(57)【要約】【課題】高品質なゴム組成物を安定に製造できる、ゴム組成物の製造方法の提供。【解決手段】この製造方法は、基材ゴムと薬品とを混練室４に投入し、ローター８を回転させて、混練室４内で基材ゴムと薬品とを混合する、混合工程を含む。この製造方法では、第一バッチの混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度が基準ムーニー粘度に設定され、第一バッチの混合工程におけるローター８の回転数が基準回転数に設定される。第一バッチの混合工程の次の第二バッチの混合工程から、混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度の基準ムーニー粘度に対する変化を把握することにより、混合工程におけるローター８の回転数の基準回転数に対する変化率が設定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム組成物の構成成分を収容する混練室と、当該混練室内に位置し当該構成成分を混練する一対のローターとを備える密閉型のバッチ式混練機を用いて、前記構成成分として基材ゴム及び薬品を含む前記ゴム組成物を得るための、ゴム組成物の製造方法であって、
前記基材ゴムと前記薬品とを前記混練室に投入し、前記ローターを回転させて、当該混練室内で当該基材ゴムと当該薬品とを混合する、混合工程を含み、
第一バッチの混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度が基準ムーニー粘度に設定され、当該第一バッチの混合工程における前記ローターの回転数が基準回転数に設定され、
前記第一バッチの混合工程の次の第二バッチの混合工程から、当該混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度の前記基準ムーニー粘度に対する変化を把握することにより、当該混合工程における前記ローターの回転数の、前記基準回転数に対する変化率が設定される、ゴム組成物の製造方法。
【請求項２】
複数バッチの混合工程で混合されたゴム組成物の総量が、当該ゴム組成物の一製造単位とされたとき、当該製造単位における開始バッチの混合工程が前記第一バッチの混合工程である、請求項１に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項３】
ゴム組成物の構成成分を収容する混練室と、当該混練室内に位置し当該構成成分を混練する一対のローターとを備える密閉型のバッチ式混練機を用いて、前記構成成分として基材ゴム及び薬品を含む前記ゴム組成物を得るための、ゴム組成物の製造方法であって、
前記基材ゴムと前記薬品とを前記混練室に投入し、前記ローターを回転させて、当該混練室内で当該基材ゴムと当該薬品とを混練する、混合工程を含み、
第一バッチの混合工程における前記ローターの回転数が基準回転数に設定され、
前記第一バッチの混合工程の次の第二バッチの混合工程から、当該混合工程で用いる基材ゴムの保有時間に基づいて、当該混合工程における前記ローターの回転数の、前記基準回転数に対する変化率が設定される、ゴム組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム組成物は、基材ゴムと、補強剤、加硫剤等の薬品とを構成成分として含む。ゴム組成物は、例えば、バンバリーミキサーのような密閉型のバッチ式混練機（以下、単に「混練機」と称する。）を用いて製造される。このゴム組成物の製造では、基材ゴム及び薬品が混練機室に投入される。混練室内でローターを回転させて、基材ゴム及び薬品が混合される。これにより、ゴム組成物が得られる。
【０００３】
ゴム組成物は通常、モールド内で加圧及び加熱される。これにより、ゴム組成物の架橋体が得られる。ゴム組成物の製造では、架橋体が所望の性能を発揮できるよう、基材ゴムに薬品を均一に分散させることが求められる。そこで、基材ゴムに薬品が均一に分散したゴム組成物を製造するための技術について様々な検討が行われている（例えば、下記の特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−６７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
混練機を用いたゴム組成物の製造方法では、製造対象であるゴム組成物の製造に適した混練条件が設定される。
【０００６】
ゴム組成物の基材ゴムとして用いられるゴムの中には、時間の経過に伴い、加工性が変化するゴムが存在する。基材ゴムの加工性の変化は、ゴム組成物における薬品の分散状態に影響する。
【０００７】
大量のゴム組成物を使用するタイヤの製造では、ゴム組成物は複数バッチに分けて製造される。このようにゴム組成物を複数バッチに分けて製造する場合には、バッチ間でゴム組成物の品質のばらつきが大きくならないように、バッチ毎に混練条件を調整する必要がある。そこで、基材ゴムに薬品が均一に分散した、高品質なゴム組成物を安定に製造するために、基材ゴムの加工性の変化を考慮して、混練条件を効率的に調整できる技術の確立が求められている。
