JPWO2019130727A1 - ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびゴム組成物の製造方法 - Google Patents
ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびゴム組成物の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2019130727A1 JPWO2019130727A1 JP2019562772A JP2019562772A JPWO2019130727A1 JP WO2019130727 A1 JPWO2019130727 A1 JP WO2019130727A1 JP 2019562772 A JP2019562772 A JP 2019562772A JP 2019562772 A JP2019562772 A JP 2019562772A JP WO2019130727 A1 JPWO2019130727 A1 JP WO2019130727A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- carbon black
- producing
- latex solution
- rubber latex
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 137
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 137
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 39
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 132
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims abstract description 79
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 17
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 abstract description 19
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 14
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 117
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 77
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 40
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 22
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 19
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 18
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 18
- 229960002380 dibutyl phthalate Drugs 0.000 description 16
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 16
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 16
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 16
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 13
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 8
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 7
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 7
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 6
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 6
- 229920006173 natural rubber latex Polymers 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 3
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- -1 but for example Substances 0.000 description 2
- DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N carbamodithioic acid Chemical compound NC(S)=S DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229920006174 synthetic rubber latex Polymers 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 4-n-(4-methylpentan-2-yl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 229960004198 guanidine Drugs 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000013040 rubber vulcanization Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
- C08J3/226—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
- C08L7/02—Latex
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
- C08L9/04—Latex
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/06—Copolymers with styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2307/00—Characterised by the use of natural rubber
- C08J2307/02—Latex
