒子の歩留まり部数(質量部)=(シリカの歩留まり量(g)/ラテックスの歩留まり量(g))×100
次に、算出したシリカ粒子の歩留まり部数(固形分換算)とゴムラテックスの配合部数100質量部に対するシリカ粒子の配合部数(固形分換算)から、次式より、シリカ粒子の歩留まり比率を算出した。得られたシリカ粒子の歩留まり比率の値を表2に示した。
シリカ粒子の歩留まり比率=(シリカ粒子の歩留まり部数(質量部)/シリカ粒子の配合部数(質量部))
(Number of copies of silica particles in the rubber composition, yield ratio of silica particles)
The rubber compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 are placed in an empty platinum crucible and weighed, and then the platinum crucible is placed in an electric furnace set at 800 ° C. and burned for 10 hours. After 10 hours, the platinum crucible is removed from the electric furnace and weighed again. Then, the difference between the mass before combustion and the mass after combustion is defined as the yield of the latex in the rubber composition, and the mass after combustion is defined as the yield of silica particles. The number of copies of the yield (in terms of solid content) was calculated. Table 2 shows the values of the yield of the obtained silica particles.
Number of yields of silica particles (parts by mass) = (silica yield (g) / latex yield (g)) x 100
Next, the yield ratio of the silica particles was calculated from the calculated number of parts of silica particles (in terms of solid content) and the number of parts of silica particles blended with respect to 100 parts by mass of rubber latex (in terms of solid content) from the following equation. The values of the yield ratio of the obtained silica particles are shown in Table 2.
Yield ratio of silica particles = (number of yields of silica particles (parts by mass) / number of parts compounded with silica particles (parts by mass))

比較例1のゴム組成物は、共凝固が進行しなかった。

Figure 0007079829000002
In the rubber composition of Comparative Example 1, cocoagulation did not proceed.
Figure 0007079829000002

(加硫ゴムの製造)
加硫ゴムは、以下の手順で製造した。
(1)ラボプラストミルを用いて、表3に記載の材料を90℃で混練し、ゴム混練物を得た。表3中、数値は質量部を意味する。

Figure 0007079829000003

シリカ: CARPLEX#80(商品名、DSL.ジャパン(株)製)
カーボンブラック: N330(商品名、東海カーボン(株)製)
シランカップリング剤: Si75(商品名、エボニックジャパン(株)製)
環境対応オイル: VivaTec500(商品名、H&R社製)
亜鉛華: 酸化亜鉛2種(ハクスイテック(株)製)
ステアリン酸: 日本精化(株)製
老化防止剤: ノクラック6C(商品名、大内新興化学工業(株)製) (Manufacturing of vulcanized rubber)
The vulcanized rubber was manufactured by the following procedure.
(1) Using a laboplast mill, the materials shown in Table 3 were kneaded at 90 ° C. to obtain a rubber kneaded product. In Table 3, the numerical values mean parts by mass.
Figure 0007079829000003

Silica: CARPLEX # 80 (trade name, manufactured by DSL. Japan Co., Ltd.)
Carbon black: N330 (trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
Silane coupling agent: Si75 (trade name, manufactured by Evonik Japan Co., Ltd.)
Environmentally friendly oil: VivaTec500 (trade name, manufactured by H & R)
Zinc Oxide: 2 types of zinc oxide (manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.)
Stearic acid: Nippon Fine Chemical Co., Ltd. Anti-aging agent: Nocrack 6C (trade name, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.)

(2)得られたゴム混練物に、表4に記載の加硫促進剤及び硫黄を加え、ロール混練することにより、加硫ゴム混練物を得た。表4中、数値は質量部を意味する。得られた加硫ゴム混練物を、160℃で12分間、熱プレスすることにより、厚さ2mmの加硫ゴムシートを製造した。

Figure 0007079829000004

加硫促進剤1: ノクセラー CZ(商品名、大内新興化学工業(株)製)
加硫促進剤2: ノクセラー D(商品名、大内新興化学工業(株)製)
硫黄: オイル硫黄325M(商品名、細井化学工業(株)製) (2) A vulcanized rubber kneaded product was obtained by adding the vulcanization accelerator and sulfur shown in Table 4 to the obtained rubber kneaded product and kneading the rolls. In Table 4, the numerical values mean parts by mass. The obtained vulcanized rubber kneaded product was hot-pressed at 160 ° C. for 12 minutes to produce a vulcanized rubber sheet having a thickness of 2 mm.
Figure 0007079829000004

Vulcanization accelerator 1: Noxeller CZ (trade name, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
Vulcanization accelerator 2: Noxeller D (trade name, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
Sulfur: Oil sulfur 325M (trade name, manufactured by Hosoi Chemical Industry Co., Ltd.)