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、高品質なゴム組成物を安定に製造できる、ゴム組成物の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るゴム組成物の製造方法は、ゴム組成物の構成成分を収容する混練室と、当該混練室内に位置し当該構成成分を混練する一対のローターとを備える密閉型のバッチ式混練機を用いて、前記構成成分として基材ゴム及び薬品を含む前記ゴム組成物を得るための、ゴム組成物の製造方法である。この製造方法は、
前記基材ゴムと前記薬品とを前記混練室に投入し、前記ローターを回転させて、当該混練室内で当該基材ゴムと当該薬品とを混合する、混合工程
を含む。この製造方法では、第一バッチの混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度が基準ムーニー粘度に設定され、当該第一バッチの混合工程における前記ローターの回転数が基準回転数に設定される。前記第一バッチの混合工程の次の第二バッチの混合工程から、当該混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度の前記基準ムーニー粘度に対する変化を把握することで、当該混合工程における前記ローターの回転数の、前記基準回転数に対する変化率が設定される。
【００１０】
好ましくは、このゴム組成物の製造方法では、複数バッチの混合工程で混合されたゴム組成物の総量が当該ゴム組成物の一製造単位とされたとき、当該製造単位における開始バッチの混合工程が前記第一バッチの混合工程である。
【００１１】
本発明に係る他のゴム組成物の製造方法は、ゴム組成物の構成成分を収容する混練室と、当該混練室内に位置し当該構成成分を混練する一対のローターとを備える密閉型のバッチ式混練機を用いて、前記構成成分として基材ゴム及び薬品を含む前記ゴム組成物を得るための、ゴム組成物の製造方法である。この製造方法は、
前記基材ゴムと前記薬品とを前記混練室に投入し、前記ローターを回転させて、当該混練室内で当該基材ゴムと当該薬品とを混練する、混合工程
を含む。この製造方法では、第一バッチの混合工程における前記ローターの回転数が基準回転数に設定される。前記第一バッチの混合工程の次の第二バッチの混合工程から、当該混合工程で用いる基材ゴムの保有時間に基づいて、当該混合工程における前記ローターの回転数の、前記基準回転数に対する変化率が設定される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のゴム組成物の製造方法では、混練機のローター回転数の設定に際し、基材ゴムの加工性の変化が考慮される。この製造方法では、各バッチの混練条件が効率的に調整されるとともに、高品質でしかもバッチ間の品質のばらつきが抑えられたゴム組成物が製造される。本発明によれば、高品質なゴム組成物を安定に製造できる、ゴム組成物の製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るゴム組成物の製造方法で用いられる混練機の一例を概略的に示す説明図である。
【図２】図２は、ムーニー粘度の変化率とローター回転数の変化率との関係が示されたグラフである。
【図３】図３は、ゴム組成物の製造方法のフローが示されたフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて、本発明が詳細に説明される。
【００１５】
本発明の一実施形態に係るゴム組成物の製造方法では、ゴム組成物を構成する成分（以下、構成成分）を後述する混練機を用いて混合することにより、ゴム組成物が得られる。
【００１６】
ゴム組成物は、構成成分として、基材ゴム及び薬品を含む。この製造方法では、構成成分として基材ゴム及び薬品を含むゴム組成物であれば、ゴム組成物の用途に特に制限はない。以下に、タイヤ用ゴム組成物を例に挙げて、ゴム組成物について説明する。
【００１７】
［ゴム組成物］
前述したように、ゴム組成物は構成成分として基材ゴムを含む。基材ゴムとして用いることができるゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）及びブチルゴム（ＩＩＲ）が例示される。ゴム組成物において、基材ゴムは、単独のゴム成分で構成されてもよく、２種以上のゴム成分で構成されてもよい。
【００１８】
前述したように、ゴム組成物は構成成分として薬品を含む。このゴム組成物は、この薬品として例えばシリカを含むことができる。ゴム組成物においてシリカは補強剤として用いられる。シリカとしては、例えば、乾式法シリカ（無水ケイ酸）及び湿式法シリカ（含水ケイ酸）が挙げられる。
【００１９】