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2407/00—Characterised by the use of natural rubber
- C08J2407/02—Latex
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/006—Additives being defined by their surface area
Abstract
Description
本発明のカーボンブラックは、ジブチルフタレート吸油量が105mL/100g以上230mL/100g以下であり、統計的厚さ比表面積が90m2/g以上205m2/g以下であり、前記ジブチルフタレート吸油量の値から前記統計的厚さ比表面積の値を引いた値が、15以上であることの条件を満たすカーボンブラックを含む。
本発明の分散溶媒としては、特に水を使用することが好ましいが、例えば、有機溶媒を含有する水であってもよい。前記分散溶媒は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
本発明のゴムラテックス溶液としては、天然ゴムラテックス溶液および合成ゴムラテックス溶液を使用することができる。
前記カーボンブラックの製造方法は、反応炉として、ガス流路の上流から下流方向に向かって、燃料燃焼帯域、原料炭化水素導入帯域および反応帯域が順次設けられたものを使用する。当該方法は、前記燃料燃焼帯域に、酸素含有ガスと燃料を流入し混合燃焼させることで高温燃焼ガスを発生させ、次いで、前記原料炭化水素導入帯域に高温燃焼ガスと原料炭化水素を導入することでカーボンブラック含有ガスを発生させた後、冷却液などにより反応を停止させる方法である。このような反応炉としては、例えば、図1に模式的に示すような広径円筒反応炉を挙げることができ、例えば、特開2017−145359号公報、特開2011−162596号公報などに開示のカーボンブラックの製造方法が参考となる。以下、前記カーボンブラックの製造方法を、図1に示す反応炉を適宜例にとって説明する。
以下に、本発明のゴムウエットマスターバッチの製造方法について具体的に説明する。かかる製造方法は、前記カーボンブラック、前記分散溶媒、および前記ゴムラテックス溶液を混合して、カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する工程(I)と、得られたカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を凝固して、カーボンブラック含有ゴム凝固物を製造する工程(II)と、得られたカーボンブラック含有ゴム凝固物を乾燥してゴムウエットマスターバッチを製造する工程(III)を含む。
本発明の工程(I)では、前記カーボンブラック、前記分散溶媒、および前記ゴムラテックス溶液を混合して、カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する。特に、本発明においては、前記工程(I)が、前記カーボンブラックを前記分散溶媒中に分散させて、カーボンブラック含有スラリー溶液(以下、スラリー溶液ともいう)を製造する工程(I−a1)と、得られたカーボンブラック含有スラリー溶液と、前記ゴムラテックス溶液とを混合して、カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する工程(I−b1)を含むことが好ましい。また、本発明においては、前記工程(I)が、前記カーボンブラックを前記分散溶媒中に分散させる際に、前記ゴムラテックス溶液の少なくとも一部を添加することにより、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有スラリー溶液を製造する工程(I−a2)と、得られたゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有スラリー溶液と、残りの前記ゴムラテックス溶液とを混合して、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する工程(I−b2)を含むことがより好ましい。
前記工程(I−a1)において、カーボンブラックおよび分散溶媒を混合する方法としては、例えば、高せん断ミキサー、ハイシアーミキサー、ホモミキサー、ボールミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミルなどの一般的な分散機を使用してカーボンブラックを分散させる方法が挙げられる。
前記工程(I−a2)では、カーボンブラックを分散溶媒中に分散させる際に、ゴムラテックス溶液の少なくとも一部を添加することにより、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有スラリー溶液を製造する。ゴムラテックス溶液は、あらかじめ分散溶媒と混合した後、カーボンブラックを添加し、分散させても良い。また、分散溶媒中にカーボンブラックを添加し、次いで所定の添加速度で、ゴムラテックス溶液を添加しつつ、分散溶媒中でカーボンブラックを分散させても良く、あるいは分散溶媒中にカーボンブラックを添加し、次いで何回かに分けて一定量のゴムラテックス溶液を添加しつつ、分散溶媒中でカーボンブラックを分散させても良い。ゴムラテックス溶液が存在する状態で、分散溶媒中にカーボンブラックを分散させることにより、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有スラリー溶液を製造することができる。工程(I−a2)におけるゴムラテックス溶液の添加量としては、使用するゴムラテックス溶液の全量(工程(I−a2)および工程(I−b2)で添加する全量)に対して、0.075〜12重量%が例示される。
本発明の工程(I−b1)では、前記スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液とを混合して、カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する。スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液とを液相で混合する方法は特に限定されるものではなく、スラリー溶液およびゴムラテックス溶液とを、例えば、高せん断ミキサー、ハイシアーミキサー、ホモミキサー、ボールミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、コロイドミルなどの一般的な分散機や円筒状容器内でブレードが回転する混合機を使用して混合する方法が挙げられる。必要に応じて、混合の際に分散機などの混合系全体を加温してもよい。