(シリカ分散性の測定)
得られた加硫ゴムシートの一部を切り出し、集束イオン/電子ビーム加工装置(FIB-SEM装置)を用いて、以下の条件で3D-SEM測定を行うことによりシリカ分散性を評価した。
FIB-SEM装置:FEI製 Helios660
FIB加工条件:加速電圧30kV
SEM観察条件:加速電圧2kV
加工エリア:5μm×5μm
スライスStep:10nm
スライス枚数:300枚
試料の傾斜角:52°
(Measurement of silica dispersibility)
A part of the obtained vulcanized rubber sheet was cut out, and the silica dispersibility was evaluated by performing 3D-SEM measurement under the following conditions using a focused ion / electron beam processing device (FIB-SEM device).
FIB-SEM device: FEI Helios 660
FIB processing conditions: Acceleration voltage 30kV
SEM observation conditions: Acceleration voltage 2kV
Processing area: 5 μm x 5 μm
Slice Step: 10 nm
Number of slices: 300 Sample tilt angle: 52 °

観察して得られた画像(計300枚)を重ねて、三次元再構築を行うことで3D画像が得られる。図1及び図2に、三次元再構築前の試料の中央部分における平面写真を示す。図中、黒い部分がゴムを表し、白い部分がシリカを表す。製造例1の加硫ゴムシート(図1)では、シリカが分散していない部分の面積が大きかった。一方、製造例2の加硫ゴムシート(図2)では、写真の全体にわたってシリカが略均一に分散していた。すなわち、本実施形態のゴム組成物を使用することにより、加硫ゴムシート中のシリカの分散性が向上した。
A 3D image can be obtained by superimposing the images obtained by observation (300 images in total) and performing three-dimensional reconstruction. 1 and 2 show a plan photograph of the central part of the sample before the three-dimensional reconstruction. In the figure, the black part represents rubber and the white part represents silica. In the vulcanized rubber sheet of Production Example 1 (FIG. 1), the area of the portion where silica was not dispersed was large. On the other hand, in the vulcanized rubber sheet of Production Example 2 (FIG. 2), silica was dispersed substantially uniformly throughout the photograph. That is, by using the rubber composition of the present embodiment, the dispersibility of silica in the vulcanized rubber sheet was improved.

Claims (4)

ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を含有するゴム組成物の製造方法であって、
該ゴム組成物は、ゴムラテックス(A)100質量部(固形分換算)に対して、シリカ粒子(B)の使用量が20~200質量部(固形分換算)であり、水溶性高分子化合物(C)の使用量が0.05~10質量部(固形分換算)であり、凝固剤(D)の使用量が10質量部未満(固形分換算)であり、
該凝固剤(D)は、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムの硫酸塩又は塩化物であり、
該水溶性高分子化合物(C)がポリアルキレンオキサイドを含み、
ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を、水溶性高分子化合物(C)、又は水溶性高分子化合物(C)と凝固剤(D)に接触させて共凝固させる共凝固工程を含み、
前記共凝固工程が、下記(1)~(6)のいずれかの条件を含む、方法。
(1)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入し終わる時点と同時又はその前に、水溶性高分子化合物(C)の一部又は全量を投入する。
(2)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量及び凝固剤(D)の全量を投入し終わる時点と同時又はその前に、水溶性高分子化合物(C)の一部又は全量を投入する。
(3)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量を投入する。
(4)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量を投入し、さらにその後に凝固剤(D)の全量を投入する。
(5)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量及び凝固剤(D)の全量を同時に投入する。
(6)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、凝固剤(D)の全量を投入し、さらにその後に水溶性高分子化合物(C)の全量を投入する。
A method for producing a rubber composition containing a rubber latex (A) and silica particles (B).
The rubber composition uses 20 to 200 parts by mass (solid content equivalent) of the silica particles (B) with respect to 100 parts by mass (solid content equivalent) of the rubber latex (A), and is a water-soluble polymer compound. The amount of (C) used is 0.05 to 10 parts by mass (in terms of solid content), and the amount of coagulant (D) used is less than 10 parts by mass (in terms of solid content).
The coagulant (D) is an alkali metal, an alkaline earth metal or an aluminum sulfate or chloride.
The water-soluble polymer compound (C) contains a polyalkylene oxide and contains.
The coagulation step of contacting the rubber latex (A) and the silica particles (B) with the water-soluble polymer compound (C) or the water-soluble polymer compound (C) with the coagulant (D) is included.
A method in which the coagulation step includes any of the following conditions (1) to (6).
(1) Part or all of the water-soluble polymer compound (C) is added at the same time as or before the time when the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated. throw into.
(2) The water-soluble polymer compound (2) at the same time as or before the time when the total amount of the rubber latex (A), the total amount of the silica particles (B), and the total amount of the coagulant (D) are added to the raw material system to be co-coagulated. Add a part or all of C).
(3) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) is charged.
(4) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are added to the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) is added, and then the coagulant (D) is added. ) Is added.
(5) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) and the total amount of the coagulant (D) are simultaneously charged. do.
(6) After adding the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) to the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the coagulant (D) is added, and then the water-soluble polymer compound (C) is added. ) Is added.
凝固剤(D)の使用量が0を超え、ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を凝固剤(D)に接触させる前に、水溶性高分子化合物(C)と凝固剤(D)とを予め混合し、水溶性高分子化合物(C)の存在下でゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を凝固剤(D)に接触させる、請求項1に記載の方法。 Before the amount of the coagulant (D) used exceeds 0 and the rubber latex (A) and the silica particles (B) are brought into contact with the coagulant (D), the water-soluble polymer compound (C) and the coagulant (D) are used. The method according to claim 1, wherein the rubber latex (A) and the silica particles (B) are brought into contact with the coagulant (D) in the presence of the water-soluble polymer compound (C). 前記共凝固工程で共凝固させた共凝固物を濾過した際の濾液のpHが6.5~10.0である、請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein the pH of the filtrate when the co-coagulated product co-coagulated in the co-coagulation step is filtered is 6.5 to 10.0. ゴム組成物におけるシリカの歩留まり比率を向上する方法であって、
ゴムラテックス(A)100質量部(固形分換算)に対して、シリカ粒子(B)の使用量が20~200質量部(固形分換算)であり、水溶性高分子化合物(C)の使用量が0.05~10質量部(固形分換算)であり、凝固剤(D)の使用量が10質量部未満(固形分換算)であり、
該凝固剤(D)は、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムの硫酸塩又は塩化物であり、
該水溶性高分子化合物(C)がポリアルキレンオキサイドを含み、
ゴムラテックス(A)及びシリカ粒子(B)を水溶性高分子化合物(C)、又は水溶性高分子化合物(C)と凝固剤(D)に接触させて共凝固させる共凝固工程を含み、
前記共凝固工程が、下記(1)~(6)のいずれかの条件を含む、方法。
(1)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入し終わる時点と同時又はその前に、水溶性高分子化合物(C)の一部又は全量を投入する。
(2)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量及び凝固剤(D)の全量を投入し終わる時点と同時又はその前に、水溶性高分子化合物(C)の一部又は全量を投入する。
(3)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量を投入する。
(4)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量を投入し、さらにその後に凝固剤(D)の全量を投入する。
(5)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、水溶性高分子化合物(C)の全量及び凝固剤(D)の全量を同時に投入する。
(6)共凝固させる原料系にゴムラテックス(A)の全量及びシリカ粒子(B)の全量を投入した後に、凝固剤(D)の全量を投入し、さらにその後に水溶性高分子化合物(C)の全量を投入する。
A method for improving the yield ratio of silica in a rubber composition.
The amount of silica particles (B) used is 20 to 200 parts by mass (in terms of solid content) with respect to 100 parts by mass (in terms of solid content) of the rubber latex (A), and the amount of water-soluble polymer compound (C) used. Is 0.05 to 10 parts by mass (in terms of solid content), and the amount of the coagulant (D) used is less than 10 parts by mass (in terms of solid content).
The coagulant (D) is an alkali metal, an alkaline earth metal or an aluminum sulfate or chloride.
The water-soluble polymer compound (C) contains a polyalkylene oxide and contains.
The coagulation step of contacting the rubber latex (A) and the silica particles (B) with the water-soluble polymer compound (C) or the water-soluble polymer compound (C) with the coagulant (D) is included.
A method in which the coagulation step includes any of the following conditions (1) to (6).
(1) Part or all of the water-soluble polymer compound (C) is added at the same time as or before the time when the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated. throw into.
(2) The water-soluble polymer compound (2) at the same time as or before the time when the total amount of the rubber latex (A), the total amount of the silica particles (B), and the total amount of the coagulant (D) are added to the raw material system to be co-coagulated. Add a part or all of C).
(3) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) is charged.
(4) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are added to the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) is added, and then the coagulant (D) is added. ) Is added.
(5) After the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) are charged into the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the water-soluble polymer compound (C) and the total amount of the coagulant (D) are simultaneously charged. do.
(6) After adding the total amount of the rubber latex (A) and the total amount of the silica particles (B) to the raw material system to be co-coagulated, the total amount of the coagulant (D) is added, and then the water-soluble polymer compound (C) is added. ) Is added.
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