JP7467745B1 - Method for producing wet masterbatch, rubber composition, and tire - Google Patents

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Abstract

【課題】再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るウェットマスターバッチを得ることが可能な、ウェットマスターバッチの製造方法を提供する。【解決手段】再生カーボンブラックを含む充填剤を水に分散させてスラリー溶液を調製するスラリー調製工程と、前記スラリー溶液とゴムラテックス溶液とを混合する混合工程と、前記混合工程後の前記スラリー溶液と前記ゴムラテックス溶液とを液相で撹拌する撹拌工程と、を含むことを特徴とする、ウェットマスターバッチの製造方法。【選択図】なし[Problem] To provide a method for producing a wet masterbatch that can obtain a wet masterbatch that has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black and can contribute to improving sustainability. [Solution] A method for producing a wet masterbatch, comprising: a slurry preparation step of dispersing a filler containing recycled carbon black in water to prepare a slurry solution; a mixing step of mixing the slurry solution with a rubber latex solution; and a stirring step of stirring the slurry solution and the rubber latex solution in a liquid phase after the mixing step. [Selected Figure] None

Description

本発明は、ウェットマスターバッチの製造方法、ゴム組成物、及びタイヤに関する。 The present invention relates to a method for producing a wet masterbatch, a rubber composition, and a tire.

使用済タイヤは、一般のプラスチック製品と比較しても回収率は高く、特にセメント工場を中心として燃料として再利用されている。しかしながら、近年、環境問題の関心の高まりから、使用済タイヤを切断又は破砕したゴム片又はゴム粉末を再使用すること、即ち、いわゆるマテリアルリサイクル率の向上が求められている(例えば、特許文献1)。 Used tires have a high recovery rate compared to general plastic products, and are reused as fuel, particularly in cement plants. However, in recent years, due to growing concern about environmental issues, there is a demand for the reuse of rubber pieces or rubber powder obtained by cutting or crushing used tires, that is, an improvement in the so-called material recycling rate (for example, Patent Document 1).

また、使用済タイヤに代表されるゴム製品(特には、加硫ゴム製品)は、カーボンブラックを含んでおり、これらゴム製品を原材料としてリサイクルに供することで、カーボンブラックを回収することができる。このような回収により得られるカーボンブラックは、「再生カーボンブラック」と称される。 In addition, rubber products such as used tires (especially vulcanized rubber products) contain carbon black, and by recycling these rubber products as raw materials, the carbon black can be recovered. The carbon black obtained by such recovery is called "recycled carbon black."

特開平11-236464号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-236464

上述した再生カーボンブラックは、再生カーボンブラック以外のカーボンブラック(ヴァージンカーボンブラック)に比べて、他の材料に配合した際の分散性の観点で改善の余地あった。 Compared to carbon black other than recycled carbon black (virgin carbon black), the recycled carbon black described above has room for improvement in terms of dispersibility when mixed with other materials.

また、昨今、社会の持続可能性(サステナビリティ)の観点から、タイヤに使用される各種部材についても、生物資源(バイオマス資源)由来の材料や、再生資源(リサイクル資源)由来の材料といった、所謂、サステナブル材料を使用することが求められており、各種ゴム製品の製造に用いられるゴム組成物、ひいては当該ゴム組成物を得るためのウェットマスターバッチについても、サステナブル材料の使用率の向上が求められている。 In addition, in recent years, from the perspective of social sustainability, there has been a demand for the use of so-called sustainable materials, such as materials derived from biological resources (biomass resources) and materials derived from recycled resources, for the various components used in tires. There is also a demand to increase the usage rate of sustainable materials in the rubber compositions used in the production of various rubber products, and ultimately in the wet masterbatches used to obtain these rubber compositions.

そこで、本発明は、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るウェットマスターバッチを得ることが可能な、ウェットマスターバッチの製造方法を提供することを課題とする。
また、本発明は、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るゴム組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るタイヤを提供することを課題とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a wet masterbatch that can obtain a wet masterbatch that has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black and can contribute to improving sustainability.
Another object of the present invention is to provide a rubber composition that has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black and can contribute to improving sustainability.
Another object of the present invention is to provide a tire that not only has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black, but also can contribute to improving sustainability.

即ち、上記課題を解決する本発明のゴム組成物及びタイヤの要旨構成は、以下の通りである。 That is, the gist of the rubber composition and tire of the present invention that solve the above problems is as follows:

[1] 再生カーボンブラックを含む充填剤を水に分散させてスラリー溶液を調製するスラリー調製工程と、
前記スラリー溶液とゴムラテックス溶液とを混合する混合工程と、
前記混合工程後の前記スラリー溶液と前記ゴムラテックス溶液とを液相で撹拌する撹拌工程と、を含むことを特徴とする、ウェットマスターバッチの製造方法。
かかる本発明のウェットマスターバッチの製造方法によれば、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るウェットマスターバッチを得ることができる。
[1] A slurry preparation step of dispersing a filler containing recycled carbon black in water to prepare a slurry solution;
a mixing step of mixing the slurry solution with a rubber latex solution;
a stirring step of stirring the slurry solution and the rubber latex solution after the mixing step in a liquid phase.
According to the method for producing a wet masterbatch of the present invention, it is possible to obtain a wet masterbatch that not only has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black, but also can contribute to improving sustainability.

[2] 前記再生カーボンブラックが、カーボンブラックを含む加硫ゴム製品の熱分解によって得られたものである、[1]に記載のウェットマスターバッチの製造方法。
この場合、使用済みゴム製品を有効に活用することができ、環境負荷低減に一層貢献することができる。
[2] The method for producing a wet masterbatch according to [1], wherein the recycled carbon black is obtained by thermal decomposition of a vulcanized rubber product containing carbon black.
In this case, used rubber products can be effectively utilized, which can further contribute to reducing the environmental load.

[3] 前記再生カーボンブラックは、灰分量が20質量%以下である、[1]又は[2]に記載のウェットマスターバッチの製造方法。
この場合、タイヤ等のゴム製品に要求される諸物性、再生カーボンブラックの品質が向上する。
[3] The method for producing a wet masterbatch according to [1] or [2], wherein the recycled carbon black has an ash content of 20 mass% or less.
In this case, the various physical properties required for rubber products such as tires and the quality of the regenerated carbon black are improved.

[4] [1]~[3]のいずれかに記載のウェットマスターバッチの製造方法で得られるウェットマスターバッチを用いたことを特徴とする、ゴム組成物。
かかる本発明のゴム組成物は、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得る。
[4] A rubber composition, comprising a wet masterbatch obtained by the method for producing a wet masterbatch according to any one of [1] to [3].
The rubber composition of the present invention not only has excellent dispersibility of the filler containing recycled carbon black, but also can contribute to improving sustainability.

[5] [4]に記載のゴム組成物を用いたことを特徴とする、タイヤ。
かかる本発明のタイヤは、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得る
[5] A tire using the rubber composition according to [4].
The tire of the present invention has excellent dispersibility of the filler containing recycled carbon black and can contribute to improving sustainability.

本発明によれば、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るウェットマスターバッチを得ることが可能な、ウェットマスターバッチ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、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るゴム組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るタイヤを提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a wet masterbatch that can obtain a wet masterbatch that has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black and can contribute to improving sustainability.
Moreover, according to the present invention, it is possible to provide a rubber composition that not only has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black, but also can contribute to improving sustainability.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a tire that not only has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black, but also can contribute to improving sustainability.

以下に、本発明のウェットマスターバッチの製造方法、ゴム組成物、及びタイヤを、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。 The wet masterbatch manufacturing method, rubber composition, and tire of the present invention will be described in detail below with examples based on the embodiments.

<定義>
本明細書に記載されている化合物は、部分的に、又は全てが化石資源由来であってもよく、植物資源等の生物資源由来であってもよく、使用済タイヤ等の再生資源由来であってもよい。また、化石資源、生物資源、再生資源のいずれか2つ以上の混合物由来であってもよい。
<Definition>
The compounds described herein may be derived in whole or in part from fossil sources, from biological sources such as plant sources, from recycled sources such as used tires, or from a mixture of two or more of fossil sources, biological sources, and/or renewable sources.

本明細書において、「サステナブル率」とは、対象とする材料中の、生物資源(バイオマス資源)由来の成分と、再生資源(リサイクル資源)由来の成分と、の総質量割合である。 In this specification, "sustainability rate" refers to the total mass ratio of components derived from biological resources (biomass resources) and components derived from renewable resources (recycled resources) in the target material.

本明細書において、前記生物資源(バイオマス資源)とは、生物由来のカーボンニュートラルな有機資源を指し、例えば、デンプンやセルロース等の形で蓄えられたもの、植物を食べて成育する動物の体や、植物や動物を加工して得た製品等が包含され、化石資源(石油、石炭、天然ガス等)を除く資源である。該生物資源は、可食であってもよいし、非可食であってもよいが、食料と競合せず、また、資源の有効利用の観点からは、非可食であることが好ましい。 In this specification, the biological resources (biomass resources) refer to carbon-neutral organic resources derived from living organisms, and include, for example, those stored in the form of starch or cellulose, the bodies of animals that grow by eating plants, and products obtained by processing plants or animals, and are resources other than fossil resources (petroleum, coal, natural gas, etc.). The biological resources may be edible or non-edible, but from the viewpoint of not competing with food and of effective resource utilization, it is preferable that they are non-edible.

前記生物資源の具体例としては、例えば、セルロース系作物(パルプ、ケナフ、麦藁、稲藁、古紙、製紙残渣等)、木材、木炭、堆肥、生ゴミ、植物油カス、水産物残渣、家畜排泄物、食品廃棄物、排水汚泥、天然ゴム、綿花、油脂(パーム油、ヒマシ油、綿実油、大豆油、アマニ油、菜種油、ヤシ油、落花生油、トール油、コーン油、コメ油、紅花油、ゴマ油、オリーブ油、向日葵油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油、ココナッツ油等)、炭水化物系作物(トウモロコシ、小麦、米、籾殻、米ぬか、古米、イモ類、そば、キャッサバ、サゴヤシ、サトウキビ等)、バガス(即ち、サトウキビの搾汁後の残渣)、大豆、おから、精油(松根油、オレンジ油、ユーカリ油等)、パルプ黒液、藻類等が挙げられる。前記生物資源としては、これらを処理したもの(即ち、生物資源由来物質)を利用することもできる。処理方法としては、例えば、微生物、植物、動物、及びこれらの組織培養体等の働きを利用した生物学的処理方法;酸、アルカリ、触媒、熱エネルギー、光エネルギー等を利用した化学的処理方法;微細化、圧縮、マイクロ波処理、電磁波処理等の物理的処理方法;等が挙げられる。また、前記生物資源としては、前記生物資源や前記処理を行った生物資源から、抽出、精製したもの(即ち、生物資源由来物質)を利用することもできる。例えば、前記生物資源から精製した糖類、タンパク質、アミノ酸、脂肪酸、脂肪酸エステル等を利用することもできる。前記糖類としては、生物資源由来の、スクロース、グルコース、トレハロース、フルクトース、ラクトース、ガラクトース、キシロース、アロース、タロース、グロース、アルトロース、マンノース、イドース、アラビノース、アピオース、マルトース、セルロース、デンプン、キチン等が挙げられる。前記タンパク質としては、生物資源由来で、アミノ酸(好ましくはL-アミノ酸)が連結してできた化合物が挙げられ、ジペプチド等のオリゴペプチドも包含される。前記アミノ酸としては、生物資源由来の、バリン、ロイシン、イソロイシン、アルギニン、リジン、アスパラギン、グルタミン、フェニルアラニン等が挙げられ、これらの中でも、バリン、ロイシン、イソロイシン、アルギニン、フェニルアラニンが好ましい。該アミノ酸は、L-アミノ酸でも、D-アミノ酸でもよいが、天然における存在量が多く、入手容易性の観点から、L-アミノ酸が好ましい。前記脂肪酸としては、生物資源由来の、酪酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等が挙げられる。前記脂肪酸エステルとしては、植物油、動物油、生物資源由来の油脂の改質物等が挙げられる。これら生物資源には、種々の材料、不純物が混入していてもよい。 Specific examples of the biological resources include, for example, cellulosic crops (pulp, kenaf, wheat straw, rice straw, waste paper, papermaking residues, etc.), wood, charcoal, compost, food waste, vegetable oil residues, fishery residues, livestock waste, food waste, wastewater sludge, natural rubber, cotton, oils and fats (palm oil, castor oil, cottonseed oil, soybean oil, linseed oil, rapeseed oil, coconut oil, peanut oil, tall oil, corn oil, rice oil, safflower oil, sesame oil, olive ... Examples of the biological resources include: corn oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, tung oil, coconut oil, etc.), carbohydrate crops (corn, wheat, rice, rice husks, rice bran, old rice, potatoes, buckwheat, cassava, sago palm, sugar cane, etc.), bagasse (i.e., the residue after squeezing juice from sugar cane), soybeans, soybean pulp, essential oils (pine oil, orange oil, eucalyptus oil, etc.), pulp black liquor, algae, etc. Examples of the biological resources include those that have been processed (i.e., biological resource-derived substances). Examples of the processing methods include biological processing methods that utilize the functions of microorganisms, plants, animals, and tissue cultures thereof; chemical processing methods that utilize acids, alkalis, catalysts, thermal energy, light energy, etc.; physical processing methods such as micronization, compression, microwave processing, and electromagnetic wave processing; and the like. Examples of the biological resources include those that have been extracted and purified from the biological resources or the biological resources that have been processed (i.e., biological resource-derived substances). For example, sugars, proteins, amino acids, fatty acids, fatty acid esters, etc., purified from the biological resources can be used. Examples of the sugars include sucrose, glucose, trehalose, fructose, lactose, galactose, xylose, allose, talose, gulose, altrose, mannose, idose, arabinose, apiose, maltose, cellulose, starch, chitin, etc., derived from biological resources. Examples of the proteins include compounds derived from biological resources and formed by linking amino acids (preferably L-amino acids), including oligopeptides such as dipeptides. Examples of the amino acids include valine, leucine, isoleucine, arginine, lysine, asparagine, glutamine, phenylalanine, etc., derived from biological resources, and among these, valine, leucine, isoleucine, arginine, and phenylalanine are preferred. The amino acids may be L-amino acids or D-amino acids, but L-amino acids are preferred from the viewpoints of abundance in nature and ease of availability. Examples of the fatty acids include butyric acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, etc., which are derived from biological resources. Examples of the fatty acid esters include modified products of vegetable oils, animal oils, and fats and oils derived from biological resources. These biological resources may contain various materials and impurities.

本明細書において、前記再生資源(リサイクル資源)とは、一度使用され、又は使用されずに収集され、若しくは廃棄された製品を再生(リサイクル)して得た資源を指す。例えば、再生資源としては、使用済タイヤ等の使用済ゴム製品を再生(リサイクル)して得た資源等が挙げられる。 In this specification, the term "recycled resources" refers to resources obtained by regenerating (recycling) products that have been used once, or that have been collected without being used, or that have been discarded. For example, recycled resources include resources obtained by regenerating (recycling) used rubber products such as used tires.

<ウェットマスターバッチの製造方法>
本発明の一実施形態のウェットマスターバッチの製造方法(以下、「本実施形態の製造方法」と称することがある)は、再生カーボンブラックを含む充填剤を水に分散させてスラリー溶液を調製するスラリー調製工程と、前記スラリー溶液とゴムラテックス溶液とを混合する混合工程と、前記混合工程後の前記スラリー溶液と前記ゴムラテックス溶液とを液相で撹拌する撹拌工程と、を含むことを特徴とする、ウェットマスターバッチの製造方法である。かかる本実施形態の製造方法により、ウェットマスターバッチを得ることができ、また、かかるウェットマスターバッチを用いることにより、後述する本実施形態のゴム組成物が得られる。
<Wet masterbatch manufacturing method>
A method for producing a wet masterbatch according to one embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the "production method of this embodiment") is a method for producing a wet masterbatch, which is characterized by including a slurry preparation step of dispersing a filler containing recycled carbon black in water to prepare a slurry solution, a mixing step of mixing the slurry solution with a rubber latex solution, and a stirring step of stirring the slurry solution and the rubber latex solution after the mixing step in a liquid phase. A wet masterbatch can be obtained by the production method of this embodiment, and a rubber composition of this embodiment, which will be described later, can be obtained by using this wet masterbatch.

再生カーボンブラックは、再生カーボンブラック以外のカーボンブラック(ヴァージンカーボンブラック)に比べて、他の材料(ゴム材料など)に配合した際の分散性に改善の余地が生じる傾向にある。この点、本実施形態の製造方法においては、あらかじめ再生カーボンブラックを含む充填剤を水に分散させてスラリー溶液を調製しておき、かかるスラリー溶液をゴムラテックス溶液と混合する、という手順を採ることで、得られるウェットマスターバッチにおいて再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性を高めることができる。その上、本実施形態の製造方法で得られるウェットマスターバッチは、少なくとも再生カーボンブラックを用いるので、サステナビリティの向上に寄与し得る。 Compared to carbon black other than recycled carbon black (virgin carbon black), recycled carbon black tends to have room for improvement in dispersibility when mixed with other materials (rubber materials, etc.). In this regard, in the manufacturing method of this embodiment, a filler containing recycled carbon black is dispersed in water in advance to prepare a slurry solution, and this slurry solution is mixed with a rubber latex solution. This procedure can improve the dispersibility of the filler containing recycled carbon black in the resulting wet master batch. Furthermore, the wet master batch obtained by the manufacturing method of this embodiment uses at least recycled carbon black, which can contribute to improving sustainability.

(スラリー調製工程)
スラリー調製工程の方法(スラリー溶液を調製する方法)としては、特に限定されず、公知の方法及び装置を用いることができ、例えば、ローター・ステータータイプのハイシェアミキサー、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミル、ホモミキサー等を用いることができる。例えば、ホモミキサーに所定量の再生カーボンブラックを含む充填剤と水とを入れ、一定時間撹拌することで、スラリー溶液を調製することができる。
(Slurry preparation process)
The method for the slurry preparation step (method for preparing a slurry solution) is not particularly limited, and known methods and devices can be used, for example, a rotor-stator type high shear mixer, a high pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a colloid mill, a homomixer, etc. For example, a slurry solution can be prepared by putting a filler containing a predetermined amount of recycled carbon black and water into a homomixer and stirring for a certain period of time.

スラリー調製工程において、調製されるスラリー溶液における充填剤の濃度は、0.5質量%以上30質量%以下が好ましく、また、1質量%以上がより好ましく、15質量%以下がより好ましい。 In the slurry preparation process, the concentration of the filler in the prepared slurry solution is preferably 0.5% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less.

(混合工程)
混合工程の方法(スラリー溶液とゴムラテックス溶液とを混合する方法)としては、特に限定されず、公知の方法及び装置を用いることができ、例えば、ローター・ステータータイプのハイシェアミキサー、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミル、ホモミキサー等を用いることができる。
(Mixing process)
The method for the mixing step (method for mixing the slurry solution and the rubber latex solution) is not particularly limited, and known methods and devices can be used. For example, a rotor-stator type high-shear mixer, a high-pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a colloid mill, a homomixer, etc. can be used.

混合工程において、スラリー溶液由来の充填剤の量は、ゴムラテックス溶液由来のゴム成分100質量部に対して、10質量部以上100質量部以下であることが好ましい。上記量が、10質量部以上であれば、補強性を向上させることができ、100質量部以下であれば、低発熱性等の諸特性を良好に保持することができる。 In the mixing step, the amount of filler derived from the slurry solution is preferably 10 parts by mass or more and 100 parts by mass or less per 100 parts by mass of the rubber component derived from the rubber latex solution. If the amount is 10 parts by mass or more, the reinforcement properties can be improved, and if the amount is 100 parts by mass or less, various properties such as low heat generation can be well maintained.

(撹拌工程)
撹拌工程の方法(スラリー溶液とゴムラテックス溶液とを液相で撹拌する方法)としては、特に限定されず、例えば、上述した装置に備え付けられた撹拌手段により撹拌する方法が挙げられる。撹拌工程後に、ウェットマスターバッチが得られる。
(Mixing process)
The method of the stirring step (a method of stirring the slurry solution and the rubber latex solution in a liquid phase) is not particularly limited, and examples thereof include a method of stirring by a stirring means provided in the above-mentioned device. After the stirring step, a wet master batch is obtained.

(凝固)
なお、本実施形態の製造方法においては、適切なタイミング、特には撹拌工程中又は撹拌工程の後に、蟻酸、硫酸等の酸や、塩化ナトリウム等の塩の凝固剤を用い、凝固作用を生じさせてもよい。なお、本実施形態の製造方法においては、凝固剤を用いず、スラリー溶液とゴムラテックス溶液とを混合することによって、凝固がなされる場合もある。
(coagulation)
In the manufacturing method of the present embodiment, a coagulation action may be caused by using a coagulant such as an acid, formic acid, sulfuric acid, or a salt, such as sodium chloride, at an appropriate timing, particularly during or after the stirring step. In the manufacturing method of the present embodiment, coagulation may be caused by mixing the slurry solution and the rubber latex solution without using a coagulant.

(乾燥)
また、本実施形態の製造方法においては、撹拌工程の後、特には凝固の後に、乾燥を行ってもよい。乾燥の方法としては、真空乾燥機、エアドライヤー、ドラムドライヤー、バンドドライヤー等の通常の乾燥機を用いることができる。また、乾燥の際には、機械的せん断力をかけることが好ましい。この場合、カーボンブラックの分散性をより向上させることができる。このような機械的せん断力をかけながらの乾燥は、一般的な混練機を用いて行うことができるが、工業的生産性の観点から、連続混練機を用いることが好ましい。更には、同方向回転又は異方向回転の多軸混練押出機を用いることがより好ましい。
(Drying)
In the manufacturing method of the present embodiment, drying may be performed after the stirring step, particularly after solidification. As a drying method, a normal dryer such as a vacuum dryer, an air dryer, a drum dryer, or a band dryer can be used. In addition, it is preferable to apply a mechanical shearing force during drying. In this case, the dispersibility of the carbon black can be further improved. Although such drying while applying a mechanical shearing force can be performed using a general kneader, it is preferable to use a continuous kneader from the viewpoint of industrial productivity. Furthermore, it is more preferable to use a multi-screw kneading extruder with the same or opposite rotation.

次に、本実施形態の製造方法で用い得る各種材料について説明する。 Next, we will explain the various materials that can be used in the manufacturing method of this embodiment.

(充填剤)
充填剤は、スラリー調製工程において水に分散させる際に用いられる。また、充填剤は、再生カーボンブラックを含むことを要する。
(filler)
The filler is used to disperse the mixture in water during the slurry preparation process, and must contain recycled carbon black.

-再生カーボンブラック-
本明細書において、「再生カーボンブラック」とは、リサイクルに供された廃棄物である原材料から回収して得られるカーボンブラックを指す。上記リサイクルに供された廃棄物としては、使用済ゴム及び使用済タイヤに代表される、カーボンブラックを含むゴム製品(特には、加硫ゴム製品)、廃油等が挙げられる。「再生カーボンブラック」は、石油や天然ガスなどの炭化水素を原材料から直接製造されるカーボンブラック、すなわち、リサイクル品ではないカーボンブラックとは異なる。なお、ここでの「使用済」とは、実際に使用された後で廃棄されたものだけではなく、製造されたものの実際には使用されずに廃棄されたものも含む。
-Recycled carbon black-
In this specification, "recycled carbon black" refers to carbon black obtained by recovering from raw materials that are waste materials that have been recycled. Examples of the waste materials that have been recycled include rubber products (particularly vulcanized rubber products) that contain carbon black, such as used rubber and used tires, and waste oil. "Recycled carbon black" is different from carbon black that is produced directly from raw materials such as hydrocarbons, such as petroleum and natural gas, that is, carbon black that is not recycled. Note that "used" here includes not only carbon black that has been actually used and then discarded, but also carbon black that has been produced but not actually used and then discarded.

前記充填剤における再生カーボンブラックの割合は、50質量%以上であることが好ましい。この場合、サステナビリティの向上に一層寄与し得る。同様の観点から、前記充填剤における再生カーボンブラックの割合は、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましく、100質量%(即ち、充填剤が、再生カーボンブラックのみからなること)が特に好ましい。 The proportion of recycled carbon black in the filler is preferably 50% by mass or more. In this case, it can further contribute to improving sustainability. From the same viewpoint, the proportion of recycled carbon black in the filler is more preferably 70% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass (i.e., the filler is composed only of recycled carbon black).

また、本実施形態で用いる再生カーボンブラックは、カーボンブラックを含む加硫ゴム製品の熱分解によって得られたものであることが好ましい。この場合、使用済みゴム製品を有効に活用することができ、環境負荷低減に一層貢献することができる。更に、本実施形態で用いる再生カーボンブラックは、上記カーボンブラックを含む加硫ゴム製品の熱分解によって生成する固形残渣から得られたものであることが好ましい。カーボンブラックを含むゴム製品を熱分解した際に、固形残渣と揮発成分(オイル)とが得られ、いずれからも再生カーボンブラックを回収することが可能である。しかし、本実施形態で用いる再生カーボンブラックには、オイルから回収されるカーボンブラックは含まれないことが好ましい。 The recycled carbon black used in this embodiment is preferably obtained by thermal decomposition of a vulcanized rubber product containing carbon black. In this case, used rubber products can be effectively utilized, which can further contribute to reducing the environmental load. Furthermore, the recycled carbon black used in this embodiment is preferably obtained from a solid residue generated by thermal decomposition of the vulcanized rubber product containing the above carbon black. When a rubber product containing carbon black is thermally decomposed, a solid residue and a volatile component (oil) are obtained, and it is possible to recover recycled carbon black from either of them. However, it is preferable that the recycled carbon black used in this embodiment does not include carbon black recovered from oil.

使用済ゴム及び使用済タイヤに代表される廃棄物を熱分解して得られる固形残渣には、 カーボンブラックの他、灰分が含まれる。灰分は、ゴムやタイヤに含まれる不揮発成分に 由来する。このため、当該固形残渣から得られる再生カーボンブラックは、相対的にカーボンブラックの含有量が低くなる。一方で、再生カーボンブラックを用いて製造されるタイヤに要求される諸物性を考慮すると、再生カーボンブラックにおけるカーボン含有量は、高いほど好ましい。本実施形態で用いる再生カーボンブラックにおいて、カーボン含有量は、80質量%以上であることが好ましく、85質量%以上であることがより好ましく、87質量%以上であることがより好ましく、89質量%以上であることが更に好ましい。本実施形態で用いる再生カーボンブラックにおけるカーボン含有量は、97質量%以下であることが好ましい。なお、上記カーボン含有量は、吸着水分を含まない値である。 The solid residue obtained by pyrolysis of waste materials such as used rubber and used tires contains ash in addition to carbon black. Ash is derived from non-volatile components contained in rubber and tires. For this reason, the recycled carbon black obtained from the solid residue has a relatively low carbon black content. On the other hand, considering the various physical properties required for tires manufactured using recycled carbon black, the higher the carbon content in the recycled carbon black, the better. In the recycled carbon black used in this embodiment, the carbon content is preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, more preferably 87% by mass or more, and even more preferably 89% by mass or more. The carbon content in the recycled carbon black used in this embodiment is preferably 97% by mass or less. Note that the above carbon content does not include adsorbed moisture.

灰分には、具体的に、酸化亜鉛、硫化亜鉛、シリカ、鉄化合物(酸化鉄)、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等が含まれる。廃棄物を熱分解して得られる固形残渣から製造される再生カーボンブラックの場合、灰分を除去する種々の工程を行っても、灰分が一定量残留する。本実施形態においては、再生カーボンブラックに灰分が含まれることを許容する。本実施形態で用いる再生カーボンブラックは、灰分量の下限値は0.5質量%であっても良い。一方、タイヤ等のゴム製品に要求される諸物性、再生カーボンブラックの品質等を考慮すると、再生カーボンブラックにおける灰分量は、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、5.0質量%以下であることが更に好ましい。
ここで、本明細書において、カーボンブラックの灰分量は、カーボンブラックを550℃±25℃で燃焼させて灰化し、燃焼しない成分(灰分)の質量から算出する。
Specific examples of ash include zinc oxide, zinc sulfide, silica, iron compounds (iron oxide), calcium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, and the like. In the case of recycled carbon black produced from solid residue obtained by pyrolysis of waste, a certain amount of ash remains even after various processes for removing the ash. In this embodiment, the recycled carbon black is allowed to contain ash. The lower limit of the ash content of the recycled carbon black used in this embodiment may be 0.5% by mass. On the other hand, in consideration of the various physical properties required for rubber products such as tires, the quality of the recycled carbon black, and the like, the ash content of the recycled carbon black is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 5.0% by mass or less.
In this specification, the ash content of carbon black is calculated from the mass of unburned components (ash content) obtained by burning carbon black at 550° C.±25° C. to convert it to incineration.

また、再生カーボンブラックは、使用済み空気入りタイヤの熱分解プロセスから得ることができる。例えば、欧州特許出願公開第3427975号明細書では、「ゴム化学と技術」、Vol.85、No.3、408~449頁(2012)、特に、438、440、442頁に言及し、酸素を排除した550~800℃での有機材料の熱分解、または、比較的低い温度での真空熱分解により得られることが記載されている([0027])。このような熱分解プロセスから得られるカーボンブラックは、特許第6856781号の[0004]で言及されているように、通常、その表面に官能基を欠くものである(熱分解カーボンブラックと市販のカーボンブラックとの表面形態および化学の比較、PowderTechnology160(2005)190~193)。 Recycled carbon black can also be obtained from the pyrolysis process of used pneumatic tires. For example, European Patent Application Publication No. 3427975, referring to "Rubber Chemistry and Technology", Vol. 85, No. 3, pp. 408-449 (2012), in particular pp. 438, 440, and 442, describes that recycled carbon black is obtained by pyrolysis of organic materials at 550-800°C in the absence of oxygen, or by vacuum pyrolysis at relatively low temperatures ([0027]). Carbon black obtained from such pyrolysis processes usually lacks functional groups on its surface, as mentioned in [0004] of Japanese Patent No. 6856781 (Comparison of Surface Morphology and Chemistry of Pyrolytic Carbon Black and Commercial Carbon Black, Powder Technology 160 (2005) pp. 190-193).

再生カーボンブラックは、その表面に官能基を欠くものであってもよく、又は、その表面に官能基を含むように処理されたものであってもよい。再生カーボンブラックの表面に官能基を含むようにする処理は、常法により実施することができる。例えば、欧州特許出願公開第3173251号明細書では、熱分解プロセスから得られたカーボンブラックを、酸性条件下で、過マンガン酸カリウムで処理することにより、その表面にヒドロキシル及び/又はカルボキシル基を含むカーボンブラックを得ている。また、特許第6856781号では、熱分解プロセスから得られたカーボンブラックを、少なくとも1つのチオール基又はジスルフィド基を含むアミノ酸化合物で処理して、その表面が活性化されたカーボンブラックを得ている。本実施形態にかかる再生カーボンブラックは、これらの表面に官能基を含むように処理されたカーボンブラックをも含むものである。 The recycled carbon black may lack functional groups on its surface, or may be treated to include functional groups on its surface. The treatment to include functional groups on the surface of the recycled carbon black can be carried out by a conventional method. For example, in European Patent Application Publication No. 3173251, carbon black obtained from a pyrolysis process is treated with potassium permanganate under acidic conditions to obtain carbon black having hydroxyl and/or carboxyl groups on its surface. In Japanese Patent No. 6856781, carbon black obtained from a pyrolysis process is treated with an amino acid compound containing at least one thiol group or disulfide group to obtain carbon black with an activated surface. The recycled carbon black according to the present embodiment also includes carbon black that has been treated to include functional groups on its surface.

また、使用済みタイヤ等の架橋ゴム製品(加硫ゴム製品)の熱分解としては、例えば、650℃以上の温度の熱分解法が挙げられる。 In addition, pyrolysis of crosslinked rubber products (vulcanized rubber products) such as used tires can be performed at temperatures of 650°C or higher, for example.

本実施形態で用いる再生カーボンブラックは、窒素吸着比表面積NSAが20~150m/gであることが好ましく、また、DBP吸油量が50~150ml/100gであることが好ましい。なお、本実施形態における再生カーボンブラックとしては、市販品を用いることができ、かかる市販品としては、例えば、Enrestec社製の商品名「PB365」が挙げられる。PB365は、使用済みタイヤの熱分解を経て生成される再生カーボンブラックであり、NSAが73.6m/gである。また、PB365は、灰分を17質量%程度含んでいる The recycled carbon black used in this embodiment preferably has a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of 20 to 150 m 2 /g and a DBP oil absorption of 50 to 150 ml/100 g. Commercially available products can be used as the recycled carbon black in this embodiment, and an example of such a commercially available product is "PB365" manufactured by Enrestec. PB365 is a recycled carbon black produced through the thermal decomposition of used tires, and has an N 2 SA of 73.6 m 2 /g. PB365 also contains about 17% by mass of ash.

前記再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、20m/g以上が好ましく、50m/g以上がより好ましく、70m/g以上がより好ましく、90m/g以上が更に好ましく、また、200m/g以下が好ましく、150m/g以下がより好ましく、130m/g以下が更に好ましい。
なお、本明細書において、再生カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、JIS K 6217-2:2017(ISO 4652:2012)によって求められる。
The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the recycled carbon black is not particularly limited, and can be appropriately adjusted depending on, for example, the tire category to which it is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the recycled carbon black is preferably 20 m 2 /g or more, more preferably 50 m 2 /g or more, more preferably 70 m 2 /g or more, even more preferably 90 m 2 /g or more, and preferably 200 m 2 /g or less, more preferably 150 m 2 /g or less, and even more preferably 130 m 2 /g or less.
In this specification, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the recycled carbon black is determined in accordance with JIS K 6217-2:2017 (ISO 4652:2012).

前記再生カーボンブラックの含有量(配合量)は、前記ゴム成分100質量部に対して1~100質量部であることが好ましく、5~80質量部であることが更に好ましく、5~70質量部であることが更に好ましい。再生カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して5質量部以上であると、得られるゴム組成物を適用するゴム製品のサステナブル材料の比率を向上させる効果が大きく、また、70質量部以下であると、得られるゴム組成物の耐破壊性をより確実に維持できる。 The content (mixing amount) of the recycled carbon black is preferably 1 to 100 parts by mass, more preferably 5 to 80 parts by mass, and even more preferably 5 to 70 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component. When the content of recycled carbon black is 5 parts by mass or more per 100 parts by mass of the rubber component, the effect of improving the ratio of sustainable materials in the rubber product to which the obtained rubber composition is applied is large, and when the content is 70 parts by mass or less, the fracture resistance of the obtained rubber composition can be more reliably maintained.

-再生カーボンブラック以外の充填剤-
本実施形態においては、充填剤として、上述した再生カーボンブラックに加えて、再生カーボンブラック以外の充填剤を更に用いてもよい。即ち、スラリー溶液は、充填剤として、上述した再生カーボンブラックに加えて、再生カーボンブラック以外の充填剤を更に含んでもよい。再生カーボンブラック以外の充填剤としては、ヴァージンカーボンブラック(再生カーボンブラック以外のカーボンブラック、未使用のカーボンブラックとも言う)、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、マイカ等が挙げられる。
- Fillers other than recycled carbon black -
In this embodiment, in addition to the above-mentioned recycled carbon black, a filler other than the recycled carbon black may be used as the filler. That is, the slurry solution may further contain a filler other than the recycled carbon black as the filler, in addition to the above-mentioned recycled carbon black. Examples of fillers other than the recycled carbon black include virgin carbon black (carbon black other than the recycled carbon black, also called unused carbon black), silica, calcium carbonate, talc, alumina, clay, aluminum hydroxide, mica, etc.