このゴム組成物は、補強剤として、シリカとともにカーボンブラックを含むことができる。このゴム組成物では、シリカに代えてこのカーボンブラックが補強剤として用いられてもよい。このカーボンブラックとしては、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ及びＳＡＦが例示される。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
このゴム組成物は、薬品として、補強剤以外に、アロマチックオイル等のような可塑剤、酸化亜鉛等のような充填剤、ステアリン酸のような滑剤、老化防止剤、加工助剤、硫黄、加硫促進剤等もさらに含むことができる。これら薬品の選定、選定した薬品の含有量等は、タイヤの構成部材の仕様に応じて、適宜決められる。
【００２１】
この製造方法では、前述のゴム組成物の構成成分を混練するために、バンバリーミキサー及びニーダーのような密閉型のバッチ式混練機が混練機として用いられる。以下に、バンバリーミキサーを例に挙げて、この混練機について説明する。
【００２２】
［混練機］
図１に示されているのは、この製造方法において用いられる混練機２である。この混練機２は、混練室４と、ラム室６とを備える。
【００２３】
混練室４には、ゴム組成物の構成成分としての、基材ゴム及び薬品が収容される。この混練室４内には、一対のローター８が位置する。この混練機２では、それぞれのローター８は図示されない駆動手段（例えば、電動モーター）により回転させられる。
【００２４】
この混練機２では、ローター８を回転させて混練室４内に収容された構成成分が混練される。これにより、構成成分が混合され、ゴム組成物が得られる。
【００２５】
図示されていないが、混練室４の底には排出扉が設けられる。混練が完了するとこの排出扉が開かれ、ゴム組成物が混練室４から排出される。混練室４から排出されたゴム組成物Ｇは、フィーダー１０及び圧延ロール１２を通過してプレート状に加工される。
【００２６】
この混練機２では、混練室４は油投入部１４をさらに備える。この油投入部１４は、可塑剤等のオイル状の薬品を混練室４内に投入するために用いられる。
【００２７】
ラム室６は、混練室４の上方に連接される。ラム室６は、円筒状である。この混練機２では、ラム室６内にラム１６が設けられる。ラム１６は、フローティングウェイト１８と、このフローティングウェイト１８から上方に延在するロッド２０とを備える。図示されないが、ラム室６の上方にはエアシリンダーが設けられる。この混練機２は、このエアシリンダーにより、ラム１６が上下に移動するように構成されている。
【００２８】
この混練機２では、ラム室６は、ゴム投入部２２及び補強剤投入部２４を備える。ゴム投入部２２は、基材ゴムを混練室４内に投入するために用いられる。このゴム投入部２２は、充填剤、硫黄等の薬品を混練室４内に投入するためにも用いられる。補強剤投入部２４は、シリカやカーボンブラック等の補強剤を混練室４内に投入するために用いられる。
【００２９】
この製造方法では、以上説明した混練機２において、ゴム組成物Ｇの構成成分が混練され、ゴム組成物Ｇが得られる。この製造方法は、準備工程及び混合工程を含む。
【００３０】
［準備工程］
準備工程では、ゴム組成物Ｇの構成成分である基材ゴム及び薬品が準備される。この準備工程では、製造の対象であるゴム組成物Ｇの組成にしたがって、基材ゴム及び薬品が計量される。混練機２が１回の運転で製造できるゴム組成物の量を考慮して、基材ゴム及び薬品の量が設定される。
【００３１】
［混合工程］
混合工程では、混練機２のラム１６が引き上げられ、混練室４が開放される。構成成分が混練室４に投入される。例えば、基材ゴムは、ゴム投入部２２から混練室４に投入される。シリカのような補強剤は、補強剤投入部２４から混練室４に投入される。オイルは、油投入部１４から混練室４に投入される。この製造方法では、構成成分を投入する際の混練室内の温度は５０℃以上１２０℃以下の範囲で設定される。
【００３２】
ゴム組成物Ｇの構成成分の投入が完了すると、ラム１６が下降される。このラム１６により、構成成分が混練室４内に押し込められるとともに、混練室４が密閉される。密閉後、一対のローター８が回転される。この製造方法では、混練機２のローター８の回転数は、１０ｒｐｍ以上６０ｒｐｍ以下の範囲で設定される。
【００３３】
混練室４内はラム１６で加圧される。混練室４内を加圧状態にして、一対のローター８を回転させながら、この混練室４内で構成成分が混練される。これにより基材ゴム及び薬品が混合され、ゴム組成物Ｇが得られる。この製造方法では、混練時の混練室内の圧力は０．２ＭＰａ以上０．８ＭＰａ以下の範囲で設定される。
【００３４】
この混合工程では、ゴム組成物Ｇが得られると、ラム１６が引き上げられる。排出扉が開けられ、混練室４からゴム組成物Ｇが排出される。前述したように、排出されたゴム組成物Ｇは、フィーダー１０及び圧延ロール１２を通過してプレート状に加工される。プレート状に加工された直後のゴム組成物Ｇの温度は通常、１４５℃以上１７５℃以下の範囲にある。このため、プレート状に加工されたゴム組成物Ｇは、図示されない冷却手段により冷却される。
