JP7281863B2 - タイヤ用ゴム組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
これに対し、本発明では、加硫促進剤をベース練り工程で投入することで、混練物の粘度が低下し、良好な加工性(混練加工性、押出加工性)が得られるとともに、混練物が発熱しにくくなるため、押出速度を速くしても、スコーチが発生しにくい。これを利用して、スコーチの発生を抑制しながら、通常よりも押出速度を速くして、シリカの分散性を向上させ、低燃費性が改善されたタイヤ用ゴム組成物を得ることが可能となる。また、ライン速度を速くすることで、生産性の改善も期待できる。
ベース練り工程では、ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤及び加硫促進剤を混練する。
なお、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。
シリカの分散をより促進できるという理由から、ゴム成分、シリカ及びシランカップリング剤は、ベース練り工程で全量を投入して混練することが好ましく、加硫促進剤は、一部をベース練り工程で投入して混練し、残部を仕上げ練り工程で投入して混練することが好ましい。
仕上げ練り工程では、ベース練り工程で得られた第一混練物及び加硫剤を混練する。
押出工程では、シリンダ及びスクリューを備えた押出機により、仕上げ練り工程で得られた第二混練物を押し出し、シート状等に押出成形する。
なお、ライン速度は、押出物を搬送するコンベアやロール等の速度によって調節が可能である。また、押出機の押出速度(スクリューの回転速度)は、ライン速度に合わせて適宜調整すればよい。
前述の工程で作製された混練物(未加硫ゴム組成物)は、通常、その後加硫される。例えば、未加硫ゴム組成物を、トレッド等のタイヤ部材の形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを形成した後、加硫機中で加熱加圧することで、タイヤを製造することができる。加硫温度は、130~200℃が好ましく、加硫時間は、5~15分が好ましい。
SBR:日本ゼオン(株)製のNipol NS210(S-SBR)
BR:宇部興産(株)製のBR150B
シリカ:エボニックデグッサ社製のウルトラシルVN3(N2SA:175m2/g)
シランカップリング剤:エボニックデグッサ社製のSi69(ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド)
カーボンブラック:三菱化学(株)製のダイヤブラックN220(N2SA:114m2/g)
オイル:(株)ジャパンエナジー製のX140(アロマオイル)
老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C(N-(1,3-ジメチルブチル)-N-フェニル-p-フェニレンジアミン)
ステアリン酸:日油(株)製のビーズステアリン酸つばき
加硫促進剤D:大内新興化学工業(株)製のノクセラーD(1,3-ジフェニルグアニジン)
加硫促進剤DT:大内新興化学工業(株)製のノクセラーDT(1,3-ジ-o-トリルグアニジン)
加硫促進剤CZ:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤M-P:大内新興化学工業(株)製のノクセラーM-P(2-メルカプトベンゾチアゾール)
加硫促進剤TOT-N:大内新興化学工業(株)製のノクセラーTOT-N(テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド)
加硫促進剤TBZTD:三新化学工業(株)製のサンセラーTBZTD(テトラベンジルチウラムジスルフィド)
加硫促進剤MBTS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーDM(ジベンゾチアジルジスルフィド)
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛2種
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
(1)ベース練り工程
バンバリーミキサーを用いて、表1~5のベース練り工程の項目に記載の材料を混練し、ゴム温度(混練物の温度)が約150℃になった時点で排出した。
(2)仕上げ練り工程
オープンロールを用いて、ベース練り工程で得られた第一混練物と、表1~5の仕上げ練り工程の項目に記載の材料とを混練し、ゴム温度が約110℃になった時点で排出した。
(3)押出工程
仕上げ練り工程で得られた第二混練物を、押出機(スクリュー径:φ80mm、L/D:50、ダイギャップ幅:40mm、シリンダ温度:220℃)を用いて、表1~5に記載のライン速度となるようにリボン状のシートを押出し、未加硫ゴム組成物を得た。
(4)加硫工程
押出工程で得られた未加硫ゴム組成物を170℃で10分間、0.5mm厚の金型でプレス加硫し、加硫ゴム組成物を得た。
表1:比較例1-1
表2:比較例2-1
表3:比較例3-1
表4:比較例4-1
表5:比較例5-1
上記未加硫ゴム組成物をロールにて1.0mm厚さのゴムシートに押出し成形し、得られたゴムシートの生地の状態を確認した。耳切れが発生しておらず、更に生地肌に問題がないものを○、問題が少しあるものを△、そうでないものを×で表記した。
JIS K6300に準拠したムーニー粘度の測定方法に従い、上記未加硫ゴム組成物のムーニー粘度を130℃で測定し、基準配合の値を100として指数表示した。指数が大きいほど、ムーニー粘度が低く、加工性が優れていることを示す。
アルファーテクノロジー社製RPA2000を用いて、測定温度110℃(予熱1分)、周波数6cpm、振幅0.28~10%の条件で、上記加硫ゴム組成物の貯蔵弾性率の歪依存性を測定し、歪量0.56%時の貯蔵弾性率の値を求め、基準配合の値を100として指数表示した。指数が大きいほど、シリカの分散不良が少なく、シリカが良好に分散していることを示す。
粘弾性スペクトロメーターVES((株)岩本製作所製)を用いて、温度30℃、周波数10Hz、初期歪10%及び動歪2%の条件下で、上記加硫ゴム組成物の損失正接(tanδ)を測定し、基準配合を100として指数表示した。指数が大きいほど、転がり抵抗が低く、低燃費性に優れることを示す。
Claims (5)
- ゴム成分、シリカ、シランカップリング剤及び加硫促進剤を混練するベース練り工程と、
前記ベース練り工程で得られた第一混練物及び加硫剤を混練する仕上げ練り工程と、
シリンダ及びスクリューを備えた押出機により、前記仕上げ練り工程で得られた第二混練物を押し出す押出工程とを含み、
前記押出工程において、押出物のライン速度が20~50m/分であるタイヤ用ゴム組成物の製造方法(但し、押出工程で押出機に加硫剤を投入する製造方法を除く)。 - 前記仕上げ練り工程でステアリン酸を投入する製造方法を除く請求項1記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
- 前記仕上げ練り工程で老化防止剤を投入する製造方法を除く請求項1又は2記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
- 前記ベース練り工程は、1,3-ジ-o-トリルグアニジン、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、2-メルカプトベンゾチアゾール、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド及びテトラベンジルチウラムジスルフィドからなる群より選択される少なくとも1種を混練するものである請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
- 前記仕上げ練り工程は、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミドを混練するものである請求項1~4のいずれかに記載のタイヤ用ゴム組成物の製造方法。
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