ヴァージンカーボンブラックとしては、植物由来のカーボンブラックが挙げられ、植物由来のカーボンブラックとしては、例えば、ヒマシ油、松脂油に由来するものが挙げられる。 Virgin carbon black includes carbon black derived from plants, such as those derived from castor oil and pine oil.

前記再生カーボンブラック以外のカーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、再生カーボンブラック以外のカーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、20m/g以上が好ましく、50m/g以上がより好ましく、70m/g以上がより好ましく、90m/g以上が更に好ましく、また、200m/g以下が好ましく、150m/g以下がより好ましく、130m/g以下が更に好ましい。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the carbon black other than the recycled carbon black is not particularly limited and can be appropriately adjusted depending on, for example, the tire category to which it is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the carbon black other than the recycled carbon black is preferably 20 m 2 /g or more, more preferably 50 m 2 /g or more, more preferably 70 m 2 /g or more, even more preferably 90 m 2 /g or more, and preferably 200 m 2 /g or less, more preferably 150 m 2 /g or less, and even more preferably 130 m 2 /g or less.

前記再生カーボンブラック以外のカーボンブラックは、ジブチルフタレート(DBP)吸油量が50~150mL/100gであることが好ましい。また、再生カーボンブラック以外のカーボンブラックは、ジブチルフタレート(DBP)吸油量が50~150mL/100gで、且つ窒素吸着比表面積(NSA)が20~130m/gであることが更に好ましくジブチルフタレート(DBP)吸油量が80~130mL/100gで、且つ窒素吸着比表面積(NSA)が20~60m/gであることが更に好ましい。
ジブチルフタレート(DBP)吸油量が80~130mL/100gで、且つ窒素吸着比表面積(NSA)が20~60m/gであるカーボンブラックを、前記再生カーボンブラックと組み合わせることにより、ゴム組成物の耐破壊性をより一層確実に維持できる。
The carbon black other than the recycled carbon black preferably has a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 50 to 150 mL/100 g, more preferably a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 50 to 150 mL/100 g and a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 20 to 130 m 2 /g, and even more preferably a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 80 to 130 mL/100 g and a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 20 to 60 m 2 /g.
By combining the recycled carbon black with carbon black having a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption of 80 to 130 mL/100 g and a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 20 to 60 m 2 /g, the fracture resistance of the rubber composition can be maintained more reliably.

該シリカとしては、例えば、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらの中でも、シラノール基が多い点で、湿式シリカが好ましい。これらシリカは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。前記シリカとしては、市販品を利用することができ、該シリカの市販品としては、東ソー・シリカ(株)、Evonik社、Solvay社、ソルベイジャパン(株)、(株)トクヤマ等の製品を使用できる。 Examples of the silica include wet silica (hydrated silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, aluminum silicate, etc., and among these, wet silica is preferred because it has a large number of silanol groups. These silicas may be used alone or in combination of two or more. Commercially available products of the silica can be used, and examples of the commercially available silica include products from Tosoh Silica Co., Ltd., Evonik Corporation, Solvay Corporation, Solvay Japan Co., Ltd., Tokuyama Corporation, etc.

前記シリカとしては、環境負荷低減の観点から、ケイ酸植物由来のシリカが好ましい。該ケイ酸植物は、例えば、コケ類、シダ類、トクサ類、ウリ科、イラクサ科、イネ科の植物等に存在する。これら植物の中でも、イネ科植物が好ましい。また、該イネ科植物としては、イネ、笹、サトウキビ等が挙げられ、これらの中でも、イネが好ましい。該イネは、食用に広く栽培されているため、広い地域で現地調達可能であり、また、イネの籾殻は、産業廃棄物として多量に発生することから量を確保し易い。従って、入手容易性の観点から、シリカとしては、籾殻由来のシリカ(以下、「籾殻シリカ」とも呼ぶ。)が特に好ましい。該籾殻シリカを用いることで、産業廃棄物となる籾殻を有効活用でき、また、タイヤ製造工場の近隣で原料を現地調達できるため、輸送や保管のエネルギー及びコストを低減でき、種々の観点から、環境面で好ましい。前記籾殻シリカは、籾殻を加熱により炭化して得られる籾殻炭の粉末でもよいし、籾殻を燃料としてバイオマスボイラーで燃焼させた際に発生する籾殻灰をアルカリで抽出してケイ酸アルカリ水溶液を調製し、該ケイ酸アルカリ水溶液を用いて湿式法で製造した沈降シリカでもよい。前記籾殻炭の製法は、特に限定されず、公知の種々の方法を用いることができ、例えば、窯を用いて籾殻を蒸し焼きにすることで熱分解させて籾殻炭を得ることができる。このようにして得られる籾殻炭を公知の粉砕機(例えば、ボールミル)を用いて粉砕し、所定の粒径範囲に選別し分級することで、籾殻炭の粉末を得ることができる。また、前記籾殻由来の沈降シリカは、特開2019-38728号公報に記載の方法等で製造できる。
前記シリカとしては、更に、半導体の原材料となるシリコンウエハースの端材、ガラス瓶などからケイ素成分をリサイクルして製造に使用したシリカ、等も挙げられる。
As the silica, silica derived from silicic acid plants is preferred from the viewpoint of reducing environmental load. The silicic acid plants are present, for example, in mosses, ferns, horsetails, Cucurbitaceae, Urticaceae, and Gramineae plants. Among these plants, Gramineae plants are preferred. In addition, the Gramineae plants include rice, bamboo grass, sugarcane, and the like, among which rice is preferred. Since rice is widely cultivated for food, it can be procured locally in a wide area, and since rice husks are generated in large quantities as industrial waste, it is easy to secure the amount. Therefore, from the viewpoint of easy availability, silica derived from rice husks (hereinafter also referred to as "rice husk silica") is particularly preferred as silica. By using the rice husk silica, rice husks that become industrial waste can be effectively utilized, and since the raw material can be procured locally near the tire manufacturing plant, the energy and cost of transportation and storage can be reduced, which is environmentally preferable from various viewpoints. The rice husk silica may be a powder of rice husk charcoal obtained by carbonizing rice husks by heating, or may be precipitated silica produced by a wet method using an aqueous alkali silicate solution, which is prepared by extracting rice husk ash generated when rice husks are burned in a biomass boiler using rice husks as fuel with an alkali. The method for producing the rice husk charcoal is not particularly limited, and various known methods can be used. For example, rice husks can be pyrolyzed by steaming them in a kiln to obtain rice husk charcoal. The rice husk charcoal thus obtained is pulverized using a known pulverizer (e.g., a ball mill), and then sorted and classified into a predetermined particle size range to obtain a powder of rice husk charcoal. The precipitated silica derived from rice husks can be produced by the method described in JP 2019-38728 A.
Further examples of the silica include silica produced by recycling silicon components from scraps of silicon wafers, which are raw materials for semiconductors, glass bottles, etc.

前記シリカは、窒素吸着比表面積(NSA)が50m/g以上であることが好ましく、100m/g以上であることがより好ましく、150m/g以上であることが更に好ましく、また、350m/g以下であることが好ましく、250m/g以下であることがより好ましく、230m/g以下であることが更に好ましく、200m/g以下であることがより一層好ましい。
なお、本明細書において、シリカの窒素吸着比表面積(NSA)は、ASTM D3037-93に準じてBET法で測定される値である。
The silica preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 50 m 2 /g or more, more preferably 100 m 2 /g or more, and even more preferably 150 m 2 /g or more, and preferably 350 m 2 /g or less, more preferably 250 m 2 /g or less, even more preferably 230 m 2 /g or less, and even more preferably 200 m 2 /g or less.
In this specification, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is a value measured by the BET method in accordance with ASTM D3037-93.

前記シリカの配合量は、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、シリカの配合量は、ゴムラテックス溶液由来のゴム成分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、30質量部以上がより好ましく、50質量部以上がより好ましく、70質量部以上がより好ましく、80質量部以上が更に好ましく、100質量部以上がより一層好ましく、110質量部以上が特に好ましく、また、300質量部以下が好ましく、200質量部以下がより好ましく、180質量部以下が更に好ましく、150質量部以下が特に好ましい。 The amount of silica blended can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category, tire components, target performance, etc. to which the rubber latex solution is applied. For example, the amount of silica blended is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, more preferably 70 parts by mass or more, even more preferably 80 parts by mass or more, even more preferably 100 parts by mass or more, particularly preferably 110 parts by mass or more, and preferably 300 parts by mass or less, more preferably 200 parts by mass or less, even more preferably 180 parts by mass or less, and particularly preferably 150 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber component derived from the rubber latex solution.

なお、充填剤としてシリカを用いる場合には、該シリカの効果を向上させるために、シランカップリング剤を更に用いることが好ましい。即ち、充填剤としてシリカを用いる場合には、スラリー溶液は、シランカップリング剤を更に含むことが好ましい。該シランカップリング剤としては、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン、3-トリメトキシシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3-トリエトキシシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2-トリエトキシシリルエチル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3-トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3-トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、3-トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3-トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3-ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、3-メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド等が挙げられる。前記シランカップリング剤としては、市販品を利用することができ、該シランカップリング剤の市販品としては、例えば、Evonik社、Momentive社、信越シリコーン(株)、東レ・ダウコーニング(株)、東京化成工業(株)、アヅマックス(株)等の製品を使用できる。これらシランカップリング剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In addition, when silica is used as a filler, it is preferable to further use a silane coupling agent in order to improve the effect of the silica. That is, when silica is used as a filler, it is preferable that the slurry solution further contains a silane coupling agent. The silane coupling agent is bis(3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis(2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis(3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyl trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl triethoxysilane, 2-mercaptoethyl trimethoxysilane, 2-mercaptoethyl triethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, Examples of the silane coupling agent include N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropyl benzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl benzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, bis(3-diethoxymethylsilylpropyl)tetrasulfide, 3-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, dimethoxymethylsilylpropyl benzothiazolyl tetrasulfide, etc. As the silane coupling agent, commercially available products can be used, and examples of the commercially available silane coupling agent include products from Evonik, Momentive, Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., Dow Corning Toray Co., Ltd., Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., and Azumax Co., Ltd. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

(ゴムラテックス溶液)
本実施形態の製造方法で用いるゴムラテックス溶液は、ゴム成分を含有するラテックス溶液である。本実施形態で用いるゴムラテックス溶液は、作業性の向上の観点から、固形分濃度が10~30質量%になるように、適宜水等の分散媒によって濃度調整することが好ましい。
(rubber latex solution)
The rubber latex solution used in the production method of the present embodiment is a latex solution containing a rubber component. From the viewpoint of improving workability, it is preferable to adjust the concentration of the rubber latex solution used in the present embodiment to 10 to 30 mass % solid content by appropriately using a dispersion medium such as water.

該ゴム成分は、サステナブル率が30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以上であることがより一層好ましく、100質量%であることが特に好ましい。 The rubber component preferably has a sustainability rate of 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, even more preferably 50% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass.

前記ゴム成分としては、生物資源由来のゴム、及び再生資源由来のゴムが好ましい。
ここで、前記生物資源由来のゴムを構成するモノマー成分100mol%中の生物資源由来のモノマー成分の割合は、50mol%以上が好ましく、70mol%以上がより好ましく、80mol%以上が更に好ましく、90mol%以上がより一層好ましく、95mol%以上が特に好ましく、100mol%であってもよい。
また、前記再生資源由来のゴムを構成するモノマー成分100mol%中の再生資源由来のモノマー成分の割合は、50mol%以上が好ましく、70mol%以上がより好ましく、80mol%以上が更に好ましく、90mol%以上がより一層好ましく、95mol%以上が特に好ましく、100mol%であってもよい。
As the rubber component, rubber derived from biological resources and rubber derived from recycled resources are preferred.
Here, the proportion of the monomer components derived from biological resources in 100 mol% of the monomer components constituting the rubber derived from biological resources is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, even more preferably 80 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, particularly preferably 95 mol% or more, and may be 100 mol%.
The proportion of the monomer components derived from recycled resources in 100 mol% of the monomer components constituting the rubber derived from recycled resources is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, even more preferably 80 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, particularly preferably 95 mol% or more, and may be 100 mol%.

前記ゴム成分は、架橋に寄与する成分であり、通常、重量平均分子量(Mw)が1万以上であり、好ましくは5万以上、より好ましくは15万以上、更に好ましくは20万以上であり、また、好ましくは500万以下、より好ましくは200万以下、より好ましくは150万以下、更に好ましくは130万以下である。
なお、本明細書において、ゴム成分の重量平均分子量(Mw)は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)(東ソー(株)製GPC-8000シリーズ、検出器:示差屈折計、カラム:東ソー(株)製のTSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M)による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めることができる。
The rubber component is a component that contributes to crosslinking, and usually has a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 or more, preferably 50,000 or more, more preferably 150,000 or more, and even more preferably 200,000 or more, and preferably 5,000,000 or less, more preferably 2,000,000 or less, more preferably 1,500,000 or less, and even more preferably 1,300,000 or less.
In this specification, the weight average molecular weight (Mw) of the rubber component can be determined, for example, by standard polystyrene conversion based on a measured value obtained by gel permeation chromatography (GPC) (GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corporation, detector: differential refractometer, column: TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M manufactured by Tosoh Corporation).

前記ゴム成分としては、ジエン系ゴムが好ましく、また、該ジエン系ゴムとしては、イソプレン系ゴム、及びブタジエン系ゴムが好ましい。ここで、イソプレン系ゴムとは、モノマー単位としてイソプレン由来の単位を含むゴムを指し、また、ブタジエン系ゴムとは、モノマー単位としてブタジエン由来の単位を含むゴムを指す。 The rubber component is preferably a diene rubber, and the diene rubber is preferably an isoprene rubber or a butadiene rubber. Here, isoprene rubber refers to rubber that contains isoprene-derived units as monomer units, and butadiene rubber refers to rubber that contains butadiene-derived units as monomer units.

前記イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、合成イソプレンゴム(IR)、改質天然ゴム(改質NR)、変性天然ゴム(変性NR)、変性合成イソプレンゴム(変性IR)等が挙げられる。天然ゴム(NR)としては、例えば、RSS#3、TSR20(例えば、SIR20やSTR20)等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。天然ゴム(NR)の起源は、特に限定されず、例えば、パラゴムノキ由来、グアユール由来、ロシアタンポポ由来のもの等が挙げられる。合成イソプレンゴム(IR)としては、特に限定されず、例えば、IR2200等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。改質NRとしては、脱タンパク質天然ゴム(DPNR)、高純度天然ゴム(UPNR)等が挙げられる。変性NRとしては、エポキシ化天然ゴム(ENR)、水素添加天然ゴム(HNR)、グラフト化天然ゴム等が挙げられる。変性IRとしては、エポキシ化合成イソプレンゴム、水素添加合成イソプレンゴム、グラフト化合成イソプレンゴム等が挙げられる。これらイソプレン系ゴムは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、イソプレン系ゴムとしては、NRが好ましい。 Examples of the isoprene-based rubber include natural rubber (NR), synthetic isoprene rubber (IR), modified natural rubber (modified NR), modified natural rubber (modified NR), and modified synthetic isoprene rubber (modified IR). Examples of natural rubber (NR) include those commonly used in the tire industry, such as RSS#3 and TSR20 (e.g., SIR20 and STR20). The origin of natural rubber (NR) is not particularly limited, and examples of the natural rubber include those derived from Hevea brasiliensis, guayule, and Russian dandelion. Examples of synthetic isoprene rubber (IR) are not particularly limited, and examples of the synthetic isoprene rubber (IR) include those commonly used in the tire industry, such as IR2200. Examples of modified NR include deproteinized natural rubber (DPNR), high-purity natural rubber (UPNR), and the like. Examples of modified NR include epoxidized natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), and grafted natural rubber. Examples of modified IR include epoxidized synthetic isoprene rubber, hydrogenated synthetic isoprene rubber, and grafted synthetic isoprene rubber. These isoprene-based rubbers may be used alone or in combination of two or more. Among these, NR is preferred as the isoprene-based rubber.

特に、上記天然ゴムとしては、例えば、フィールドラテックス、アンモニア処理ラテックス、遠心分離濃縮ラテックス、界面活性剤又は酵素で処理した脱タンパク質ラテックス等が挙げられる。 In particular, examples of the natural rubber include field latex, ammonia-treated latex, centrifugal concentrated latex, and deproteinized latex treated with surfactants or enzymes.

前記イソプレン系ゴムは、サステナブル率が30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以上であることがより一層好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
前記イソプレン系ゴムのサステナブル率を前記範囲内とするためには、天然ゴム(NR)を使用したり、生物資源由来のイソプレンや再生資源由来のイソプレンをモノマー成分として合成されたポリマーを使用することが好ましい。この際、合成されたポリマーは、生物資源由来のモノマーの単独重合体であってもよいし、再生資源由来のモノマーの単独重合体であってもよいし、生物資源由来のモノマーと再生資源由来のモノマーとの共重合体であってもよいし、生物資源由来のモノマー及び/又は再生資源由来のモノマーと化石資源(石油等)由来のモノマーとの共重合体であってもよい。
The isoprene-based rubber preferably has a sustainability rate of 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass.
In order to set the sustainability rate of the isoprene-based rubber within the above range, it is preferable to use natural rubber (NR) or a polymer synthesized using isoprene derived from biological resources or isoprene derived from renewable resources as a monomer component. In this case, the synthesized polymer may be a homopolymer of a monomer derived from biological resources, a homopolymer of a monomer derived from renewable resources, a copolymer of a monomer derived from biological resources and a monomer derived from renewable resources, or a copolymer of a monomer derived from biological resources and/or a monomer derived from renewable resources and a monomer derived from a fossil resource (petroleum, etc.).

前記ブタジエン系ゴムとしては、ブタジエンゴム(BR)、芳香族ビニル化合物-ブタジエン共重合体ゴム(例えば、スチレン-ブタジエンゴム(SBR))等が挙げられる。ここで、ブタジエン系ゴムの原料となるブタジエンは、生物資源由来又は再生資源由来であることが好ましい。 The butadiene-based rubber may be butadiene rubber (BR), aromatic vinyl compound-butadiene copolymer rubber (e.g., styrene-butadiene rubber (SBR)), etc. Here, the butadiene that is the raw material for butadiene-based rubber is preferably derived from biological resources or recycled resources.

前記ブタジエンゴム(BR)としては、例えば、高シス含量のブタジエンゴム、低シス含量のブタジエンゴム、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するブタジエンゴム等が挙げられる。前記ブタジエンゴム(BR)としては、市販品を利用することができ、該ブタジエンゴムの市販品としては、UBEエラストマー(株)、株式会社ENEOSマテリアルズ、旭化成(株)、日本ゼオン(株)等の製品が挙げられる。これらブタジエンゴムは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the butadiene rubber (BR) include high cis content butadiene rubber, low cis content butadiene rubber, and butadiene rubber containing syndiotactic polybutadiene crystals. Commercially available products can be used as the butadiene rubber (BR), and examples of commercially available butadiene rubber include products from UBE Elastomers Co., Ltd., ENEOS Materials Corporation, Asahi Kasei Corporation, and Zeon Corporation. These butadiene rubbers may be used alone or in combination of two or more types.

前記芳香族ビニル化合物-ブタジエン共重合体ゴム(例えば、SBR)としては、例えば、乳化重合芳香族ビニル化合物-ブタジエン共重合体ゴム(例えば、乳化重合スチレン-ブタジエンゴム(E-SBR))、溶液重合芳香族ビニル化合物-ブタジエン共重合体ゴム(例えば、溶液重合スチレン-ブタジエンゴム(S-SBR))等が挙げられる。前記芳香族ビニル化合物-ブタジエン共重合体ゴムにおいて、芳香族ビニル化合物(芳香族ビニルモノマー)としては、例えば、スチレン、ビニルナフタレン、ジビニルナフタレン等が挙げられる。これら芳香族ビニル化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、スチレンが好ましく、生物資源由来のスチレン、及び再生資源由来のスチレンが特に好ましい。即ち、芳香族ビニル化合物-ブタジエン共重合体ゴムとしては、SBRが好ましい。なお、前記スチレンは、置換基を有していてもよい。前記芳香族ビニル化合物-ブタジエン共重合体ゴムとしては、市販品を利用することができ、該市販品としては、旭化成(株)、株式会社ENEOSマテリアルズ、日本ゼオン(株)、住友化学(株)等の製品が挙げられる。これら芳香族ビニル化合物-ブタジエン共重合体ゴムは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the aromatic vinyl compound-butadiene copolymer rubber (e.g., SBR) include emulsion-polymerized aromatic vinyl compound-butadiene copolymer rubber (e.g., emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber (E-SBR)), solution-polymerized aromatic vinyl compound-butadiene copolymer rubber (e.g., solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR)), and the like. In the aromatic vinyl compound-butadiene copolymer rubber, examples of the aromatic vinyl compound (aromatic vinyl monomer) include styrene, vinyl naphthalene, divinyl naphthalene, and the like. These aromatic vinyl compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, styrene is preferred, and styrene derived from biological resources and styrene derived from recycled resources are particularly preferred. That is, SBR is preferred as the aromatic vinyl compound-butadiene copolymer rubber. The styrene may have a substituent. As the aromatic vinyl compound-butadiene copolymer rubber, commercially available products can be used, and examples of such commercially available products include products from Asahi Kasei Corporation, ENEOS Materials Corporation, Nippon Zeon Corporation, Sumitomo Chemical Co., Ltd., and the like. These aromatic vinyl compound-butadiene copolymer rubbers may be used alone or in combination of two or more.

前記ブタジエン系ゴムは、サステナブル率が30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以上であることがより一層好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
前記ブタジエン系ゴムのサステナブル率を前記範囲内とするためには、例えば、生物資源由来のブタジエン、再生資源由来のブタジエン、生物資源由来の芳香族ビニル化合物(例えば、生物資源由来のスチレン)、再生資源由来の芳香族ビニル化合物(例えば、再生資源由来のスチレン)をモノマー成分として合成されたポリマーを使用すればよい。この際、合成されたポリマーは、生物資源由来のモノマーの単独重合体であってもよいし、再生資源由来のモノマーの単独重合体であってもよいし、生物資源由来のモノマーと再生資源由来のモノマーとの共重合体であってもよいし、生物資源由来のモノマー及び/又は再生資源由来のモノマーと化石資源(石油等)由来のモノマーとの共重合体であってもよい。なお、生物資源(バイオマス資源)由来のブタジエンゴム(B-BR)、生物資源由来の芳香族ビニル化合物-ブタジエン共重合体ゴム(例えば、生物資源(バイオマス資源)由来のスチレン-ブタジエンゴム(B-SBR))には、ブタジエン等を従来法に従って重合して得たゴムだけではなく、微生物、植物、動物、及びこれらの組織培養体(以下、「微生物等」とも呼ぶ。)による反応や酵素反応により得られたゴムも包含される。
The butadiene-based rubber has a sustainability rate of preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass.
In order to set the sustainability rate of the butadiene-based rubber within the above range, for example, a polymer synthesized using butadiene derived from biological resources, butadiene derived from renewable resources, aromatic vinyl compounds derived from biological resources (e.g., styrene derived from biological resources), and aromatic vinyl compounds derived from renewable resources (e.g., styrene derived from renewable resources) as monomer components may be used. In this case, the synthesized polymer may be a homopolymer of a monomer derived from biological resources, a homopolymer of a monomer derived from renewable resources, a copolymer of a monomer derived from biological resources and a monomer derived from renewable resources, or a copolymer of a monomer derived from biological resources and/or a monomer derived from renewable resources and a monomer derived from a fossil resource (petroleum, etc.). In addition, the butadiene rubber (B-BR) derived from biological resources (biomass resources), and aromatic vinyl compound-butadiene copolymer rubber derived from biological resources (e.g., styrene-butadiene rubber (B-SBR) derived from biological resources (biomass resources)) include not only rubber obtained by polymerizing butadiene, etc. according to a conventional method, but also rubber obtained by reaction or enzyme reaction by microorganisms, plants, animals, and tissue cultures thereof (hereinafter also referred to as "microorganisms, etc.").

また、前記ゴム成分全体のサステナブル率を前記範囲内とするためには、ゴム成分として、上述の通り天然ゴム(NR)を使用したり、生物資源由来のモノマー成分や再生資源由来のモノマー成分をモノマー成分として合成されたポリマーを使用することが好ましい。 In order to keep the sustainability rate of the entire rubber component within the above range, it is preferable to use natural rubber (NR) as the rubber component as described above, or to use a polymer synthesized using monomer components derived from biological resources or monomer components derived from recycled resources as monomer components.

一般に、タイヤ用ゴム組成物の素材(ゴム及びそのモノマー、充填剤、樹脂等)は、その製造に大規模な製造装置を要するため、通常、特定地域の大工場で生産され、原料及び製品の保管、輸送に多くのエネルギーを要する。これに対して、生物資源(バイオマス資源)由来の素材は、各地域の農産物、森林等に由来し、また、微生物の発酵、触媒反応により小規模でも製造できるため、各地域の生産物や廃棄物を活用することで、原料の輸送及び保管に要するエネルギーを削減でき、更には製造した素材のタイヤ工場への輸送及び保管に要するエネルギーも削減でき、環境に優しい。また、再生資源(リサイクル資源)由来の素材は、例えば、使用済タイヤを解体、熱分解して、ゴム、充填剤、スチールコード等、タイヤを構成する材料を取り出すことで入手できる。その他にも、生物資源又は生物資源の処理物を脱硫して、当該生物資源又は生物資源の処理物から硫黄含有物質を取り除く脱硫工程と、該脱硫工程で発生した脱硫処理残渣から硫黄を回収する回収工程と、回収した硫黄を加硫用硫黄に加工する加工工程と、を含む方法(例えば、特願2022-140390に記載の方法)等により、生物資源又は生物資源の処理物から硫黄を得ることができ、各種廃棄物や使用済み物品からタイヤ用ゴム組成物の素材を入手することができる。このように、サステナブル材料(生物資源由来の素材や、再生資源由来の素材)を用いることで、ライフサイクル全体における二酸化炭素排出量(LCCO2)の削減、ライフサイクル全体におけるエネルギー消費量(LCE)の削減、ライフサイクル全体で発生するコスト(LCC)の削減、化石資源の使用量削減等、タイヤ製造において総合的に環境負荷を低減できる。 In general, the raw materials for rubber compositions for tires (rubber and its monomers, fillers, resins, etc.) require large-scale manufacturing equipment, so they are usually produced in large factories in specific regions, and a lot of energy is required for the storage and transportation of raw materials and products. In contrast, materials derived from biological resources (biomass resources) are derived from agricultural products, forests, etc. in each region, and can be produced on a small scale by fermentation of microorganisms and catalytic reactions. By utilizing local products and waste, the energy required for transporting and storing raw materials can be reduced, and the energy required for transporting and storing the produced materials to tire factories can also be reduced, making it environmentally friendly. In addition, materials derived from recycled resources (recycling resources) can be obtained, for example, by dismantling and pyrolyzing used tires to extract the materials that make up the tires, such as rubber, fillers, and steel cords. In addition, sulfur can be obtained from biological resources or processed products of biological resources by a method including a desulfurization step of desulfurizing biological resources or processed products of biological resources to remove sulfur-containing substances from the biological resources or processed products of biological resources, a recovery step of recovering sulfur from the desulfurization residue generated in the desulfurization step, and a processing step of processing the recovered sulfur into sulfur for vulcanization (for example, the method described in Japanese Patent Application No. 2022-140390), and materials for rubber compositions for tires can be obtained from various wastes and used items. In this way, by using sustainable materials (materials derived from biological resources or materials derived from renewable resources), it is possible to reduce the overall environmental burden in tire manufacturing, such as reducing carbon dioxide emissions (LCCO2) over the entire life cycle, reducing energy consumption (LCE) over the entire life cycle, reducing costs (LCC) incurred over the entire life cycle, and reducing the amount of fossil resources used.

また、ウェットマスターバッチ(又はゴム組成物)を製造する際の、生物資源、再生資源、化石資源(例えば、化石資源由来のモノマー成分)の供給状況及び/又は市場の要求(例えば、生物資源の食料としての需要)に応じて、生物資源由来のモノマー成分、再生資源由来のモノマー成分、及び化石資源由来のモノマー成分の比率を適宜選択して、生物資源由来のモノマー成分、再生資源由来のモノマー成分、及び化石資源由来のモノマー成分を重合することにより、従来の合成ゴムを用いた場合と同等の性能を有するサステナブル材料(生物資源由来の素材や、再生資源由来の素材)由来のゴムを得ることができる。なお、再生資源由来のモノマー成分を用いる場合は、該モノマーの製造工程上の理由から、化石資源由来のモノマー成分と分けることが困難な場合もある。その場合は、マスバランスの考え方を採用することで、環境に対する影響を評価することができる。 In addition, when producing a wet masterbatch (or a rubber composition), the ratio of monomer components derived from biological resources, monomer components derived from renewable resources, and monomer components derived from fossil resources can be appropriately selected according to the supply situation of biological resources, renewable resources, and fossil resources (e.g., monomer components derived from fossil resources) and/or market demand (e.g., demand for biological resources as food), and the monomer components derived from biological resources, monomer components derived from renewable resources, and monomer components derived from fossil resources can be polymerized to obtain rubber derived from sustainable materials (materials derived from biological resources or materials derived from renewable resources) that have the same performance as conventional synthetic rubber. Note that when using monomer components derived from renewable resources, it may be difficult to separate them from monomer components derived from fossil resources due to the manufacturing process of the monomer. In such cases, the impact on the environment can be evaluated by adopting the concept of mass balance.

前記ゴム成分全体中の各モノマー単位(例えば、イソプレンに由来する単位、ブタジエンに由来する単位、芳香族ビニル化合物に由来する単位)の比率は、適用先の部材等に応じて、適宜調整することができる。該ゴム成分全体中の各モノマー単位の比率は、例えば、上述のイソプレン系ゴム、ブタジエン系ゴムを適宜組み合わせることで調整できる。また、ブタジエンに由来する単位中のシス結合単位の比率についても、適用先の部材等に応じて適宜調整することができる。
なお、本明細書において、「モノマー単位」とは、ポリマーの構成単位を意味し、「イソプレンに由来する単位」とは、モノマーであるイソプレンに基づいて構成されるポリマー中の構成単位(天然ゴム中のイソプレン単位も含む)を意味し、「ブタジエンに由来する単位」とは、モノマーであるブタジエンに基づいて構成されるポリマー中の構成単位を意味し、芳香族ビニル化合物に由来する単位とは、モノマーである芳香族ビニル化合物に基づいて構成されるポリマー中の構成単位を意味する。
また、本明細書において、各モノマー単位の比率は、NMRにより測定される。
The ratio of each monomer unit (e.g., unit derived from isoprene, unit derived from butadiene, unit derived from aromatic vinyl compound) in the entire rubber component can be adjusted appropriately depending on the member to which the rubber is applied. The ratio of each monomer unit in the entire rubber component can be adjusted, for example, by appropriately combining the above-mentioned isoprene-based rubber and butadiene-based rubber. In addition, the ratio of cis-bond units in the butadiene-based units can also be adjusted appropriately depending on the member to which the rubber is applied.
In this specification, the term "monomer unit" refers to a structural unit of a polymer, the term "unit derived from isoprene" refers to a structural unit in a polymer constituted based on the monomer isoprene (including the isoprene unit in natural rubber), the term "unit derived from butadiene" refers to a structural unit in a polymer constituted based on the monomer butadiene, and the term "unit derived from an aromatic vinyl compound" refers to a structural unit in a polymer constituted based on the monomer aromatic vinyl compound.
In this specification, the ratio of each monomer unit is measured by NMR.

前記ゴム成分は、上述のイソプレン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)、芳香族ビニル化合物-ブタジエン共重合体ゴム(例えば、SBR)の他にも、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)、スチレン-イソプレン-ブタジエン共重合体ゴム(SIBR)等のジエン系ゴムを含んでもよい。これらゴム成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The rubber component may contain diene rubbers such as acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), and styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber (SIBR) in addition to the above-mentioned isoprene-based rubber, butadiene rubber (BR), and aromatic vinyl compound-butadiene copolymer rubber (e.g., SBR). These rubber components may be used alone or in combination of two or more.

前記ゴム成分には、変性により、カーボンブラック、シリカ等の充填剤と相互作用する官能基が導入されていてもよい。該官能基としては、アミノ基、アミド基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、水酸基、オキシ基、エポキシ基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、シリル基、アルコキシシリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基等が挙げられ、また、これら官能基は、置換基を有していてもよい。これら官能基は、1種単独でゴム成分に導入してもよいし、2種以上を組み合わせてゴム成分に導入してもよい。これらの中でも、アミノ基、アルコキシ基、及びアルコキシシリル基が好ましく、アミノ基の水素原子が炭素数1~6のアルキル基で置換された置換アミノ基、炭素数1~6のアルコキシ基、及び炭素数1~6のアルコキシシリル基が更に好ましい。 The rubber component may be modified to introduce functional groups that interact with fillers such as carbon black and silica. Examples of such functional groups include amino groups, amide groups, isocyanate groups, imino groups, imidazole groups, urea groups, ammonium groups, imide groups, hydrazo groups, azo groups, diazo groups, carboxyl groups, nitrile groups, pyridyl groups, alkoxy groups, hydroxyl groups, oxy groups, epoxy groups, ether groups, carbonyl groups, oxycarbonyl groups, silyl groups, alkoxysilyl groups, mercapto groups, sulfide groups, disulfide groups, sulfonyl groups, sulfinyl groups, and thiocarbonyl groups. These functional groups may have a substituent. These functional groups may be introduced into the rubber component alone or in combination of two or more types. Among these, amino groups, alkoxy groups, and alkoxysilyl groups are preferred, and substituted amino groups in which the hydrogen atom of an amino group is substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, and alkoxysilyl groups having 1 to 6 carbon atoms are even more preferred.

前記官能基は、例えば、該官能基を有する化合物(変性剤)を前記ゴム成分と反応させることで導入できる。該官能基は、シリカやカーボンブラックといった充填剤に対して相互作用性を有する変性官能基であり、例えば、含窒素官能基、含ケイ素官能基、含酸素官能基等が挙げられる。含窒素官能基を有する化合物(変性剤)としては、アミノ基含有化合物等が挙げられ、含ケイ素官能基を有する化合物(変性剤)としては、ハロゲン化ケイ素、ヒドロカルビルオキシシラン化合物等が挙げられ、含酸素官能基を有する化合物(変性剤)としては、アルコキシ基含有化合物、アルキレンオキシド基含有化合物、トリアルキルシリロキシ基含有化合物等が挙げられる。より具体的には、国際公開第2016/194316号、国際公開第2019/117256号に記載の化合物等が挙げられる。これら変性剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The functional group can be introduced, for example, by reacting a compound (modifier) having the functional group with the rubber component. The functional group is a modified functional group that has an interactive property with fillers such as silica and carbon black, and examples thereof include a nitrogen-containing functional group, a silicon-containing functional group, and an oxygen-containing functional group. Examples of compounds (modifiers) having a nitrogen-containing functional group include amino group-containing compounds, and examples of compounds (modifiers) having a silicon-containing functional group include silicon halides and hydrocarbyloxysilane compounds. Examples of compounds (modifiers) having an oxygen-containing functional group include alkoxy group-containing compounds, alkylene oxide group-containing compounds, and trialkylsilyloxy group-containing compounds. More specifically, examples of the compounds described in WO 2016/194316 and WO 2019/117256 include compounds described in WO 2016/194316 and WO 2019/117256. These modifiers may be used alone or in combination of two or more.

前記サステナブル材料(生物資源由来の素材や、再生資源由来の素材)由来のゴムは、例えば、生物資源由来のモノマー成分や、再生資源由来のモノマー成分を用い、必要に応じて、化石資源由来のモノマー成分を用いて、従来の化石資源由来の合成ゴムの製造方法と同様にして製造することができる。また、前記サステナブル材料由来のゴム(特には、生物資源由来のゴム)は、微生物等による反応や酵素反応により得ることもできる。 The rubber derived from sustainable materials (materials derived from biological resources or materials derived from renewable resources) can be produced in the same manner as conventional synthetic rubber derived from fossil resources, for example, by using monomer components derived from biological resources or monomer components derived from renewable resources, and, if necessary, monomer components derived from fossil resources. In addition, the rubber derived from sustainable materials (particularly rubber derived from biological resources) can also be obtained by reactions with microorganisms or enzyme reactions.

上述の生物資源から生物資源由来ゴムを調製する方法については、例えば、特開2022-179158号公報に記載の方法を用いることができる。例えば、モノマー成分として生物資源から得られたブタジエンを用いることで、生物資源(バイオマス資源)由来のブタジエンゴム(B-BR)を得ることができ、また、モノマー成分として生物資源から得られたスチレンと、生物資源から得られたブタジエンを用いることで、生物資源(バイオマス資源)由来のスチレン-ブタジエンゴム(B-SBR))を得ることができる。ここで、生物資源からB-BR、B-SBRを得る方法としては、人工的に重合する方法の他、生体内で重合する方法、生物由来酵素で重合する方法等が挙げられる。得られるB-BR、B-SBRの分子量、分岐、ミクロ構造等は、目的のタイヤ性能に応じて、公知の方法に従って重合条件を変更することにより適宜調整することができる。 Regarding the method for preparing rubber derived from biological resources from the above-mentioned biological resources, for example, the method described in JP 2022-179158 A can be used. For example, by using butadiene obtained from biological resources as a monomer component, it is possible to obtain butadiene rubber (B-BR) derived from biological resources (biomass resources), and by using styrene obtained from biological resources and butadiene obtained from biological resources as monomer components, it is possible to obtain styrene-butadiene rubber (B-SBR) derived from biological resources (biomass resources). Here, methods for obtaining B-BR and B-SBR from biological resources include artificial polymerization methods, polymerization methods in vivo, and polymerization methods using biological enzymes. The molecular weight, branching, microstructure, etc. of the obtained B-BR and B-SBR can be appropriately adjusted by changing the polymerization conditions according to the target tire performance according to a known method.

前記生物資源から得られたブタジエンとしては、アルキルアルコール類(好ましくはエタノール、及びブタノール、より好ましくはブタノール)由来のブタジエン、アルケン類(好ましくはエチレン)由来のブタジエン、不飽和カルボン酸類(好ましくはチグリン酸)由来のブタジエンを好適に使用できる。また、これらのブタジエンを2種以上組み合わせて用いてもよい。
また、前記生物資源から得られたスチレンとしては、植物(好ましくはマンサク科、エゴノキ科、キョウチクトウ科に属する植物、より好ましくはフウ属、エゴノキ属、ニチニチソウ属に属する植物、更に好ましくはモミジバフウ、エゴノキ、ニチニチソウ)により得られたスチレン、微生物(好ましくはペニシリウム属、エシェリキア属に属する微生物、より好ましくはP.citrinum、形質転換されたE.coli)により得られたスチレンを好適に使用できる。また、これらのスチレンを2種以上組み合わせて用いてもよい。
As the butadiene obtained from the biological resources, butadiene derived from alkyl alcohols (preferably ethanol and butanol, more preferably butanol), butadiene derived from alkenes (preferably ethylene), and butadiene derived from unsaturated carboxylic acids (preferably tiglic acid) can be suitably used. Two or more of these butadienes may be used in combination.
As the styrene obtained from the biological resource, styrene obtained from a plant (preferably a plant belonging to the family Hamamelidaceae, Styracaceae, or Apocynaceae, more preferably a plant belonging to the genera Liquidambar, Styrax, or Catharanthus, and even more preferably Sweetgum, Styrax rosa, or Catharanthus roseus) or a microorganism (preferably a microorganism belonging to the genera Penicillium or Escherichia, more preferably P. citrinum or transformed E. coli) can be suitably used. Two or more of these styrenes may be used in combination.

昨今、バイオエタノール、バイオエチレン等を中心としたバイオマスコンビナートが計画されているが、バイオエタノール及びバイオエチレンは、生物資源として、主に糖類及び/又はセルロース類を用いて製造され、タンパク質、脂質、アミノ酸等の他の生物資源を有効に活用できない。更に、糖類は、食料と競合し、セルロース類の過度の利用は、森林伐採に繋がる。そのため、種々の生物資源の供給状況の他、再生資源の供給状況、化石資源の供給状況、及び市場の要求(例えば、バイオマス資源の食料としての需要)に応じて、前記生物資源由来のモノマー成分として、生物資源由来のモノマー成分を複数種使用したり、生物資源由来のモノマー成分と再生資源由来のモノマー成分と化石資源由来のモノマー成分とを併用し、更にこれらのモノマー成分の比率を適宜調整して使用することが好ましい。これにより、1種類の生物資源に頼ることなく、糖、タンパク質、脂質等、幅広い生物資源や、再生資源を有効に活用でき、また、サステナブル材料由来のゴムを安定的に供給でき、更には、製造時の状況に応じて環境に配慮することもできる。
なお、生物資源由来のモノマー成分を複数種類使用する場合には、異なる生物資源に由来するモノマー成分、即ち、異なる生物資源から得られたモノマー成分を使用することが好ましい。具体的には、生物資源由来のブタジエンとして、由来が異なる複数種類の生物資源由来のブタジエンの混合物を使用すること、及び/又は、生物資源由来のスチレンとして、由来が異なる複数種類の生物資源由来のスチレンの混合物を使用することが好ましい。これにより、複数種類の生物資源を有効活用できる。
Recently, biomass combinat mainly using bioethanol, bioethylene, etc., has been planned, but bioethanol and bioethylene are mainly produced using sugars and/or celluloses as biological resources, and other biological resources such as proteins, lipids, and amino acids cannot be effectively utilized. Furthermore, sugars compete with food, and excessive use of celluloses leads to deforestation. Therefore, it is preferable to use multiple types of monomer components derived from biological resources as the monomer components derived from the biological resources, or to use monomer components derived from biological resources, monomer components derived from renewable resources, and monomer components derived from fossil resources in combination, and further to appropriately adjust the ratio of these monomer components. This makes it possible to effectively utilize a wide range of biological resources and renewable resources such as sugars, proteins, and lipids without relying on one type of biological resource, and to stably supply rubber derived from sustainable materials, and further to consider the environment depending on the situation at the time of production.
In addition, when using multiple types of monomer components derived from biological resources, it is preferable to use monomer components derived from different biological resources, i.e., monomer components obtained from different biological resources. Specifically, it is preferable to use a mixture of butadiene derived from multiple types of biological resources with different origins as the butadiene derived from biological resources, and/or to use a mixture of styrene derived from multiple types of biological resources with different origins as the styrene derived from biological resources. This allows multiple types of biological resources to be effectively utilized.

(その他の材料)
本実施形態の製造方法においては、上述したものの他、必要に応じて、その他の成分を、スラリー溶液又はゴムラテックス溶液に配合してもよい。その他の成分としては、ゴム組成物が含有し得る成分として後述するもの、が挙げられる。
(Other materials)
In the manufacturing method of the present embodiment, in addition to the above, other components may be blended into the slurry solution or the rubber latex solution as necessary. Examples of other components include those described below as components that may be contained in the rubber composition.

<ゴム組成物>
本発明の一実施形態のゴム組成物(以下、「本実施形態のゴム組成物」と称することがある)は、上述したウェットマスターバッチの製造方法で得られるウェットマスターバッチを用いたことを特徴とする。かかる本実施形態のゴム組成物は、上述したウェットマスターバッチを用いているので、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得る。
<Rubber Composition>
A rubber composition according to one embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as "rubber composition according to this embodiment") is characterized by using a wet masterbatch obtained by the above-mentioned wet masterbatch manufacturing method. Since the rubber composition according to this embodiment uses the above-mentioned wet masterbatch, it has excellent dispersibility of fillers including recycled carbon black and can contribute to improving sustainability.

以下、本実施形態のゴム組成物が更に含有し得る各種成分について説明する。 Hereinafter, various components that may be further contained in the rubber composition of this embodiment will be described.

(樹脂)
本実施形態のゴム組成物は、樹脂を含有してもよい。該樹脂としては、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、C系樹脂、C-C系樹脂、C系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂、芳香族系樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂、クマロン-インデン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。これら樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これら樹脂の中でも、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、C系樹脂、C-C系樹脂、C系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂及び芳香族系樹脂が好ましく、テルペン系樹脂及びロジン系樹脂が特に好ましい。テルペン系樹脂及びロジン系樹脂は、天然由来のサステナブルな樹脂であるため、環境負荷をより低減できると共に、乾燥路面、湿潤路面、積雪路面、凍結路面等の各種路面状態でのグリップ性能等、タイヤ性能を更に向上させることができる。また、C系樹脂、C系樹脂、C-C系樹脂、シクロペンタジエン系樹脂は、耐摩耗性及び低燃費性をバランス良く向上させることができる。また、芳香族系樹脂は、グリップ性能、耐摩耗性及びゴム強度をバランス良く向上させることができる。
(resin)
The rubber composition of the present embodiment may contain a resin. Examples of the resin include terpene resins, rosin resins, C5 resins, C5- C9 resins, C9 resins, cyclopentadiene resins, aromatic resins, coumarone resins, indene resins, coumarone-indene resins, olefin resins, polyurethane resins, and acrylic resins. These resins may be used alone or in combination of two or more. Among these resins, terpene resins, rosin resins, C5 resins, C5 - C9 resins, C9 resins, cyclopentadiene resins, and aromatic resins are preferred, and terpene resins and rosin resins are particularly preferred. Terpene resins and rosin resins are naturally derived sustainable resins, and therefore can further reduce the environmental load and can further improve tire performance, such as grip performance on various road surface conditions such as dry road surfaces, wet road surfaces, snow-covered road surfaces, and frozen road surfaces. In addition, C5 resin, C9 resin, C5 - C9 resin, and cyclopentadiene resin can improve wear resistance and fuel economy in a well-balanced manner, while aromatic resin can improve grip performance, wear resistance, and rubber strength in a well-balanced manner.

前記樹脂は、水素添加されていてもよく、即ち、水素添加樹脂(水添樹脂)であってもよい。また、前記樹脂には、変性により、カーボンブラック、シリカ等の充填剤と相互作用する官能基が導入されていてもよい。該官能基としては、アミノ基、アミド基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、水酸基、オキシ基、エポキシ基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、シリル基、アルコキシシリル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基等が挙げられる。 The resin may be hydrogenated, i.e., may be a hydrogenated resin (hydrogenated resin). In addition, the resin may be modified to introduce a functional group that interacts with a filler such as carbon black or silica. Examples of the functional group include amino groups, amide groups, isocyanate groups, imino groups, imidazole groups, urea groups, ammonium groups, imide groups, hydrazo groups, azo groups, diazo groups, carboxyl groups, nitrile groups, pyridyl groups, alkoxy groups, hydroxyl groups, oxy groups, epoxy groups, ether groups, carbonyl groups, oxycarbonyl groups, silyl groups, alkoxysilyl groups, mercapto groups, sulfide groups, disulfide groups, sulfonyl groups, sulfinyl groups, and thiocarbonyl groups.

前記テルペン系樹脂は、松属の木からロジンを得る際に同時に得られるテレビン油、或いはこれから分離した重合成分を配合し、フリーデルクラフツ型触媒を用いて重合して得られる固体状の樹脂であり、β-ピネン樹脂、α-ピネン樹脂等がある。また、テルペン系樹脂には、テルペン-芳香族化合物系樹脂も包含され、該テルペン-芳香族化合物系樹脂としては、代表例としてテルペン-フェノール樹脂、スチレン-テルペン樹脂等が挙げられる。該テルペン-フェノール樹脂は、テルペン類と種々のフェノール類とを、フリーデルクラフツ型触媒を用いて反応させたり、或いは更にホルマリンで縮合する方法で得ることができる。また、前記スチレン-テルペン樹脂は、スチレンとテルペン類とを、フリーデルクラフツ型触媒を用いて反応させることで得ることができる。原料のテルペン類としては、特に制限はなく、α-ピネンやリモネン等のモノテルペン炭化水素が好ましく、α-ピネンを含むものがより好ましく、α-ピネンが特に好ましい。 The terpene resin is a solid resin obtained by blending turpentine, which is obtained at the same time when rosin is obtained from pine trees, or a polymerization component separated from the turpentine, and polymerizing it using a Friedel-Crafts catalyst, and examples of the terpene resin include β-pinene resin and α-pinene resin. Terpene resins also include terpene-aromatic compound resins, and representative examples of the terpene-aromatic compound resins include terpene-phenol resin and styrene-terpene resin. The terpene-phenol resin can be obtained by reacting terpenes with various phenols using a Friedel-Crafts catalyst, or by further condensing the terpene with formalin. The styrene-terpene resin can be obtained by reacting styrene with terpenes using a Friedel-Crafts catalyst. There are no particular limitations on the terpenes used as raw materials, and monoterpene hydrocarbons such as α-pinene and limonene are preferred, those containing α-pinene are more preferred, and α-pinene is particularly preferred.

前記ロジン系樹脂としては、天然樹脂ロジンとして、生松ヤニやトール油に含まれるガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン等があり、また、変性ロジン、ロジン誘導体、変性ロジン誘導体として、例えば、重合ロジン、その部分水添ロジン;グリセリンエステルロジン、その部分水添ロジンや完全水添ロジン;ペンタエリスリトールエステルロジン、その部分水添ロジンや重合ロジン;等が挙げられる。 The rosin-based resins include natural resin rosins such as gum rosin, tall oil rosin, and wood rosin contained in raw pine resin and tall oil, and modified rosins, rosin derivatives, and modified rosin derivatives such as polymerized rosin and its partially hydrogenated rosin; glycerin ester rosin and its partially hydrogenated rosin and fully hydrogenated rosin; pentaerythritol ester rosin and its partially hydrogenated rosin and polymerized rosin.

前記C系樹脂としては、石油化学工業のナフサの熱分解によって得られるC留分を(共)重合して得られる脂肪族系石油樹脂が挙げられる。C留分には、通常1-ペンテン、2-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、2-メチル-2-ブテン、3-メチル-1-ブテン等のオレフィン系炭化水素、2-メチル-1,3-ブタジエン、1,2-ペンタジエン、1,3-ペンタジエン、3-メチル-1,2-ブタジエン等のジオレフィン系炭化水素等が含まれる。 The C5 resin includes aliphatic petroleum resins obtained by (co)polymerizing C5 fractions obtained by thermal cracking of naphtha in the petrochemical industry. The C5 fractions usually include olefinic hydrocarbons such as 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene, and 3-methyl-1-butene, and diolefinic hydrocarbons such as 2-methyl-1,3-butadiene, 1,2-pentadiene, 1,3-pentadiene, and 3-methyl-1,2-butadiene.

前記C-C系樹脂とは、C-C系合成石油樹脂を指し、C-C系樹脂としては、例えば、石油由来のC-C11留分を、AlCl、BF等のフリーデルクラフツ触媒を用いて重合して得られる固体重合体が挙げられ、より具体的には、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、インデン等を主成分とする共重合体等が挙げられる。C-C系樹脂としては、C以上の成分の少ない樹脂が、ゴム成分との相溶性の観点から好ましい。ここで、「C以上の成分が少ない」とは、樹脂全量中のC以上の成分が50質量%未満、好ましくは40質量%以下であることを言うものとする。 The C5 - C9 resin refers to a C5-C9 synthetic petroleum resin, and examples of the C5-C9 resin include solid polymers obtained by polymerizing petroleum-derived C5-C11 fractions using Friedel - Crafts catalysts such as AlCl3 and BF3 , and more specifically, copolymers mainly composed of styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, indene, etc. As the C5 - C9 resin, a resin with a small amount of C9 or more components is preferred from the viewpoint of compatibility with the rubber component. Here, "a small amount of C9 or more components" means that the amount of C9 or more components in the total amount of the resin is less than 50 mass%, preferably 40 mass% or less.

前記C系樹脂とは、C系合成石油樹脂を指し、例えばAlClやBF等のフリーデルクラフツ型触媒を用い、C留分を重合して得られる固体重合体を指す。C系樹脂としては、例えば、インデン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等を主成分とする共重合体等が挙げられる。 The C9 resin refers to a C9 synthetic petroleum resin, for example, a solid polymer obtained by polymerizing a C9 fraction using a Friedel-Crafts type catalyst such as AlCl3 or BF3 . Examples of the C9 resin include copolymers mainly composed of indene, α-methylstyrene, vinyltoluene, etc.

前記シクロペンタジエン系樹脂は、モノマー単位としてシクロペンタジエン系モノマー由来の単位を含む樹脂を指す。該シクロペンタジエン系樹脂としては、シクロペンタジエン系モノマーの単独重合体、2種以上のシクロペンタジエン系モノマーの共重合体、シクロペンタジエン系モノマーと他のモノマーとの共重合体等が挙げられる。ここで、シクロペンタジエン系モノマーとしては、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエン等が挙げられ、これらの中でも、ジシクロペンタジエンが好ましく、即ち、前記シクロペンタジエン系樹脂としては、ジシクロペンタジエン系樹脂が好ましい。該ジシクロペンタジエン系樹脂は、例えば、AlClやBF等のフリーデルクラフツ型触媒等を用い、ジシクロペンタジエンを重合して得られる樹脂を指す。ジシクロペンタジエン系樹脂としては、ジシクロペンタジエンの単独重合体、ジシクロペンタジエンと芳香族系モノマーとの共重合体、ジシクロペンタジエンとC留分(ビニルトルエン、インデン等)との共重合体等が挙げられる。 The cyclopentadiene resin refers to a resin containing a unit derived from a cyclopentadiene monomer as a monomer unit. Examples of the cyclopentadiene resin include a homopolymer of a cyclopentadiene monomer, a copolymer of two or more cyclopentadiene monomers, and a copolymer of a cyclopentadiene monomer and another monomer. Here, examples of the cyclopentadiene monomer include cyclopentadiene, dicyclopentadiene, and tricyclopentadiene, and among these, dicyclopentadiene is preferred, that is, the cyclopentadiene resin is preferably a dicyclopentadiene resin. The dicyclopentadiene resin refers to a resin obtained by polymerizing dicyclopentadiene using a Friedel-Crafts catalyst such as AlCl3 or BF3 . Examples of the dicyclopentadiene resin include a homopolymer of dicyclopentadiene, a copolymer of dicyclopentadiene and an aromatic monomer, and a copolymer of dicyclopentadiene and a C9 fraction (vinyl toluene, indene, etc.).

前記芳香族系樹脂は、モノマー単位として芳香族系モノマー由来の単位を含む樹脂を指す。該芳香族系樹脂としては、芳香族系モノマーの単独重合体、2種以上の芳香族系モノマーの共重合体、芳香族系モノマーと他のモノマーとの共重合体等が挙げられる。ここで、芳香族系モノマーとしては、スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-tert-ブチルスチレン、o-クロロスチレン、m-クロロスチレン、p-クロロスチレン、p-フェニルスチレン等のスチレン系モノマー;フェノール、アルキルフェノール、アルコキシフェノール等のフェノール系モノマー;ナフトール、アルキルナフトール、アルコキシナフトール等のナフトール系モノマー;等が挙げられる。 The aromatic resin refers to a resin containing units derived from aromatic monomers as monomer units. Examples of the aromatic resin include homopolymers of aromatic monomers, copolymers of two or more aromatic monomers, and copolymers of aromatic monomers and other monomers. Examples of aromatic monomers include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-tert-butylstyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, and p-phenylstyrene; phenolic monomers such as phenol, alkylphenol, and alkoxyphenol; and naphthol monomers such as naphthol, alkylnaphthol, and alkoxynaphthol.

前記樹脂は、軟化点が30℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましく、80℃以上であることがより好ましく、110℃より高いことがより好ましく、116℃以上であることがより好ましく、120℃以上であることがより好ましく、123℃以上であることがより好ましく、127℃以上であることが更に好ましい。また、前記樹脂は、加工性の観点から、軟化点が160℃以下であることが好ましく、150℃以下であることがより好ましく、145℃以下であることがより好ましく、141℃以下であることがより好ましく、136℃以下であることが更に好ましい。
なお、本明細書において、樹脂の軟化点は、JIS K 6220-1:2015(ISO 28641:2010)に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。
The resin preferably has a softening point of 30° C. or higher, more preferably 60° C. or higher, more preferably 80° C. or higher, more preferably higher than 110° C., more preferably 116° C. or higher, more preferably 120° C. or higher, more preferably 123° C. or higher, and even more preferably 127° C. or higher. From the viewpoint of processability, the resin preferably has a softening point of 160° C. or lower, more preferably 150° C. or lower, more preferably 145° C. or lower, more preferably 141° C. or lower, and even more preferably 136° C. or lower.
In this specification, the softening point of the resin is the temperature at which the ball drops when the softening point defined in JIS K 6220-1:2015 (ISO 28641:2010) is measured using a ring and ball softening point tester.

前記樹脂としては、市販品を利用することができ、該樹脂の市販品としては、例えば、ENEOS(株)、荒川化学工業(株)、エクソンモービル社、クレイトン社、ヤスハラケミカル(株)、丸善石油化学(株)、住友ベークライト(株)、東ソー(株)、Rutgers Chemicals社、BASF社、クレイトンポリマー社、日塗化学(株)、(株)日本触媒、田岡化学工業(株)等の製品を使用できる。 The resin may be a commercially available product, and examples of the commercially available resin include products from ENEOS Corporation, Arakawa Chemical Industries, Ltd., ExxonMobil Corporation, Clayton, Yasuhara Chemical Co., Ltd., Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Sumitomo Bakelite Co., Ltd., Tosoh Corporation, Rutgers Chemicals, BASF, Clayton Polymers, Nippon Paint Chemical Co., Ltd., Nippon Shokubai Co., Ltd., and Taoka Chemical Co., Ltd.

前記樹脂の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、樹脂の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、5~100質量部の範囲が好ましく、10~60質量部の範囲が更に好ましい。 The amount of the resin is not particularly limited and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which the rubber is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the amount of the resin is preferably in the range of 5 to 100 parts by mass, and more preferably in the range of 10 to 60 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component.

(ゴム粉)
本実施形態のゴム組成物は、ゴム粉を含有してもよい。該ゴム粉は、使用済タイヤ等の使用済ゴム製品を粉砕し、所望により、鋼材類、繊維類等の補強材、ダスト類、ガラス類、砂、石等を取り除き、又はゴム粉を製造するために新たに加硫済ゴム組成物を準備し、粉砕することで得てもよい。例えば、「Rubber Chemistry And Technology」に記載の方法により、加硫ゴムからゴム粉を得ることができる。加硫ゴムを粉砕してゴム粉を得る工程においては、機械的処理や低温処理を利用してもよい。例えば、機械的処理では、加硫ゴムを微粒子に機械的に粉砕するために、クラッカーミル、グラニュレータ等の種々の破砕機器を使用できる。また、低温処理では、細かく刻まれた加硫ゴムを極低温で凍結させ、続いて、微粒子に粉砕する。また、鋼材類の除去には、磁選機等を用いることができ、繊維類の除去には、空気選別機等を用いることができる。前記ゴム粉としては、市販品を利用することもでき、該ゴム粉の市販品としては、Global Corporation又はNantong Huili Rubber Corporation等の製品が挙げられる。環境負荷低減の観点から、使用済タイヤ等の使用済ゴム製品を粉砕することで得られるゴム粉を用いることが好ましい。前記ゴム粉は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(rubber powder)
The rubber composition of the present embodiment may contain rubber powder. The rubber powder may be obtained by crushing used rubber products such as used tires, and removing reinforcing materials such as steel materials and fibers, dust, glass, sand, stones, etc., as desired, or by preparing a new vulcanized rubber composition to produce rubber powder and crushing it. For example, rubber powder can be obtained from vulcanized rubber by the method described in "Rubber Chemistry and Technology". In the process of crushing vulcanized rubber to obtain rubber powder, mechanical treatment or low-temperature treatment may be used. For example, in mechanical treatment, various crushing devices such as cracker mills and granulators can be used to mechanically crush vulcanized rubber into fine particles. In low-temperature treatment, finely chopped vulcanized rubber is frozen at extremely low temperatures and then crushed into fine particles. In addition, a magnetic separator or the like can be used to remove steel materials, and an air separator or the like can be used to remove fibers. The rubber powder may be a commercially available product, and examples of the commercially available rubber powder include products from Global Corporation or Nanton Huili Rubber Corporation. From the viewpoint of reducing the environmental load, it is preferable to use rubber powder obtained by crushing used rubber products such as used tires. The rubber powder may be used alone or in combination of two or more kinds.

前記ゴム粉の組成は、特に限定されず、原料となる使用済ゴム製品(使用済タイヤ)等の加硫ゴムの組成による。一実施形態において、ゴム粉は、ゴム成分、カーボンブラック、シリカ等を含む。ゴム粉に含まれるゴム成分、カーボンブラック、シリカ等は、上述した本実施形態のゴム組成物に含まれるゴム成分、カーボンブラック、シリカ等と同様であってもよいし、異なってもよい。 The composition of the rubber powder is not particularly limited and depends on the composition of the vulcanized rubber of the raw material, such as used rubber products (used tires). In one embodiment, the rubber powder contains a rubber component, carbon black, silica, etc. The rubber component, carbon black, silica, etc. contained in the rubber powder may be the same as or different from the rubber component, carbon black, silica, etc. contained in the rubber composition of this embodiment described above.

前記ゴム粉は、体積平均粒子径が1000μm以下であることが好ましく、500μm以下であることがより好ましく、200μm以下であることが更に好ましく、100μm以下であることがより一層好ましい。また、ゴム粉の体積平均粒子径は、小さい程好ましく、下限は特に限定されない。
なお、本明細書において、体積平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定され、例えば、堀場製作所(株)製「CAPA500」を用いて測定できる。
The rubber powder has a volume average particle size of preferably 1000 μm or less, more preferably 500 μm or less, even more preferably 200 μm or less, and even more preferably 100 μm or less. The smaller the volume average particle size of the rubber powder, the better, and there is no particular lower limit.
In this specification, the volume average particle size is measured by a laser diffraction particle size distribution measuring device, for example, "CAPA500" manufactured by Horiba, Ltd.

前記ゴム粉は、60メッシュ篩残分が1質量%未満であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以下であることが更に好ましく、下限は特に限定されない。また、前記ゴム粉は、80メッシュ篩残分が10質量%未満であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることが更に好ましく、下限は特に限定されない。
なお、本明細書において、篩残分は、ASTM D5644-01に従って測定される。
The rubber powder has a 60 mesh sieve residue of preferably less than 1 mass%, more preferably 0.5 mass% or less, and even more preferably 0.1 mass% or less, with no particular lower limit. Also, the rubber powder has an 80 mesh sieve residue of preferably less than 10 mass%, more preferably 1 mass% or less, and even more preferably 0.5 mass% or less, with no particular lower limit.
In this specification, the sieve residue is measured in accordance with ASTM D5644-01.

前記ゴム粉は、アセトン抽出分が12質量%以下であることが好ましく、11質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましく、また、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることが更に好ましい。
なお、本明細書において、ゴム粉中のアセトン抽出分とは、JIS K6350に準拠するアセトン抽出法により求められるアセトン抽出分(%)をいう。
The rubber powder has an acetone extractable content of preferably 12% by mass or less, more preferably 11% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less, and preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and even more preferably 3% by mass or more.
In this specification, the acetone extractables in the rubber crumb means the acetone extractables (%) determined by the acetone extraction method in accordance with JIS K6350.

前記ゴム粉の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、ゴム粉の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、3質量部以上がより一層好ましく、また、200質量部以下が好ましく、150質量部以下がより好ましく、100質量部以下がより好ましく、50質量部以下がより好ましく、30質量部以下がより好ましく、15質量部以下が更に好ましく、10質量部以下がより一層好ましく、5質量部以下が特に好ましい。 The amount of rubber powder contained is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which the tire is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the amount of rubber powder contained is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and even more preferably 3 parts by mass or more, and is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, even more preferably 15 parts by mass or less, even more preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the rubber component.

(液状軟化剤)
本実施形態のゴム組成物は、液状軟化剤を含有してもよい。ここで、「液状軟化剤」とは、25℃(室温)で液状であり、ゴム組成物を軟化させる作用を有する配合剤である。該液状軟化剤としては、特に限定されず、オイル、液状ポリマー等が挙げられ、これらの中でも、オイルが好ましい。これら液状軟化剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Liquid softener)
The rubber composition of the present embodiment may contain a liquid softener. Here, the "liquid softener" is a compounding agent that is liquid at 25°C (room temperature) and has the effect of softening the rubber composition. The liquid softener is not particularly limited, and examples thereof include oil and liquid polymer, among which oil is preferred. These liquid softeners may be used alone or in combination of two or more.

前記オイルとは、ゴム成分に含まれる伸展油、及び、ゴム組成物の配合剤として添加する液状の油分の総称であり、例えば、植物油、プロセスオイル、植物油やプロセスオイルのリサイクルにより得られたオイル、又はその混合物等が挙げられる。環境負荷低減の観点から、オイルとしては、植物油、リサイクルにより得られたオイルが好ましい。前記植物油としては、パーム油、ヒマシ油、綿実油、大豆油、アマニ油、菜種油、ヤシ油、落花生油、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、コメ油、紅花油、ゴマ油、オリーブ油、向日葵油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油、ココナッツ油等が挙げられる。また、前記プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル等が挙げられる。前記オイルとしては、市販品を利用することができ、該オイルの市販品としては、出光興産(株)、三共油化工業(株)、ENEOS(株)、オリソイ社、H&R社、豊国製油(株)、日清オイリオグループ(株)等の製品を使用できる。これらオイルは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The oil is a general term for the extender oil contained in the rubber component and the liquid oil added as a compounding agent to the rubber composition, and examples thereof include vegetable oil, process oil, oil obtained by recycling vegetable oil or process oil, or a mixture thereof. From the viewpoint of reducing the environmental load, vegetable oil and oil obtained by recycling are preferred. Examples of the vegetable oil include palm oil, castor oil, cottonseed oil, soybean oil, linseed oil, rapeseed oil, coconut oil, peanut oil, pine oil, pine tar, tall oil, corn oil, rice oil, safflower oil, sesame oil, olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, jojoba oil, macadamia nut oil, tung oil, coconut oil, etc. Examples of the process oil include paraffin-based process oil, aromatic process oil, naphthenic process oil, etc. The oil can be a commercially available product, and examples of the commercially available oil include products from Idemitsu Kosan Co., Ltd., Sankyo Yuka Kogyo Co., Ltd., ENEOS Corporation, Orisoi Co., Ltd., H&R Corporation, Toyokuni Oil Mills Co., Ltd., and Nisshin Oillio Group Co., Ltd. These oils may be used alone or in combination of two or more types.

前記液状ポリマーとしては、液状ジエン系ポリマーが好ましい。該液状ジエン系ポリマーとしては、液状スチレン-ブタジエン共重合体(液状SBR)、液状ポリブタジエン(液状BR)、液状ポリイソプレン(液状IR)、液状スチレン-イソプレン共重合体(液状SIR)、液状スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(液状SBSブロックポリマー)、液状スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(液状SISブロックポリマー)、液状ポリファルネセン、液状ファルネセン-ブタジエン共重合体等が挙げられる。これら液状ポリマーは、水素添加されていてもよいし、末端や主鎖が官能基(極性基)で変性されていてもよい。これら液状ポリマーは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The liquid polymer is preferably a liquid diene polymer. Examples of the liquid diene polymer include liquid styrene-butadiene copolymer (liquid SBR), liquid polybutadiene (liquid BR), liquid polyisoprene (liquid IR), liquid styrene-isoprene copolymer (liquid SIR), liquid styrene-butadiene-styrene block copolymer (liquid SBS block polymer), liquid styrene-isoprene-styrene block copolymer (liquid SIS block polymer), liquid polyfarnesene, and liquid farnesene-butadiene copolymer. These liquid polymers may be hydrogenated, or the ends or main chains may be modified with functional groups (polar groups). These liquid polymers may be used alone or in combination of two or more.

前記液状軟化剤の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、液状軟化剤の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、5質量部以上が好ましく、10質量部以上が更に好ましく、また、100質量部以下が好ましく、70質量部以下がより好ましく、50質量部以下が更に好ましく、30質量部以下がより一層好ましい。 The content of the liquid softener is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which it is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the content of the liquid softener is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and preferably 100 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, even more preferably 50 parts by mass or less, and even more preferably 30 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the rubber component.

(老化防止剤)
本実施形態のゴム組成物は、老化防止剤を含有してもよい。該老化防止剤としては、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(6PPD)、N,N’-ビス(1,4-ジメチルペンチル)-p-フェニレンジアミン(77PD)、N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン(DPPD)、N,N’-ビス(1-エチル-3-メチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体(TMDQ)、6-エトキシ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン(AW)、6-アニリノ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン等が挙げられる。前記老化防止剤としては、市販品を利用することができ、該老化防止剤の市販品としては、大内新興化学工業(株)、住友化学(株)、精工化学(株)、フレクシス社等の製品を使用できる。これら老化防止剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Anti-aging agent)
The rubber composition of the present embodiment may contain an antioxidant. Examples of the antioxidant include N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD), N,N'-bis(1,4-dimethylpentyl)-p-phenylenediamine (77PD), N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine (DPPD), N,N'-bis(1-ethyl-3-methylpentyl)-p-phenylenediamine, 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer (TMDQ), 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (AW), 6-anilino-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, and the like. As the antioxidant, a commercially available product can be used, and examples of the commercially available antioxidant include products from Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd., Sumitomo Chemical Co., Ltd., Seiko Chemical Co., Ltd., Flexis Co., Ltd., and the like. These antioxidants may be used alone or in combination of two or more.

前記老化防止剤の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、老化防止剤の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、1.5質量部以上がより好ましく、2質量部以上が更に好ましく、また、12質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、8質量部以下が更に好ましい。 The content of the anti-aging agent is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which it is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the content of the anti-aging agent is preferably 1 part by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass or more, and even more preferably 2 parts by mass or more, and is preferably 12 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and even more preferably 8 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber component.

(ワックス)
本実施形態のゴム組成物は、ワックスを含有してもよい。該ワックスとしては、例えば、植物系ワックス、動物系ワックス等の天然系ワックス;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス;エチレンの重合物、プロピレンの重合物等の合成ワックス;等が挙げられる。前記ワックスとしては、市販品を利用でき、該ワックスの市販品としては、精工化学(株)、日本精蝋(株)、大内新興化学工業(株)等の製品を使用できる。これらワックスは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(wax)
The rubber composition of the present embodiment may contain a wax. Examples of the wax include natural waxes such as vegetable wax and animal wax; petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax; and synthetic waxes such as ethylene polymers and propylene polymers. Commercially available products can be used as the wax, and examples of the commercially available wax include products from Seiko Chemical Co., Ltd., Nippon Seiro Co., Ltd., Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd., and the like. These waxes may be used alone or in combination of two or more.

前記ワックスの含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、ワックスの含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましく、また、10質量部以下が好ましく、6質量部以下がより好ましい。 The wax content is not particularly limited and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which it is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the wax content is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 6 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber component.

(ステアリン酸)
本実施形態のゴム組成物は、ステアリン酸を含有してもよい。該ステアリン酸としては、市販品を利用でき、該ステアリン酸の市販品としては、日油(株)、花王(株)、富士フイルム和光純薬(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。これらステアリン酸の市販品は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(stearic acid)
The rubber composition of the present embodiment may contain stearic acid. Commercially available stearic acid may be used, and examples of the commercially available stearic acid include products from NOF Corp., Kao Corp., FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Chiba Fatty Acid Co., Ltd., etc. These commercially available stearic acid products may be used alone or in combination of two or more.

前記ステアリン酸の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、ステアリン酸の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、また、10質量部以下が好ましく、6質量部以下がより好ましい。 The content of the stearic acid is not particularly limited and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which the rubber is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the content of the stearic acid is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 6 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber component.

(酸化亜鉛)
本実施形態のゴム組成物は、酸化亜鉛(亜鉛華)を含有してもよい。該酸化亜鉛としては、リサイクルにより得られた酸化亜鉛が好ましい。該酸化亜鉛としては、市販品を利用でき、該酸化亜鉛の市販品としては、ハクスイテック(株)、正同化学工業(株)、堺化学工業(株)、三井金属鉱業(株)、東邦亜鉛(株)等の製品を使用できる。これら酸化亜鉛の市販品は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、酸化亜鉛に用いられる亜鉛としては、亜鉛地金だけでなく,再生亜鉛や亜鉛ドロスにより得られた亜鉛であってもよい。
(Zinc Oxide)
The rubber composition of the present embodiment may contain zinc oxide (zinc white). The zinc oxide is preferably zinc oxide obtained by recycling. Commercially available products can be used as the zinc oxide, and examples of the commercially available zinc oxide include products from Hakusuitec Co., Ltd., Seido Chemical Industry Co., Ltd., Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., Toho Zinc Co., Ltd., and the like. These commercially available zinc oxide products may be used alone or in combination of two or more. The zinc used for the zinc oxide may be not only zinc bullion, but also zinc obtained from recycled zinc or zinc dross.

前記酸化亜鉛の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、酸化亜鉛の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、また、10質量部以下が好ましく、6質量部以下がより好ましい。 The amount of zinc oxide is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which the rubber is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the amount of zinc oxide is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 6 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber component.

(硫黄)
本実施形態のゴム組成物は、硫黄を含有することが好ましい。該硫黄としては、化石資源由来のもの、再生資源由来のもの、生物資源由来材料の処理によるもの等を用いることができ、環境負荷低減の観点から、生物資源に由来する廃棄物から得られる硫黄を用いることが特に好ましい。生物資源に由来する廃棄物から硫黄を得る方法としては、例えば、上述の特願2022-140390に記載の方法等が挙げられる。また、前記硫黄としては、ゴム工業において一般的に架橋剤として用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄等を用いてもよい。前記硫黄としては、市販品を利用でき、該硫黄の市販品としては、鶴見化学工業(株)、細井化学工業(株)、軽井沢硫黄(株)、四国化成工業(株)、フレクシス社等の製品を使用できる。これら硫黄は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(sulfur)
The rubber composition of the present embodiment preferably contains sulfur. The sulfur may be derived from fossil resources, recycled resources, or materials derived from biological resources. From the viewpoint of reducing the environmental load, it is particularly preferable to use sulfur obtained from waste derived from biological resources. Examples of methods for obtaining sulfur from waste derived from biological resources include the methods described in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 2022-140390. In addition, the sulfur may be powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, soluble sulfur, or the like, which are generally used as crosslinking agents in the rubber industry. As the sulfur, commercially available products can be used, and examples of commercially available sulfur products include products from Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., Hosoi Chemical Industry Co., Ltd., Karuizawa Sulfur Co., Ltd., Shikoku Chemical Industry Co., Ltd., and Flexis Co., Ltd. These sulfurs may be used alone or in combination of two or more types.

前記硫黄の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、硫黄の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、0.3質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、0.8質量部以上が更に好ましく、また、8質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。 The sulfur content is not particularly limited and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which the rubber is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the sulfur content is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and even more preferably 0.8 parts by mass or more, and is preferably 8 parts by mass or less, and more preferably 5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the rubber component.

(加硫促進剤)
本実施形態のゴム組成物は、加硫促進剤を含有することが好ましい。該加硫促進剤は、化石資源由来、再生資源由来、生物資源由来を問わず使用可能であるが、環境負荷低減の観点から、生物資源由来であることが好ましい。生物資源由来の加硫促進剤については、例えば、特開2005-139239号公報等に開示される方法にて得ることができる。
前記加硫促進剤としては、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(CBS)、N,N-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(TBBS)、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;1,3-ジフェニルグアニジン(DPG)、1,3-ジ-o-トリルグアニジン、o-トリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤;2-メルカプトベンゾチアゾール(M)、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド(MBTS、DM)等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラステアリルチウラムジスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBzTD)、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT-N)等のチウラム系加硫促進剤等が挙げられる。前記加硫促進剤としては、市販品を利用でき、該加硫促進剤の市販品としては、大内新興化学工業(株)、住友化学(株)等の製品を使用できる。これら加硫促進剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Vulcanization accelerator)
The rubber composition of the present embodiment preferably contains a vulcanization accelerator. The vulcanization accelerator may be derived from fossil resources, recycled resources, or biological resources, but is preferably derived from biological resources from the viewpoint of reducing the environmental load. The vulcanization accelerator derived from biological resources can be obtained, for example, by the method disclosed in JP-A-2005-139239.
Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide-based vulcanization accelerators such as N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N,N-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, and N,N'-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide; 1,3-diphenylguanidine (DPG), 1,3-diphenylguanidine (DPG), and 1,3-diphenylguanidine (DPG). Examples of the vulcanization accelerator include guanidine-based vulcanization accelerators such as o-tolylguanidine and o-tolylbiguanidine; thiazole-based vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole (M) and di-2-benzothiazolyl disulfide (MBTS, DM); and thiuram-based vulcanization accelerators such as tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetrastearylthiuram disulfide, tetrabenzylthiuram disulfide (TBzTD), and tetrakis(2-ethylhexyl)thiuram disulfide (TOT-N). Commercially available products can be used as the vulcanization accelerator, and examples of the commercially available vulcanization accelerators include products from Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd., Sumitomo Chemical Co., Ltd., and the like. These vulcanization accelerators may be used alone or in combination of two or more.

前記加硫促進剤の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、加硫促進剤の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、3質量部以上が更に好ましく、また、8質量部以下が好ましく、6質量部以下がより好ましく、5.5質量部以下が更に好ましい。 The content of the vulcanization accelerator is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which it is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the content of the vulcanization accelerator is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and even more preferably 3 parts by mass or more, and is preferably 8 parts by mass or less, more preferably 6 parts by mass or less, and even more preferably 5.5 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the rubber component.

(セルロースナノファイバー)
本実施形態のゴム組成物は、セルロースナノファイバー(CNF)を含有してもよい。セルロースナノファイバーは、ゴム組成物に配合することにより、ゴム組成物を補強できる。該セルロースナノファイバーとしては、変性セルロースナノファイバーが好ましく、該変性セルロースナノファイバーは、変性セルロースを原料とする微細繊維である。セルロースナノファイバーの繊維径は、特に限定されないが、3~500nm程度である。セルロースナノファイバーの平均繊維径及び平均繊維長は、走査型電子顕微鏡(SEM)、原子間力顕微鏡(AFM)、又は透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、各繊維を観察した結果から得られる繊維径及び繊維長を平均することによって得ることができる。前記セルロースナノファイバーは、セルロースを解繊することによって得ることができる。また、微細繊維の平均繊維長と平均繊維径は、酸化処理、解繊処理により調整することができる。
(Cellulose nanofiber)
The rubber composition of the present embodiment may contain cellulose nanofibers (CNF). The cellulose nanofibers can be blended into the rubber composition to reinforce the rubber composition. The cellulose nanofiber is preferably a modified cellulose nanofiber, and the modified cellulose nanofiber is a fine fiber made from modified cellulose. The fiber diameter of the cellulose nanofiber is not particularly limited, but is about 3 to 500 nm. The average fiber diameter and average fiber length of the cellulose nanofiber can be obtained by averaging the fiber diameter and fiber length obtained from the results of observing each fiber using a scanning electron microscope (SEM), an atomic force microscope (AFM), or a transmission electron microscope (TEM). The cellulose nanofiber can be obtained by defibrating cellulose. The average fiber length and average fiber diameter of the fine fibers can be adjusted by oxidation treatment and defibration treatment.

前記セルロースナノファイバーの原料は、セルロースを含んでいればよく、特に限定されるものではないが、例えば、植物(例えば、木材、竹、麻、ジュート、ケナフ、農地残廃物、布、パルプ(針葉樹未漂白クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未漂白クラフトパルプ(LUKP)、広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP)、晒クラフトパルプ(BKP)、針葉樹未漂白サルファイトパルプ(NUSP)、針葉樹漂白サルファイトパルプ(NBSP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、再生パルプ、古紙等)、動物(例えば、ホヤ類)、藻類、微生物(例えば、酢酸菌(アセトバクター))、微生物産生物等が挙げられる。これらセルロース原料は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The raw material for the cellulose nanofibers is not particularly limited as long as it contains cellulose, but examples thereof include plants (e.g., wood, bamboo, hemp, jute, kenaf, agricultural waste, cloth, pulp (softwood unbleached kraft pulp (NUKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood unbleached kraft pulp (LUKP), hardwood bleached kraft pulp (LBKP), bleached kraft pulp (BKP), softwood unbleached sulfite pulp (NUSP), softwood bleached sulfite pulp (NBSP), thermomechanical pulp (TMP), recycled pulp, waste paper, etc.), animals (e.g., ascidians), algae, microorganisms (e.g., acetic acid bacteria (Acetobacter)), microbial products, etc. These cellulose raw materials may be used alone or in combination of two or more.

前記セルロースナノファイバーの含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、セルロースナノファイバーの含有量は、前記ゴム成分100質量部に対し、1~100質量部の範囲が好ましく、5~70重量部の範囲がより好ましく、10~40質量部の範囲が更に好ましい。 The amount of the cellulose nanofiber is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which it is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the amount of the cellulose nanofiber is preferably in the range of 1 to 100 parts by mass, more preferably in the range of 5 to 70 parts by mass, and even more preferably in the range of 10 to 40 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component.

(多孔質セルロース粒子)
本実施形態のゴム組成物は、多孔質セルロース粒子を含有してもよい。該多孔質セルロース粒子は、好ましくは空隙率が75~95%の多孔質構造を持つセルロース粒子であり、ゴム組成物に配合することにより、氷上性能を向上させることができる。多孔質セルロース粒子の空隙率が75%以上であることにより、氷上性能の向上効果に優れ、また、空隙率が95%以下であることにより、粒子の強度を高めることができる。該空隙率は、より好ましくは80~90%である。前記多孔質セルロース粒子の空隙率は、一定質量の試料(即ち、多孔質セルロース粒子)の体積をメスシリンダーで測定し、嵩比重を求めて、下記式から求めることができる。
空隙率(%)={1-[試料の嵩比重(g/mL)]/[試料の真比重(g/mL)]}×100
ここで、セルロースの真比重は1.5である。
(Porous Cellulose Particles)
The rubber composition of the present embodiment may contain porous cellulose particles. The porous cellulose particles are preferably cellulose particles having a porous structure with a porosity of 75 to 95%, and by compounding them with the rubber composition, the performance on ice can be improved. When the porosity of the porous cellulose particles is 75% or more, the effect of improving the performance on ice is excellent, and when the porosity is 95% or less, the strength of the particles can be increased. The porosity is more preferably 80 to 90%. The porosity of the porous cellulose particles can be calculated by measuring the volume of a certain mass of a sample (i.e., the porous cellulose particles) with a measuring cylinder, calculating the bulk density, and using the following formula.
Porosity (%) = {1 - [bulk specific gravity of sample (g/mL)] / [true specific gravity of sample (g/mL)]} x 100
Here, the true specific gravity of cellulose is 1.5.

前記多孔質セルロース粒子の粒径は、特に限定されるものではないが、耐摩耗性の観点から、平均粒径が1000μm以下のものが好ましい。平均粒径の下限は、特に限定されるものではないが、5μm以上であることが好ましい。平均粒径は、より好ましくは100~800μmであり、更に好ましくは200~800μmである。
前記多孔質セルロース粒子としては、長径/短径の比が1~2である球状粒子が好ましい。このような球状構造の粒子を用いることにより、ゴム組成物中への分散性が向上して、氷上性能の向上、耐摩耗性等の維持に寄与することができる。前記長径/短径の比は、より好ましくは1.0~1.5である。
前記多孔質セルロース粒子の平均粒径と、長径/短径の比は、次のようにして求められる。即ち、多孔質セルロース粒子を顕微鏡で観察して画像を得て、この画像を用いて、粒子の長径と短径(長径と短径が同じ場合には、ある軸方向の長さとこれに直交する軸方向の長さ)を100個の粒子について測定し、その平均値を算出することで平均粒径が得られ、また、長径を短径で割った値の平均値により長径/短径の比が得られる。
The particle size of the porous cellulose particles is not particularly limited, but from the viewpoint of abrasion resistance, the average particle size is preferably 1000 μm or less. The lower limit of the average particle size is not particularly limited, but it is preferably 5 μm or more. The average particle size is more preferably 100 to 800 μm, and even more preferably 200 to 800 μm.
The porous cellulose particles are preferably spherical particles having a major axis/minor axis ratio of 1 to 2. By using particles having such a spherical structure, the dispersibility in the rubber composition is improved, which contributes to improving performance on ice and maintaining abrasion resistance, etc. The major axis/minor axis ratio is more preferably 1.0 to 1.5.
The average particle size and the long axis/short axis ratio of the porous cellulose particles are determined as follows: That is, the porous cellulose particles are observed under a microscope to obtain an image, and the long axis and short axis of the particles (when the long axis and short axis are the same, the length in a certain axis direction and the length in an axis direction perpendicular to the long axis) are measured for 100 particles using the image, and the average particle size is obtained by calculating the average value, and the long axis/short axis ratio is obtained by averaging the values obtained by dividing the long axis by the short axis.

前記多孔質セルロース粒子としては、レンゴー株式会社から「ビスコパール」として市販されており、また、特開2001-323095号公報、特開2004-115284号公報等に記載されており、それらを好適に用いることができる。 The porous cellulose particles are commercially available from Rengo Co., Ltd. under the name "Viscopearl" and are also described in JP-A-2001-323095 and JP-A-2004-115284, and can be suitably used.

前記多孔質セルロース粒子の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、多孔質セルロース粒子の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対し、0.3~20質量部の範囲が好ましく、1~15重量部の範囲がより好ましく、3~15質量部の範囲が更に好ましい。 The content of the porous cellulose particles is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which it is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the content of the porous cellulose particles is preferably in the range of 0.3 to 20 parts by mass, more preferably in the range of 1 to 15 parts by mass, and even more preferably in the range of 3 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component.

(固体微粒子)
本実施形態のゴム組成物は、固体微粒子を含有してもよい。該固体微粒子は、ゴム組成物に配合することにより、氷上性能を向上させることができる。該固体微粒子は、平均粒子径が1μm以上であることが好ましく、また、1000μm以下であることが好ましく、300μm以下であることがより好ましい。前記固体微粒子としては、籾殻、胡桃粉又は胡桃の殻等の植物より得られた植物由来の粉体;卵殻(卵殻粉)、骨粉等の動物より得られた動物由来の粉体;シラス等の天然鉱物由来の粉体;グラファイト、酸化亜鉛ウィスカ等の無機微粒子;硫酸マグネシウム、リグニンスルホン酸の金属塩等の水溶性金属塩微粒子;グラスファイバー等の非金属繊維;等が挙げられ、これらの中でも、籾殻、胡桃の殻、卵殻、及びシラスが好ましい。
(Solid fine particles)
The rubber composition of the present embodiment may contain solid fine particles. The solid fine particles can improve the performance on ice by blending them with the rubber composition. The solid fine particles preferably have an average particle diameter of 1 μm or more, and more preferably 1000 μm or less, and more preferably 300 μm or less. Examples of the solid fine particles include powders derived from plants, such as rice husks, walnut powder, and walnut shells; powders derived from animals, such as eggshells (eggshell powder) and bone powder; powders derived from natural minerals, such as whitebait; inorganic fine particles, such as graphite and zinc oxide whiskers; water-soluble metal salt fine particles, such as magnesium sulfate and metal salts of lignin sulfonate; non-metallic fibers, such as glass fibers; and the like. Among these, rice husks, walnut shells, eggshells, and whitebait are preferred.