【００３５】
混練機２が１回の運転、すなわち１バッチで製造できるゴム組成物の量には制限がある。このため、大量のゴム組成物を製造する場合には、複数のバッチに分けてゴム組成物は製造される。この場合、準備工程では、ゴム組成物のバッチ数と同数の基材ゴム及び薬品が準備される。そして、ゴム組成物のバッチ数と同数の混合工程が実施される。
【００３６】
ところで、ゴム組成物の加工性を表す指標のひとつにムーニー粘度がある。本発明においてムーニー粘度は、１３０℃の温度下で、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１−１（未加硫ゴム−物理特性−第１部：ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方）に準拠して測定される、ＭＬ（１＋４）で表される。
【００３７】
本発明においては、ゴム組成物の加工性は基材ゴムのムーニー粘度により表される。このムーニー粘度が、後述する基準ムーニー粘度よりも高い場合、このゴム組成物の加工性は低下したと判断される。なお、本発明においては、対象とする基材ゴムのムーニー粘度の、基準ムーニー粘度に対する比率が９９％以上１０１％以下にあれば、両者のムーニー粘度は同等であり、基材ゴムの状態に変化はないと判断される。
【００３８】
本発明においてはさらに、混合工程において製造されたゴム組成物の質量、そして、このゴム組成物のムーニー粘度がそれぞれ所定の基準範囲にある場合、このゴム組成物の品質は所望の品質を有すると判断される。ゴム組成物の質量については、混合工程で得たゴム組成物の質量が、このゴム組成物のために準備工程で計量された各構成成分の質量の合計の９８％以上であれば、予定された組成でゴム組成物が製造されたと判断される。ゴム組成物のムーニー粘度については、対象とするゴム組成物のムーニー粘度の、基準とするゴム組成物のムーニー粘度に対する比率が９５％以上１０５％以下にあれば、好ましくはこの比率が９９％以上１０１％以下にあれば、両者のムーニー粘度は同等であり、ゴム組成物の状態に変化はないと判断される。なお、詳述しないが、基準とするゴム組成物のムーニー粘度の品質については、ゴム組成物の製造において蓄積されたデータから経験的に設定される基準に基づいて判断される。
【００３９】
図２は、基材ゴムのムーニー粘度の変化率とローター８の回転数（以下、ローター回転数とも称される。）の変化率との関係を示すグラフの一例である。このグラフは、基材ゴムの保有を開始してからの時間の経過に伴う、基材ゴムのムーニー粘度の変化と、ムーニー粘度の変化を確認した基材ゴムを用いてゴム組成物を製造し、所望の品質を有するゴム組成物が製造されたローター回転数とを調査することにより得られる。なお、この製造方法では、対象とするゴム組成物の製造の開始日が基材ゴムの保有開始の基準日として設定される。
【００４０】
図２に示されたグラフにおいて、横軸は基材ゴムのムーニー粘度の変化率である。保有の開始時点における基材ゴムのムーニー粘度を基準ムーニー粘度Ｍ０とし、この保有を開始してから所定時間経過後の基材ゴムのムーニー粘度Ｍｔとしたとき、この変化率、すなわち、基材ゴムのムーニー粘度Ｍｔの、基準ムーニー粘度Ｍｔに対する変化率ＣＭは、次の式（１）で表される。
ＣＭ（％）＝（Ｍｔ−Ｍ０）／Ｍ０×１００  ・・・（１）
【００４１】
この図２において、縦軸はローター回転数の変化率である。保有の開始時点における基材ゴムを用いて所望の品質を有するゴム組成物を製造するために設定されたローター８の回転数を基準回転数Ｒ０とし、保有を開始してから所定時間経過後の基材ゴムを用いて所望の品質を有するゴム組成物を製造するために設定されたローカー回転数Ｒｔとしたとき、この変化率、すなわち、ローター回転数Ｒｔの、基準回転数Ｒ０に対する変化率ＣＲは、次の式（２）で表される。
ＣＲ（％）＝（Ｒ０−Ｒｔ）／Ｒ０×１００  ・・・（２）
【００４２】
図２に示されるように、基材ゴムのムーニー粘度の変化率ＣＭの上昇に伴い、ローター回転数の変化率ＣＲは上昇する。つまり、この図２に示された、ムーニー粘度の変化率ＣＭとローター回転数の変化率ＣＲとの関係から、ムーニー粘度の変化率ＣＭとローター回転数の変化率ＣＲとの間には、ムーニー粘度が増加した場合、ローター回転数を低下させれば、所望の品質を有するゴム組成物が製造できるという、一定の関連性が存在することが把握される。
【００４３】
本発明者は、混練機２を用いたゴム組成物の製造において現在までに蓄積してきたデータに基づいて、基材ゴムのムーニー粘度とローター回転数との関係について詳細に調査し、時間の経過に伴い基材ゴムのムーニー粘度が増加しゴム組成物の加工性が低下しても、ローター回転数を調整することにより、所望の品質を有する、高品質なゴム組成物を安定に製造できるという知見を見出し、本発明を完成するに至っている。
【００４４】
本発明のゴム組成物の製造方法は、混練機２によるゴム組成物の製造を複数バッチ行う場合に好ましく適用される。図３に示されたフロー図を参照しながら、以下に、この製造方法の詳細について説明される。なお、本発明において「混練機２によるゴム組成物の製造を複数バッチ行う場合」とは、全バッチの処理を連続して行う場合以外に、バッチ間に別のゴム組成物の製造を行いながら継続してバッチ処理を行う場合も含む概念である。
【００４５】
この製造方法では、ゴム組成物の製造のための複数のバッチのうち、一のバッチ（以下、第一バッチとも称される。）の混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度が前述の基準ムーニー粘度Ｍ０に設定される。そしてこの第一バッチの混合工程で得られるゴム組成物の品質が前述の判断基準に基づいて所望の品質を有すると判断されることを条件に、この第一バッチの混合工程におけるローター８の回転数が前述の基準回転数Ｒ０に設定される。つまり、この製造方法は、第一バッチの混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度を基準ムーニー粘度Ｍ０に設定し、この第一バッチの混合工程におけるローター８の回転数を基準回転数Ｒ０に設定する、基準状態の設定ステップ（Ｓ１）を含む。そしてこの第一バッチの混合工程を行う日が、前述の、対象とするゴム組成物の製造の開始日に相当する。
【００４６】
前述したように、ゴム組成物において基材ゴムは２種以上のゴム成分で構成されることがある。この場合、基材ゴムのムーニー粘度は、基材ゴムを構成する複数のゴム成分のうち主成分をなすゴム成分のムーニー粘度により表される。この製造方法では、基材ゴム全質量に対する質量の比率が最大を示すゴム成分が、基材ゴムの主成分をなすゴム成分である。なお、この比率が同じである場合は、基材ゴムを構成するゴム成分のいずれかがこの基材ゴムの主成分をなすゴム成分とされる。
【００４７】
この製造方法では、基準状態が設定された第一バッチの混合工程の次のバッチ、すなわち第二バッチ以降の混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度Ｍｔが前述の基準ムーニー粘度Ｍ０と対比される。この対比により、基材ゴムの状態が把握される。つまり、この製造方法は、基材ゴムの状態を把握する、状態把握ステップ（Ｓ２）を含む。
【００４８】
状態把握ステップ（Ｓ２）においては、混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度Ｍｔの基準ムーニー粘度Ｍ０に対する変化が把握される。基材ゴムのムーニー粘度Ｍｔが基準ムーニー粘度Ｍ０と同じであれば、基材ゴムの状態に変化はないと判定される。これに対して、基材ゴムのムーニー粘度Ｍｔが基準ムーニー粘度Ｍ０と異なっていれば、基材ゴムの状態に変化があると判定される。
【００４９】
この製造方法では、状態把握ステップ（Ｓ２）において、基材ゴムの状態に変化があると判定された場合には、ローター回転数Ｒｔの調整が行われる。つまり、この製造方法は、ローター回転数Ｒｔを調整する、調整ステップ（Ｓ３）を含む。
【００５０】
この製造方法では、調整ステップ（Ｓ３）において、混合工程におけるローター８の回転数Ｒｔの、前述の基準回転数Ｒ０に対する変化率、すなわち、前述のローター回転数の変化率ＣＲが設定される。この設定された変化率ＣＲに基づいて、混合工程におけるローター回転数Ｒｔが調整される。このローター回転数Ｒｔの調整においては、図２に示された、ムーニー粘度の変化率ＣＭとローター回転数の変化率ＣＲとの間に存在する、一定の関連性が考慮される。
【００５１】
以上説明したように、この製造方法では、第一バッチにおいて基準状態の設定ステップ（Ｓ１）を行った後、第二バッチ以降のバッチから最終バッチまで、状態把握ステップ（Ｓ２）が行われ、必要なバッチについては、調整ステップ（Ｓ３）が行われる。つまり、この製造方法では、第一バッチの混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度が基準ムーニー粘度Ｍ０に設定され、この第一バッチの混合工程におけるローター８の回転数が基準回転数Ｒ０に設定される。そしてこの第一バッチの混合工程の次の第二バッチの混合工程から、混合工程で用いる基材ゴムのムーニー粘度Ｍｔの基準ムーニー粘度Ｍ０に対する変化を把握することにより、前述の式（２）で表される、この混合工程におけるローター８の回転数Ｒｔの基準回転数Ｒ０に対する変化率ＣＲが設定される。
【００５２】
この製造方法では、混練機２のローター回転数の設定に際し、基材ゴムの加工性の変化が考慮される。この製造方法では、各バッチの混練条件が効率的に調整されるとともに、高品質でしかもバッチ間の品質のばらつきが抑えられたゴム組成物が製造される。
【００５３】
前述したように、この製造方法では、混合工程におけるローター回転数の調整においては、図２に示された、基材ゴムのムーニー粘度の変化率ＣＭとローター回転数の変化率ＣＲとの間に存在する、一定の関連性が考慮される。この一定の関連性として、この製造方法では、この図２に示されたグラフに基づいて、所定のムーニー粘度の変化率ＣＭにおけるローター回転数の変化率ＣＲは、この変化率ＣＲの＋／−５％の範囲で設定されるのが好ましく、この変化率ＣＲの＋／−３％の範囲で設定されるのがより好ましい。例えば、ムーニー粘度の変化率ＣＭが８％である場合、ローター回転数の変化率ＣＲは、８５＋／−５％の範囲（すなわち、８０％以上９０％以下の範囲）で設定されるのが好ましく、８５＋／−３％の範囲（すなわち、８２％以上８８％以下の範囲）で設定されるのがより好ましい。ムーニー粘度の変化率ＣＭが１３％である場合、ローター回転数の変化率ＣＲは、８０＋／−５％の範囲（すなわち、７５％以上８５％以下の範囲）で設定されるのが好ましく、８０＋／−３％の範囲（すなわち、７７％以上８３％以下の範囲）で設定されるのがより好ましい。
【００５４】
この製造方法では、ムーニー粘度の変化率ＣＭとローター回転数の変化率ＣＲとの間に存在する一定の関連性を示す、関係式を求めておき、この関係式と、状態把握ステップ（Ｓ２）において確認された、基材ゴムのムーニー粘度の変化率ＣＭとから、ローター回転数の変化率ＣＲが求められてもよい。この場合は、関係式と、状態把握ステップ（Ｓ２）において確認できる、基材ゴムのムーニー粘度の変化率ＣＭとから、求められたローター回転数の変化率ＣＲに基づいて、混合工程におけるローター回転数Ｒｔが決められる。なお、この製造方法では、ムーニー粘度の変化率ＣＭとローター回転数の変化率ＣＲとの関連性を適切に示すのであれば、この関係式を表す関数に特に制限はない。この関係式は、例えば、一次関数で表されてもよく、二次関数で表されてもよい。
【００５５】
図２に示されたグラフの実線は、ムーニー粘度の変化率ＣＭとローター回転数の変化率ＣＲとの関係式を二次関数で表すことにより得られる、この関係式の軌跡である。なお、基材ゴムをスチレンブタジエンゴム単独で構成した場合、ムーニー粘度の変化率ＣＭとローター回転数の変化率ＣＲとの関連性を示す関係式は、次の式（３）により表される。式中、Ｘはムーニー粘度の変化率ＣＭを表し、Ｙはローター回転数の変化率ＣＲを表す。
Ｙ  ＝  −０．０６７３×Ｘ２＋２．４１３５×Ｘ  ・・・・・（３）
【００５６】
前述したように、基材ゴムのムーニー粘度は時間の経過に伴い増加することがあり、この場合、この製造方法では、ローター回転数を低下させてゴム組成物が製造される。前述の調整ステップ（Ｓ３）において、ローター回転数の変化率が大きな低下率で設定された場合、混合工程に要する時間が延び、生産性が損なわれる恐れがある。
【００５７】
さらにゴム組成物の構成成分である基材ゴムは、ゴム組成物と同様、バッチ式の製造装置で製造されることがある。この場合、一のバッチの基材ゴムが他のバッチの基材ゴムの特性と若干異なる特性を有することがあり、同じ基材ゴムであっても、製造のバッチが異なることで、前述の、ムーニー粘度の変化率とローター回転数の変化率との間に存在する一定の関連性に変化が生じる恐れがある。
【００５８】
前述したように、本発明の製造方法は、混練機２によるゴム組成物の製造を複数バッチ行う場合に好ましく適用される。本発明は、複数バッチの混合工程で混合されたゴム組成物の総量を一製造単位としたとき、この製造単位を複数含むゴム組成物の製造方法においても適用できる。
【００５９】
本発明を、複数の製造単位で構成されるゴム組成物の製造方法に適用する場合、製造単位の切り替えのタイミングとしては、例えば、前述の、混合工程に要する時間が延び、生産性が損なわれることが懸念されるとき、又は、基材ゴムの製造バッチが変わり、ムーニー粘度の変化率とローター回転数の変化率との間に存在する一定の関連性が変化することが懸念されるときが挙げられる。したがって、複数の製造単位で構成されるゴム組成物の製造方法においては、高品質でしかもバッチ間の品質のばらつきが抑えられたゴム組成物を製造するとの観点から、一の製造単位から他の製造単位に切り替わるとき、前述の基準状態の設定ステップ（Ｓ１）が行われるのが好ましい。言い換えれば、複数バッチの混合工程で混合されたゴム組成物の総量が、このゴム組成物の一製造単位とされたとき、この製造単位における開始バッチの混合工程が前述の第一バッチの混合工程であるのが好ましい。
【００６０】
図２に示されるように、基材ゴムのムーニー粘度の変化率（つまり、増加率）が１５％を超えると、ローター回転数の変化率（つまり、低下率）が２０％を超え、ゴム組成物の生産性が低下する恐れがある。このため、基材ゴムのムーニー粘度の変化率（つまり、増加率）が１５％よりも大きい場合は、高品質でしかもバッチ間の品質のばらつきが抑えられたゴム組成物を安定にそして効率的に製造する観点から、ゴム組成物の製造単位を次の製造単位に切り替え、この次の製造単位における開始バッチの混合工程において、前述の基準状態の設定ステップ（Ｓ１）が行われるとともに、この開始バッチの次のバッチから、状態把握ステップ（Ｓ２）が行われ、必要なバッチについては、調整ステップ（Ｓ３）が行われるのが好ましい。
【００６１】
前述したように、図２の横軸は基材ゴムのムーニー粘度の変化率である。この基材ゴムのムーニー粘度は時間の経過に伴い変化することから、この図２の横軸は保有を開始してからの時間の経過を間接的に表す。すなわち、この横軸を、対応する時間に変換することにより、基材ゴムの保有時間とローター回転数の変化率との関係が得られる。そして、この基材ゴムの保有時間とローター回転数の変化率との関係から、保有時間が長い場合は、ローター回転数を低下させれば、所望の品質を有するゴム組成物が製造できること、つまり、基材ゴムの保有時間とローター回転数の変化率との間には、一定の関連性が存在することが把握される。
【００６２】
この製造方法では、他の観点によれば、第一バッチの混合工程におけるローター８の回転数が基準回転数に設定され、第一バッチの混合工程の次の第二バッチの混合工程から、この混合工程で用いる基材ゴムの保有時間に基づいて、混合工程におけるローター８の回転数の、基準回転数に対する変化率が設定される。この製造方法では、この場合においても、混練機２のローター回転数の設定に際し、基材ゴムの加工性の変化が考慮される。この製造方法では、各バッチの混練条件が効率的に調整されるとともに、高品質でしかもバッチ間の品質のばらつきが抑えられたゴム組成物が製造される。
【００６３】
以上説明したように、この製造方法では、高品質でしかもバッチ間の品質のばらつきが抑えられたゴム組成物が製造される。本発明によれば、高品質なゴム組成物を安定に製造できる、ゴム組成物の製造方法が得られる。
【００６４】
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定されるものではなく、この技術的範囲には特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【実施例】
【００６５】
以下、実施例などにより、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。
【００６６】
［構成成分の準備］
下記の表１に示された組成のゴム組成物を混練するために、この表１の組成にしたがって構成成分としての基材ゴム及び薬品を準備した。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
表１に示された構成成分の詳細は、次の通りである。
・ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）：ＪＳＲ社製の「ＨＰＲ３５５」
・ＣＢ（カーボンブラック）：三菱ケミカル社製の「ダイアブラックＩ」
・シリカ：ＳＯＬＶＡＹ  ＳＩＬＩＣＡ社製の「ＺＥＯＳＩＬ  １１５ＧＲ」
・アロマチックオイル：ユニオン石油工業社製の「ダイアナプロセス ＮＨ−７０S」
・酸化亜鉛：三井金属社製の「酸化亜鉛２種」
・ステアリン酸：日本油脂社製の「ビーズ  ステアリン酸  椿」
・老化防止剤：ＳＨＡＮＤＯＮＧ  ＳＵＮＳＩＮＥ社製の「ＳＵＮＳＩＮＥ ６ＰＰＤ」
・加工助剤：Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ社製の「ＵＬＴＲＡ−ＦＬＯＷ  ４４０」
・硫黄：鶴見化学工業社製の「５％油入硫黄」
・加硫促進剤：三新化学社製の「サンセラー  ＣＭ−Ｇ」
【００６９】
［基材ゴムのムーニー粘度とローター回転数との関係］
基材ゴムとして、ムーニー粘度が異なるＳＢＲを５種類準備し、それぞれのＳＢＲについて、図１に示された混練機（神戸製鋼所社製のバンバリーミキサー、混練室容量：２４０Ｌ）を用いて、ローター回転数を調整しながらゴム組成物を製造した。実験１から５のそれぞれで用いられた基材ゴムのうち、実験１の基材ゴムが最も低いムーニー粘度を有し、この基材ゴムのムーニー粘度を基準ムーニー粘度とした。この実験１において設定されたローター回転数を基準回転数とした。そして、前述の式（１）を用いて基材ゴムのムーニー粘度の変化率ＣＭを求め、前述の式（２）を用いてローター回転数の変化率ＣＲを求めた。その結果が、下記の表２に示されている。前述の式（３）は、この表２に示されたデータに基づいて得た、基材ゴムのムーニー粘度の変化率ＣＭと、ローター回転数の変化率ＣＲとの関連性を示す関係式である。
【００７０】
【表２】
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【００７１】
この実験１から５では、構成成分を投入する際の混練室内の温度は９０℃に設定された。混練時の混練室内の圧力は、０．７ＭＰａに設定された。混練室から排出後プレート状に加工された直後のゴム組成物Ｇの温度は、１４５℃であった。