前記工程(I−b2)では、前記ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有スラリー溶液と、残りのゴムラテックス溶液とを混合して、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する。前記ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有スラリー溶液と、残りのゴムラテックス溶液とを液相で混合する方法は、上述した、スラリー溶液と、ゴムラテックス溶液とを液相で混合する方法と同様の方法が挙げられる。
本発明の工程(II)では、上記で得られたカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を凝固して、カーボンブラック含有ゴム凝固物を製造する。
本発明の工程(III)では、上記で得られたカーボンブラック含有ゴム凝固物を脱水・乾燥して、ゴムウエットマスターバッチを製造する。前記脱水・乾燥の方法としては、例えば、単軸押出機、二軸押出機、スクリュープレス、オーブン、コンベアー乾燥機、真空乾燥機、エアードライヤーなどの各種乾燥装置を使用することができる。なお、工程(III)の前に、必要に応じて、カーボンブラック含有ゴム凝固物が含む水分量を適度に低減する目的として、例えば、遠心分離工程や振動スクリーンを使用した固液分離工程を設けてもよく、あるいは、洗浄を目的として、水洗法などの洗浄工程などを設けてもよい。
本発明のゴム組成物の製造方法は、上記のゴムウエットマスターバッチの製造方法で得られたゴムウエットマスターバッチを用いて、乾式混合する工程(IV)を含む。
<カーボンブラック1、2の製造>
上述した広径円筒反応炉を用い、表1に記載の製造条件にて、カーボンブラック1、2を合成して得る。
<カーボンブラックA〜Fの製造>
上述した広径円筒反応炉を用い、表1に記載の製造条件にて、カーボンブラックA〜Fを合成して得る。
<ジブチルフタレート吸油量(DBP吸油量)の評価>
ジブチルフタレート吸油量は、上記の合成例および比較合成例で得られるカーボンブラックを、JIS K 6217−4:2008に準じて求めた。結果を表2に示す。
ジブチルフタレート吸油量は、上記の合成例および比較合成例で得られるカーボンブラックを、JIS K 6217−7:2013に準じて求めた。結果を表2に示す。
カーボンブラックBは、東海カーボン社製「シーストKH(N339)」;を示す。
a)天然ゴムラテックス溶液:「NRフィールドラテックス」(Golden Hope社製)(DRC=31.2%)
b)天然ゴム:「RSS#3」
c)酸化亜鉛:「亜鉛華1号」(三井金属鉱業社製)
d)ステアリン酸:「ルナックS20」(花王社製)
e)老化防止剤(A):N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン、「ノクラック6C」(大内新興化学工業社製)
f)老化防止剤(B):p−(p−トルエンスルホニルアミド)ジフェニルアミン、「ノクラック224」(大内新興化学工業社製)
g)硫黄:「5%油入微粉末硫黄」(鶴見化学工業社製)
h)加硫促進剤(A):N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、「サンセラーCM−G」(三新化学工業社製)
i)加硫促進剤(B):1,3-ジフェニルグアニジン、「ノクセラーD」(大内新興化学社製)
<工程(I):カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液の製造>
天然ゴムラテックス溶液に水を加え、濃度0.5重量%ゴム希薄ラテックス水溶液を調製した。得られたゴム希薄ラテックス水溶液に、上記のカーボンブラック1を45重量部(ラテックス溶液の固形分量(ゴム量)が、カーボンブラックとの重量比で1重量部)添加し、これにPRIMIX社製ロボミックスを使用してカーボンブラックを分散させることにより(該ロボミックスの条件:9000rpm、30分)、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有スラリー溶液を製造した(工程(I−a2))。次に、工程(I−a2)で製造したゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有スラリー溶液に、残りのゴムラテックス溶液(25重量%)を、工程(I−a2)で使用したゴム希薄ラテックス水溶液と合わせて、固形分(ゴム)量が100重量部となるように添加し、次いでSANYO社製家庭用ミキサーSM−L56型を使用して混合し(ミキサー条件11300rpm、30分)、ゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造した(工程(I−b2))。
上記の工程(I)で製造したゴムラテックス粒子が付着したカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液に、凝固剤として、ギ酸(10%溶液)を溶液全体がpH4となるまで添加し、カーボンブラック含有ゴム凝固物を製造した(工程(II))。
上記の工程(II)で製造したカーボンブラック含有ゴム凝固物を、スクイザー式1軸押出脱水機(スエヒロEPM社製V−02型)で水分率が1.5%以下になるまで脱水および乾燥することにより、ゴムウエットマスターバッチを製造した(工程(III))。
上記で得られたゴムウエットマスターバッチと、表3に記載の各原料(硫黄と加硫促進剤を除く成分)を、バンバリーミキサーを用いて乾式混合(混練時間:3分、排出温度:150℃)することにより、ゴム組成物を製造した。次いで、得られたゴム組成物に、表3に記載の硫黄、加硫促進剤(A)および加硫促進剤(B)を加え、バンバリーミキサーを用いて乾式混合(混練時間:1分、排出温度:90℃)することにより、未加硫ゴム組成物を製造した。なお、表3中の配合比率は、ゴム組成物に含まれるゴム成分の全量を100重量部としたときの重量部(phr)で示す。
実施例1の<工程(I):カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液の製造>において、使用するカーボンブラックを、表3に示す種類に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により、実施例2のゴムウエットマスターバッチ、ゴム組成物および未加硫ゴム組成物を製造した。
表3に記載の各原料(硫黄と加硫促進剤を除く成分)を、バンバリーミキサーを用いて乾式混合(混練時間:3分、排出温度:150℃)することにより、比較例1〜8のゴム組成物を製造した。次いで、得られたゴム組成物に、表3に記載の硫黄、加硫促進剤(A)および加硫促進剤(B)を加え、バンバリーミキサーを用いて乾式混合(混練時間:1分、排出温度:90℃)することにより、比較例1〜8の未加硫ゴム組成物を製造した。なお、表3中の配合比率は、ゴム組成物に含まれるゴム成分の全量を100重量部としたときの重量部(phr)で示す。
実施例1の<工程(I):カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液の製造>において、使用するカーボンブラックを、表3に示す種類に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により、比較例9〜16のゴムウエットマスターバッチ、ゴム組成物および未加硫ゴム組成物を製造した。