前記固体微粒子の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができる。例えば、固体微粒子の含有量は、前記ゴム成分100質量部に対し、0.3~20質量部の範囲が好ましく、1~15重量部の範囲がより好ましく、3~15質量部の範囲が更に好ましい。 The content of the solid fine particles is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate depending on, for example, the tire category to which it is applied, the tire components, the target performance, etc. For example, the content of the solid fine particles is preferably in the range of 0.3 to 20 parts by mass, more preferably in the range of 1 to 15 parts by weight, and even more preferably in the range of 3 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component.

(その他)
本実施形態のゴム組成物には、上述の成分の他、タイヤ工業において一般的に用いられている各種添加剤、例えば、有機過酸化物等を更に配合してもよい。これらの添加剤の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、適用先のタイヤカテゴリー、タイヤ部材、目標性能等により、適宜調整することができ、例えば、前記ゴム成分100質量部に対して、0.1~200質量部の範囲が好ましい。
(others)
In addition to the above-mentioned components, the rubber composition of the present embodiment may further contain various additives commonly used in the tire industry, such as organic peroxides, etc. The content of these additives is not particularly limited and can be appropriately adjusted depending on, for example, the tire category to which it is applied, the tire components, the target performance, etc., and is preferably in the range of 0.1 to 200 parts by mass per 100 parts by mass of the rubber component.

(ゴム組成物の製造方法)
本実施形態のゴム組成物の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、前記ウェットマスターバッチに、必要に応じて適宜選択した各種成分を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。或いは、本実施形態のゴム組成物は、前記ウェットマスターバッチそのものであってもよい。また、得られたゴム組成物を加硫することで、加硫ゴムとすることができる。
(Method for producing rubber composition)
The method for producing the rubber composition of the present embodiment is not particularly limited, but for example, the rubber composition can be produced by blending various components appropriately selected as necessary with the wet master batch, and kneading, heating, extruding, etc. Alternatively, the rubber composition of the present embodiment may be the wet master batch itself. In addition, the obtained rubber composition can be vulcanized to produce a vulcanized rubber.

前記混練りの条件としては、特に制限はなく、混練り装置の投入体積やローターの回転速度、ラム圧等、及び混練り温度や混練り時間、混練り装置の種類等の諸条件について目的に応じて適宜に選択することができる。混練り装置としては、通常、ゴム組成物の混練りに用いるバンバリーミキサーやインターミックス、ニーダー、ロール等が挙げられる。 There are no particular limitations on the conditions for the kneading, and the input volume of the kneading device, the rotation speed of the rotor, the ram pressure, etc., as well as the conditions for the kneading temperature, kneading time, type of kneading device, etc., can be appropriately selected according to the purpose. Examples of kneading devices include Banbury mixers, intermixes, kneaders, rolls, etc., which are typically used for kneading rubber compositions.

前記熱入れの条件についても、特に制限はなく、熱入れ温度や熱入れ時間、熱入れ装置等の諸条件について目的に応じて適宜に選択することができる。該熱入れ装置としては、通常、ゴム組成物の熱入れに用いる熱入れロール機等が挙げられる。 There are no particular limitations on the conditions for the heat-in process, and the heat-in process temperature, heat-in process time, heat-in process equipment, and other conditions can be appropriately selected according to the purpose. Examples of the heat-in process equipment include a heat-in process roll machine typically used for heat-in process of rubber compositions.

前記押出の条件についても、特に制限はなく、押出時間や押出速度、押出装置、押出温度等の諸条件について目的に応じて適宜に選択することができる。押出装置としては、通常、ゴム組成物の押出に用いる押出機等が挙げられる。押出温度は、適宜に決定することができる。 There are no particular limitations on the extrusion conditions, and various conditions such as extrusion time, extrusion speed, extrusion device, and extrusion temperature can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of extrusion devices include extruders that are typically used for extruding rubber compositions. The extrusion temperature can be appropriately determined.

前記加硫を行う装置や方式、条件等についても、特に制限はなく、目的に応じて適宜に選択することができる。加硫を行う装置としては、通常、ゴム組成物の加硫に用いる金型による成形加硫機等が挙げられる。加硫の条件として、その温度は、例えば100~190℃程度である。 There are no particular limitations on the vulcanization device, method, conditions, etc., and these can be selected appropriately depending on the purpose. Devices for vulcanization include molding vulcanizers using molds that are typically used to vulcanize rubber compositions. As for vulcanization conditions, the temperature is, for example, about 100 to 190°C.

(用途)
本実施形態のゴム組成物は、タイヤの種々の構成部材に適用することができ、例えば、トレッド(キャップトレッド、ベーストレッド、アンダートレッド)、クッションゴム、ショルダー、サイドウォール、クリンチ、ビードフィラー、カーカスのコーティングゴム、インスレーション、チェーファー、インナーライナー等に用いることができ、また、ランフラットタイヤのサイド補強層等に用いることもできる。また、本実施形態のゴム組成物は、タイヤの他にも、ゴムクローラ、免震ゴム等にも適用することができる。
(Application)
The rubber composition of the present embodiment can be applied to various components of tires, for example, treads (cap tread, base tread, under tread), cushion rubber, shoulders, sidewalls, clinches, bead fillers, carcass coating rubber, insulation, chafers, inner liners, etc., and can also be used for side reinforcing layers of run-flat tires, etc. In addition to tires, the rubber composition of the present embodiment can also be applied to rubber crawlers, seismic isolation rubber, etc.

<タイヤ>
本発明の一実施形態のタイヤ(以下、「本実施形態のタイヤ」と称することがある)は、上述したゴム組成物を用いたことを特徴とする。換言すると、本実施形態のタイヤは、上述したゴム組成物を備えることを特徴とする。かかる本実施形態のタイヤは、上述したゴム組成物を備えるため、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得る。
<Tires>
A tire according to one embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as "the tire according to the present embodiment") is characterized by using the above-mentioned rubber composition. In other words, the tire according to the present embodiment is characterized by including the above-mentioned rubber composition. Since the tire according to the present embodiment includes the above-mentioned rubber composition, it has excellent dispersibility of the filler including the recycled carbon black and can contribute to improving sustainability.

本実施形態のタイヤは、上述のゴム組成物を用いて通常の方法によって製造することができる。例えば、本実施形態のタイヤは、適用するタイヤの種類に応じ、未加硫のゴム組成物を用いて成形後に加硫して得てもよく、又は予備加硫工程等を経た半加硫ゴムを用いて成形後、更に本加硫して得てもよい。なお、本実施形態のタイヤは、好ましくは空気入りタイヤであり、空気入りタイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。 The tire of this embodiment can be manufactured by a normal method using the above-mentioned rubber composition. For example, the tire of this embodiment may be obtained by molding an unvulcanized rubber composition and then vulcanizing it, depending on the type of tire to be applied, or by molding a semi-vulcanized rubber that has been subjected to a pre-vulcanization process or the like, and then further vulcanizing it. The tire of this embodiment is preferably a pneumatic tire, and the gas to be filled in the pneumatic tire may be normal air or air with an adjusted oxygen partial pressure, or an inert gas such as nitrogen, argon, or helium.

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は、下記の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples and can be modified as appropriate without departing from the spirit and scope of the invention.

(第1の評価)
表1に示す配合処方に従って実施例及び比較例のゴム組成物を調製した。得られた各ゴム組成物につき、生物資源(バイオマス資源)由来の材料と、再生資源(リサイクル資源)由来の材料と、の総質量割合を算出して、サステナブル材料比率を算出した。結果を表1に示す。
(First evaluation)
Rubber compositions of the examples and comparative examples were prepared according to the compounding recipes shown in Table 1. For each rubber composition obtained, the total mass ratio of materials derived from biological resources (biomass resources) and materials derived from recycled resources (recycled resources) was calculated to calculate the sustainable material ratio. The results are shown in Table 1.

更に、得られたゴム組成物に対して、以下の方法で、DG分散による分散性(マクロ分散)を評価した。即ち、各ゴム組成物を145℃で33分間加硫して、加硫ゴム試験片を得た。得られた加硫ゴム試験片に対し、ディスパグレーダー(TechPro製)を用い、“CB(X,Y)/100”のメソッドのX値を測定し、カーボンブラックの分散性を評価した。測定結果を表1に示す。測定値が小さいほど、カーボンブラックの分散性が悪いことを示す。 Furthermore, the dispersibility (macrodispersion) of the obtained rubber compositions by DG dispersion was evaluated by the following method. That is, each rubber composition was vulcanized at 145°C for 33 minutes to obtain vulcanized rubber test pieces. For the obtained vulcanized rubber test pieces, the X value of the "CB(X,Y)/100" method was measured using a disperser grader (manufactured by TechPro) to evaluate the dispersibility of the carbon black. The measurement results are shown in Table 1. The smaller the measured value, the worse the dispersibility of the carbon black.

Figure 0007467745000001
Figure 0007467745000001

*1 ブタジエンゴム:UBEエラストマー社製、商品名「BR150L」
*2 未使用のカーボンブラック:旭カーボン社製、商品名「N550」、窒素吸着比表面積(NSA)=40m/g、DBP吸油量=121mL/100g
*3 再生カーボンブラック:Enrestec社製、商品名「PB365」、灰分量=17質量%
*4 老化防止剤1:大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック 6C」
*5 老化防止剤2:大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック 224」
*6 オイル:ENEOS社製、商品名「A/Omix」
*7 脂肪酸:ミヨシ油脂社製、商品名「MXST」
*8 その他薬品:硫黄、加硫促進剤、樹脂、ワックスの合計量。比較例と実施例とで同比率。
*1 Butadiene rubber: UBE Elastomers, product name "BR150L"
*2 Unused carbon black: manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., product name "N550", nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) = 40 m 2 /g, DBP oil absorption = 121 mL/100 g
*3 Recycled carbon black: Enrestec, product name "PB365", ash content = 17% by mass
* 4 Anti-aging agent 1: Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd., product name "Nocrac 6C"
*5 Anti-aging agent 2: Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd., product name "Nocrac 224"
*6 Oil: ENEOS Corporation, product name "A/Omix"
* 7 Fatty acid: Miyoshi Oil Co., Ltd., product name "MXST"
*8 Other chemicals: total amount of sulfur, vulcanization accelerator, resin, and wax. The same ratio for the comparative example and the example.

表1より、ヴァージンカーボンブラックを再生カーボンブラックに置き換えると、カーボンブラック分散性が悪化し得ることが分かる。但し一方で、かかる置き換えは、サステナビリティの向上に寄与するものであり、これは表1からも分かる。 From Table 1, it can be seen that replacing virgin carbon black with recycled carbon black may deteriorate the dispersibility of the carbon black. However, on the other hand, such a replacement contributes to improving sustainability, which can also be seen from Table 1.

(第2の評価)
<ウェットマスターバッチの調製>
水中に、カーボンブラック(旭カーボン社製、N330、旭#70、平均粒子径:28nm、NSA:77m/g)を10質量%の割合で配合し、ミキサー(ハイシェアミキサーEX60、シルバーソン社製)にて微分散させて、スラリー溶液を調製した。
(Second Evaluation)
<Preparation of Wet Masterbatch>
Carbon black (Asahi Carbon Co., Ltd., N330, Asahi #70, average particle size: 28 nm, N2SA : 77 m2 /g) was mixed in a proportion of 10 mass% into water and finely dispersed using a mixer (High Shear Mixer EX60, Silverson Co., Ltd.) to prepare a slurry solution.

その一方で、天然ゴム(NR)ラテックスと、水(精製水)とを含有するゴムラテックス溶液を調製した。ゴムラテックス溶液の固形分濃度は、30質量%であった。 On the other hand, a rubber latex solution containing natural rubber (NR) latex and water (purified water) was prepared. The solids concentration of the rubber latex solution was 30% by mass.

上述のスラリー溶液とゴムラテックス溶液とを、ミキサー(ハイシェアミキサーEX60、シルバーソン社製)にて混合し、蟻酸を用いて凝固し、二軸押出機を用いて乾燥・混練を行った。なお、このとき、スラリー溶液由来のカーボンブラックの量を、ゴムラテックス溶液由来の天然ゴム(NR)100質量部に対して、50質量部とした。その後、バンバリーにて、イソプレンゴム(日本ゼオン社製、「Nipol(登録商標) IR2200」)を、ゴムラテックス溶液由来の天然ゴム(NR)100質量部に対して3質量部の割合で配合して粘度調整し、ウェットマスターバッチを得た。 The above-mentioned slurry solution and rubber latex solution were mixed in a mixer (High Shear Mixer EX60, Silverson), coagulated using formic acid, and dried and kneaded using a twin-screw extruder. At this time, the amount of carbon black derived from the slurry solution was 50 parts by mass per 100 parts by mass of natural rubber (NR) derived from the rubber latex solution. After that, isoprene rubber (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., "Nipol (registered trademark) IR2200") was blended in a Banbury at a ratio of 3 parts by mass per 100 parts by mass of natural rubber (NR) derived from the rubber latex solution to adjust the viscosity, and a wet master batch was obtained.

<未加硫ゴムの調製>
天然ゴム(RSS#3)100質量部と、カーボンブラック(旭カーボン社製、N330、旭#70、平均粒子径:28nm、NSA:77m/g)50質量部とを混合して、未加硫ゴムを得た。
<Preparation of Unvulcanized Rubber>
100 parts by mass of natural rubber (RSS#3) and 50 parts by mass of carbon black (manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., N330, Asahi #70, average particle size: 28 nm, N 2 SA: 77 m 2 /g) were mixed to obtain an unvulcanized rubber.

<カーボンブラック分散性の評価(耐亀裂性の評価)>
上記ウェットマスターバッチと、上記未加硫ゴムとについて、以下の方法で評価を行った。
まず、サンプルとしてダンベル型の3号試験片(JIS#3)に切り出した。このサンプルを用いて、クリープ試験機(島津製作所製)で定荷重モードテストを行った。即ち、試験条件:繰り返し引張試験、荷重:1.5kg、周波数:5Hzとした。そして、その際の破断までの繰り返し引張回数を測定した。なお、本評価は耐亀裂性の試験方法であり、測定値が高いほど、耐亀裂性に優れることを示す。その結果、上記未加硫ゴムの測定結果を100とした場合の上記ウェットマスターバッチの測定結果の指数は135であった。
<Evaluation of Carbon Black Dispersibility (Evaluation of Crack Resistance)>
The wet masterbatch and the unvulcanized rubber were evaluated by the following methods.
First, a dumbbell-shaped No. 3 test piece (JIS #3) was cut out as a sample. This sample was used to perform a constant load mode test using a creep tester (manufactured by Shimadzu Corporation). That is, the test conditions were: repeated tensile test, load: 1.5 kg, frequency: 5 Hz. The number of repeated tensile tests until breakage was measured. This evaluation is a method for testing crack resistance, and a higher measured value indicates better crack resistance. As a result, the index of the measurement result of the wet masterbatch was 135 when the measurement result of the unvulcanized rubber was set to 100.

例えば特開2007-197622において、カーボンブラックの分散性が高いと耐亀裂性に優れることが明らかとなっていること、及び、上記の結果を踏まえると、所定の製造方法にてウェットマスターバッチとすることにより、カーボンブラックの分散性が高まり得ることが分かる。 For example, JP 2007-197622 A clarifies that high dispersibility of carbon black results in excellent crack resistance, and based on the above results, it can be seen that the dispersibility of carbon black can be improved by producing it as a wet masterbatch using a specified manufacturing method.

そして、これら第1の評価及び第2の評価に基づけば、本発明のウェットマスターバッチの製造方法により得られるウェットマスターバッチ並びにかかるウェットマスターバッチを用いたゴム組成物及びタイヤは、再生カーボンブラックを用いてもその分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得ることが期待できる。 Based on these first and second evaluations, it is expected that the wet masterbatch obtained by the wet masterbatch manufacturing method of the present invention and the rubber composition and tire using such wet masterbatch have excellent dispersibility even when recycled carbon black is used, and can contribute to improving sustainability.

本発明によれば、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るウェットマスターバッチを得ることが可能な、ウェットマスターバッチ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、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るゴム組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、再生カーボンブラックを含む充填剤の分散性に優れる上、サステナビリティの向上に寄与し得るタイヤを提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a wet masterbatch that can obtain a wet masterbatch that has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black and can contribute to improving sustainability.
Moreover, according to the present invention, it is possible to provide a rubber composition that not only has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black, but also can contribute to improving sustainability.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a tire that not only has excellent dispersibility of a filler containing recycled carbon black, but also can contribute to improving sustainability.

Claims (3)

再生カーボンブラックを含む充填剤を水に分散させてスラリー溶液を調製するスラリー調製工程と、
前記スラリー溶液とゴムラテックス溶液とを混合する混合工程と、
前記混合工程後の前記スラリー溶液と前記ゴムラテックス溶液とを液相で撹拌する撹拌工程と、を含むことを特徴とする、ウェットマスターバッチの製造方法。
A slurry preparation step of dispersing a filler containing recycled carbon black in water to prepare a slurry solution;
a mixing step of mixing the slurry solution with a rubber latex solution;
a stirring step of stirring the slurry solution and the rubber latex solution after the mixing step in a liquid phase.
前記再生カーボンブラックが、カーボンブラックを含む加硫ゴム製品の熱分解によって得られたものである、請求項1に記載のウェットマスターバッチの製造方法。 The method for producing a wet masterbatch according to claim 1, wherein the recycled carbon black is obtained by pyrolysis of a vulcanized rubber product containing carbon black. 前記再生カーボンブラックは、灰分量が20質量%以下である、請求項1又は2に記載のウェットマスターバッチの製造方法。 The method for producing a wet masterbatch according to claim 1 or 2, wherein the recycled carbon black has an ash content of 20% by mass or less.
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