【００７２】
［ゴム組成物の製造実験］
［参考例］
参考例は、ゴム組成物の製造実験の開始バッチである。この参考例で製造されたゴム組成物は、前述の表２に示された、実験１のゴム組成物と同等である。この参考例では、図１に示された混練機（神戸製鋼所社製のバンバリーミキサー、混練室容量：２４０Ｌ）を用いて、この実験１の条件と同等の条件でゴム組成物が製造された。
【００７３】
下記の表３には、基材ゴムのムーニー粘度及びローターの回転数が指数で表される。この製造実験では、参考例が開始バッチ、すなわち第一バッチの混合工程に相当するので、この参考例の基材ゴムのムーニー粘度が基準ムーニー粘度に設定され、ローター回転数が基準回転数に設定された。なお、この表３では、この参考例の基材ゴムのムーニー粘度及びローター回転数が１００で示される。この参考例はこの製造実験の開始バッチであるので、この参考例の製造日が基材ゴムの保有時間の基準日とされた。この参考例の製造の時点で、この基材ゴムはその製造後３０日が経過している。
【００７４】
［実施例１−２］
実施例１−２では、下記の表３に示されるムーニー粘度を有する基材ゴムを用いるとともにローター回転数をこの表３に示される通りとした他は参考例と同様にして、実施例１−２のゴム組成物の製造を行った。この実施例１−２では、式（３）の関係式を用いてローター回転数が設定された。このことが、この表３の「関連性の考慮」の欄に「Ｓ」で示される。実施例１の基材ゴムの保有時間は３０日であり、実施例２の基材ゴムの保有時間は６０日である。
【００７５】
［実施例３−６］
実施例３−６では、下記の表３に示されるムーニー粘度を有する基材ゴムを用いるとともにローター回転数をこの表３に示される通りとした他は参考例と同様にして、実施例３−６のゴム組成物の製造を行った。この実施例３−６では、式（３）の関係式は用いず、ローター回転数の好ましい範囲を確認するために、前述の表２に示されたデータ及び図２に示されたグラフを参考にして、ローターの回転数が設定された。このことが、この表３の「関連性の考慮」の欄に「Ｙ」で示される。実施例３−４の基材ゴムの保有時間は３０日であり、実施例５−６の基材ゴムの保有時間は６０日である。実施例３−４の基材ゴムは実施例１の基材ゴムと同等であり、実施例５−６の基材ゴムは実施例２の基材ゴムと同等である。
【００７６】
［比較例１−２］
比較例１−２では、下記の表３に示されるムーニー粘度を有する基材ゴムを用いた他は参考例と同様にして、比較例１−２のゴム組成物の製造を行った。この比較例１−２では、ローター回転数は参考例で設定されたローター回転数と同じである。この比較例１−２では、基材ゴムのムーニー粘度の変化率とローター回転数の変化率との間の関連性は考慮されていない。このことが、この表３の「関連性の考慮」の欄に「Ｎ」で示される。比較例１の基材ゴムの保有時間は３０日であり、比較例２の基材ゴムの保有時間は６０日である。比較例１の基材ゴムは実施例１の基材ゴムと同等であり、比較例２の基材ゴムは実施例２の基材ゴムと同等である。
【００７７】
［ゴム組成物の評価］
試作されたゴム組成物の状態を確認するために、各ゴム組成物のムーニー粘度を測定するとともに、このゴム組成物の架橋体を準備し、この架橋体の硬さを、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に従い、タイプＡデュロメーターにて測定した。架橋体の準備では、ゴム組成物を用いて未加硫ゴムシートを作製し、この未加硫ゴムシートを１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫し、架橋体としての加硫ゴムシートを得た。この結果が、参考例を１００とした指数で、下記の表３に示されている。１００に近いほど、参考例と変わらぬ品質を有するゴム組成物が得られ好ましいことを表す。
【００７８】
【表３】
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【００７９】
表３に示されるように、実施例では、高品質なゴム組成物が安定に製造されていることが確認される。実施例は、比較例に比して評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上説明された高品質なゴム組成物を安定に製造するための技術は、タイヤ以外の用途のためのゴム組成物の製造方法にも適用できる。
【符号の説明】
【００８１】
２・・・混練機
４・・・混練室
６・・・ラム室
８・・・ローター
１４・・・油投入部
１６・・・ラム
２２・・・ゴム投入部
２４・・・補強剤投入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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