発熱性の評価は、JIS K6394に準じて、(株)東洋精機製作所製の粘弾性試験機を用い、静歪み(初期歪み)10%、動歪み1%、周波数10Hz、温度60℃の条件下で、損失正接tanδを測定し、実施例1は比較例1の値を100とした指数、実施例2は比較例2の値を100とした指数、比較例9は比較例3の値を100とした指数、比較例10は比較例4の値を100とした指数、比較例11は比較例5の値を100とした指数、比較例12は比較例6の値を100とした指数、比較例13は比較例7の値を100とした指数、比較例14は比較例8の値を100とした指数、実施例3は比較例15の値を100とした指数、実施例4は比較例16の値を100とした指数で表示した。指数が小さいほど、発熱し難く、低発熱性に優れるため、タイヤとしての低燃費性能に優れることを示す。
耐摩耗性の評価は、得られた加硫ゴムの試験片において、JIS K6264に準拠して、岩本製作所(株)製のランボーン摩耗試験機を用いて、荷重29.4N、スリップ率20%、温度23℃、落砂量20g/分で摩耗減量を測定し、摩耗減量の逆数について、実施例1は比較例1の値を100とした指数、実施例2は比較例2の値を100とした指数、比較例9は比較例3の値を100とした指数、比較例10は比較例4の値を100とした指数、比較例11は比較例5の値を100とした指数、比較例12は比較例6の値を100とした指数、比較例13は比較例7の値を100とした指数、比較例14は比較例8の値を100とした指数、実施例3は比較例15の値を100とした指数、実施例4は比較例16の値を100とした指数で表示した。指数が大きいほど、摩耗減量が少なく、耐摩耗性に優れることを示す。
B 燃焼用バーナー
C 酸素含有ガス導入口
D 原料導入ノズル
E 原料炭化水素導入帯域
F 反応帯域
G 冷却液導入ノズル
H 煙道
Claims (3)
- 少なくともカーボンブラック、分散溶媒、およびゴムラテックス溶液を原料として得られるゴムウエットマスターバッチの製造方法であって、
前記カーボンブラック、前記分散溶媒、および前記ゴムラテックス溶液を混合して、カーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を製造する工程(I)と、
得られたカーボンブラック含有ゴムラテックス溶液を凝固して、カーボンブラック含有ゴム凝固物を製造する工程(II)と、
得られたカーボンブラック含有ゴム凝固物を脱水・乾燥してゴムウエットマスターバッチを製造する工程(III)を含み、
前記カーボンブラックは、ジブチルフタレート吸油量が105mL/100g以上230mL/100g以下であり、
統計的厚さ比表面積が90m2/g以上205m2/g以下であり、
前記ジブチルフタレート吸油量の値から前記統計的厚さ比表面積の値を引いた値が、15以上であることの条件を満たすことを特徴とするゴムウエットマスターバッチの製造方法。 - 前記カーボンブラックが、前記ゴムウエットマスターバッチ中のゴム成分100重量部に対して、20〜60重量部であることを特徴とする請求項1記載のゴムウエットマスターバッチの製造方法。
- 請求項1または2記載のゴムウエットマスターバッチの製造方法で得られたゴムウエットマスターバッチを用いて、乾式混合する工程(IV)を含むことを特徴とするゴム組成物の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017249024 | 2017-12-26 | ||
JP2017249024 | 2017-12-26 | ||
PCT/JP2018/038163 WO2019130727A1 (ja) | 2017-12-26 | 2018-10-12 | ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびゴム組成物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019130727A1 true JPWO2019130727A1 (ja) | 2020-11-26 |
JP6872640B2 JP6872640B2 (ja) | 2021-05-19 |
Family
ID=67066910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019562772A Active JP6872640B2 (ja) | 2017-12-26 | 2018-10-12 | ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびゴム組成物の製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11459428B2 (ja) |
JP (1) | JP6872640B2 (ja) |
MY (1) | MY197853A (ja) |
WO (1) | WO2019130727A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7329459B2 (ja) * | 2020-01-27 | 2023-08-18 | Toyo Tire株式会社 | ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびゴム組成物の製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012077133A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム組成物および空気入りタイヤ |
JP2012193307A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | サイドウォール用ゴム組成物および空気入りタイヤ |
JP2015214625A (ja) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | 株式会社ブリヂストン | ウェットマスターバッチの製造方法及びその方法により製造されたウェットマスターバッチ |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6391274B1 (en) | 1998-09-05 | 2002-05-21 | Degussa Huls Aktiengesellschaft | Carbon black |
DE19840663A1 (de) * | 1998-09-05 | 2000-03-09 | Degussa | Ruß |
BR122019017677B1 (pt) * | 2008-02-08 | 2020-08-18 | Cabot Corporation | compósito de elastômero vulcanizado |
JP5684265B2 (ja) | 2009-09-17 | 2015-03-11 | キャボット コーポレイションCabot Corporation | ラテックス凝固ゴム複合材の形成 |
JP6371633B2 (ja) | 2014-08-07 | 2018-08-08 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物及びベルト被覆ゴム |
-
2018
- 2018-10-12 US US16/957,499 patent/US11459428B2/en active Active
- 2018-10-12 JP JP2019562772A patent/JP6872640B2/ja active Active
- 2018-10-12 WO PCT/JP2018/038163 patent/WO2019130727A1/ja active Application Filing
- 2018-10-12 MY MYPI2020003234A patent/MY197853A/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012077133A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム組成物および空気入りタイヤ |
JP2012193307A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | サイドウォール用ゴム組成物および空気入りタイヤ |
JP2015214625A (ja) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | 株式会社ブリヂストン | ウェットマスターバッチの製造方法及びその方法により製造されたウェットマスターバッチ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MY197853A (en) | 2023-07-20 |
JP6872640B2 (ja) | 2021-05-19 |
WO2019130727A1 (ja) | 2019-07-04 |
US11459428B2 (en) | 2022-10-04 |
US20200362122A1 (en) | 2020-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6675176B2 (ja) | ウェットマスターバッチの製造方法 | |
WO2017033472A1 (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法、ゴム組成物の製造方法およびタイヤの製造方法 | |
US11548987B2 (en) | Method for producing rubber wet masterbatch and method for producing rubber composition | |
WO2018123121A1 (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法 | |
JP6872640B2 (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびゴム組成物の製造方法 | |
JP6883424B2 (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法 | |
JP6781603B2 (ja) | タイヤ部材の製造方法 | |
JP7022582B2 (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびゴム組成物の製造方法 | |
CN108350185B (zh) | 橡胶湿法母炼胶及橡胶组合物的制造方法 | |
JP7066398B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物の製造方法 | |
JP7288398B2 (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびゴム組成物の製造方法 | |
JP7125325B2 (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびゴム組成物の製造方法 | |
WO2019130803A1 (ja) | ゴム組成物および空気入りタイヤ、ならびにゴムウエットマスターバッチの製造方法およびゴム組成物の製造方法 | |
JP6778088B2 (ja) | ゴム組成物およびその製造方法 | |
US11584832B2 (en) | Method for producing rubber wet masterbatch and method for producing rubber composition | |
WO2019130800A1 (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびタイヤ用ゴム組成物の製造方法 | |
JP7132832B2 (ja) | ゴムウエットマスターバッチを含有するゴム組成物、およびその製造方法 | |
JP7089431B2 (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法 | |
JP2019112543A (ja) | プライトッピング用ゴム組成物の製造方法 | |
JP2020055962A (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法 | |
JP2011021108A (ja) | ウエットマスターバッチの製造方法、該ウエットマスターバッチを用いて得られたゴム組成物、および該ゴム組成物を用いて得られた空気入りタイヤ | |
JP7156852B2 (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法、およびゴム組成物の製造方法 | |
JP7154008B2 (ja) | ゴム組成物および空気入りタイヤ | |
JP2018062622A (ja) | ゴムウエットマスターバッチの製造方法 | |
WO2021125223A1 (ja) | ゴムウエットマスターバッチおよびその製造方法、ゴム組成物およびその製造方法、ならびに空気入りタイヤ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200604 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210316 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210419 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6872640 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |