(57)【要約】【課題】製品の性能の劣化を招くことなく天然ゴムの素練り効率を向上させることができる天然ゴムの素練り方法を提供する。【解決手段】天然ゴムを主要ゴム成分とする原料ゴムをバンバリーミキサにて素練りする天然ゴムの素練り方法において、素練り時に、原料ゴムにカーボンブラックを、原料ゴム１００質量部に対し５〜１０質量部添加する。素練りの第１工程の時間は、カーボンブラック未添加時に要する当該時間の１．２〜１．５倍とすることが好ましく、また、素練りに要するエネルギーは、カーボンブラック未添加時に要する当該エネルギーの１．２〜１．５倍とすることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴムを主要ゴム成分とする原料ゴムをバンバリーミキサにて素練りする天然ゴムの素練り方法において、素練り時に前記原料ゴムにカーボンブラックを該原料ゴム１００質量部に対し５〜１０質量部添加することを特徴とする天然ゴムの素練り方法。
【請求項２】
素練りの第１工程の時間を、カーボンブラック未添加時に要する当該時間の１．２〜１．５倍とする請求項１記載の天然ゴムの素練り方法。
【請求項３】
素練りに要するエネルギーを、カーボンブラック未添加時に要する当該エネルギーの１．２〜１．５倍とする請求項１または２記載の天然ゴムの素練り方法。
【請求項４】
素練りの第１工程において、前記カーボンブラックの添加を原料ゴムのみの素練りを３０〜４５秒行った後に行う請求項１〜３のうちいずれか一項記載の天然ゴムの素練り方法。
【請求項５】
素練り工程が２工程からなる請求項１〜４のうちいずれか一項記載の天然ゴムの素練り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ゴムの素練り方法に関し、詳しくは製品、特にはタイヤの性能の劣化を招くことなく天然ゴムの素練り効率の向上を図ることができる天然ゴムの素練り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、天然ゴムは、合成ゴムと比較して分子量が大きいため、ゴム製品工場において各種配合剤を均一に混練りすることが難しいことから、天然ゴムを少量の素練り促進剤と共に混練りし、ゴム分子量を適度な大きさに下げる操作が必要となる。この操作を、「素練り」という。
【０００３】
素練りする場合、練りが促進されるに伴って熱が発生し、練られているゴム配合物の温度が上昇する。この温度の上昇に伴って生じるゴム焼け等の問題を回避する目的で、通常、天然ゴムをバンバリーミキサに投入した後、しゃく解剤（素練り促進剤）が添加されている。
【０００４】
しかし、バンバリーミキサ自体の冷却効率だけでは、天然ゴムの混練物の温度上昇を十分に抑えることができないため、通常では、１〜３分でバンバリーミキサからアンダーローラへ落下させ、取り出す工程を複数回繰り返して多ステージとすることが一般的である。
【０００５】
かかる素練りが終了した後は、原料天然ゴムにカーボンブラック、加硫剤、オイル等を添加してバンバリーミキサ等で混練する。この混合練りには各種の混練方法が知られている。一般的な混合練り手順は、第１ステップとして、原料ゴムと加硫剤を除くゴム配合剤とをバンバリーミキサで混練するノンプロ練りが行われ、次いで、第２ステップとして、このノンプロ練りのゴムを上記バンバリーミキサから排出して十分に冷却した後に、この冷却したゴムをバンバリーミキサに移し替え、加硫剤を含むゴム配合剤を添加して更に混練するプロ練りが行われる。ここで、ノンプロ練りは、カーボンブラック等の分散を十分に行うことを目的とするものであり、また、プロ練りは主に加硫剤等の分散を十分に行うことを目的とするものである（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−１１９０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トラックバス用ラジアルタイヤ（ＴＢＲ）や建設車両用ラジアルタイヤ（ＯＲ）においては、トレッドゴムの耐摩耗性の向上を図るために高補強性カーボンブラックが適用され、その結果、プロ練りゴムの粘度が高くなり、このことが精錬工程から押出工程までの生産性を低下させる原因となっていた。
【０００７】
プロ練りゴムの粘度を低く抑えるために、素練り工程においてカーボンブラックを多量に、例えば、ゴム分１００質量部に対し１０〜２０質量部投入し、これにより練り工程を削減できることは知られていたが、タイヤの性能、特には耐摩耗性が確保できないため、実用化には至っていなかった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上記問題点を解消し、製品の性能の劣化を招くことなく天然ゴムの素練り効率を向上させることができる天然ゴムの素練り方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、天然ゴムをバンバリーミキサにて素練りする際、少量のカーボンブラックを添加することにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明の天然ゴムの素練り方法は、天然ゴムを主要ゴム成分とする原料ゴムをバンバリーミキサにて素練りする天然ゴムの素練り方法において、素練り時に前記原料ゴムにカーボンブラックを該原料ゴム１００質量部に対し５〜１０質量部添加することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、素練りの第１工程の時間を、カーボンブラック未添加時に要する当該時間の１．２〜１．５倍とすることが好ましく、また、素練りに要するエネルギーをカーボンブラック未添加時に要する当該エネルギーの１．２〜１．５倍とすることが好ましい。また、素練りの第１工程において、前記カーボンブラックの添加を原料ゴムのみの素練りを３０〜４５秒行った後に行うことが好ましい。本発明においては、素練り工程を２工程から好適に構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、製品の性能、特にはタイヤの耐摩耗性の劣化を招くことなく天然ゴムの素練り効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態につき具体的に説明する。
本発明においては、天然ゴムを主要ゴム成分とする原料ゴムをバンバリーミキサにて素練りする天然ゴムの素練り工程において、素練り時に原料ゴムにカーボンブラックを該原料ゴム１００質量部に対し５〜１０質量部添加することが肝要である。
【００１４】
本発明は、ＴＢＲやＯＲのように天然ゴムの配合が多く、素練り工程が多くなることが避けられない素練りに特に好適であり、かかる素練りの効率の向上を図るものである。よって、原料ゴムは天然ゴムを主要ゴム成分とするものである。配合し得る他のゴム成分としては、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ＥＰＤＭゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエンゴム等を好適に挙げることができる。また、原料ゴムに、通常、しゃく解剤（素練り促進剤）として使用されているチオフェノールやジスルフィド等を適宜添加することができる。
【００１５】
また、かかる原料ゴムにカーボンブラックを該原料ゴム１００質量部に対し５〜１０質量部添加して素練りすることにより、製品としてのタイヤの性能、特には耐摩耗性を損なうことなく、素練り物の粘度を低下させることができ、その結果、素練り工程の総工程数を低減することができる。ここで、カーボンブラックの添加量が５質量部未満であると素練り物の粘度低下効果が少なく、一方、１０質量部を超えると製品としてのタイヤの性能、特には耐摩耗性が確保できなくなる。
【００１６】
本発明においては、素練りの第１工程の時間をカーボンブラック未添加時に要する当該時間、即ち、従来の素練りの第１工程の時間の１．２〜１．５倍とすることが好ましく、特には１．５倍程度とする。これにより製品としてのタイヤの性能、特には耐摩耗性を良好に確保することができる。特に好ましくは、素練りの第１工程において原料ゴムのみの素練りを３０〜４５秒行った後にカーボンブラックを１５秒程度にわたり添加し、その後さらに３０〜４５秒素練りを行う。この際、素練りに要するエネルギーは、好適には、カーボンブラック未添加時に要する当該エネルギー、即ち、従来の素練りに要するエネルギーの１．２〜１．５倍とする。これにより、本発明では製品タイヤの性能を損なうことなく従来の素練りの工程数を低減することができ、好適には、２工程で行うことができる。
【００１７】
本発明において使用し得るバンバリーミキサの諸条件のうち、バンバリーミキサのロータ部分の容積を除いた実質対比の充填率を表すフィルファクタを５０〜８０％、ロータの回転数を８〜８０ｒｐｍ、温度を１５０〜１８０℃などとすることができ、これらの条件は特に制限されるベきものではない。
【実施例】
【００１８】
次に、本発明を実施例及び比較例に基づいて具体的かつ詳細に説明する。
実施例
バンバリーミキサによる素練りの第１工程において、先ず、原料ゴムである天然ゴムのみの素練りを４５秒行った後、カーボンブラックを１５秒程度にわたり添加し、その後さらに３０〜４５秒素練りを行った他は常法に従い素練りを行った。このとき、素練りに要したエネルギーはカーボンブラックを添加しない従来の素練りに要するエネルギーの１．５倍とした。
【００１９】
次いで、素練り物をバンバリーミキサからアンダーローラへ落下させ、取り出し、２回目の素練りを常法に従い６０秒間行い、最終素練り物を得た。
【００２０】
比較例
バンバリーミキサによる素練りの第１工程において、カーボンブラックを添加することなく６０秒間素練りを行い、かつこの素練りを合計で３回行った他は実施例と同様にして素練りを行った。尚、実施例において素練りに要したエネルギーは、この比較例の素練りに要したエネルギーの１．５倍の関係にある。
【００２１】
実施例および比較例で得られた素練り物に、常法に従い、加硫剤を除くゴム配合剤をバンバリーミキサで混練するノンプロ練りを行い、次いで、ノンプロ練り物をバンバリーミキサから排出して十分に冷却した後に、この冷却したノンプロ練り物をバンバリーミキサに移し替え、加硫剤を含むゴム配合剤を添加して更に混練するプロ練りを行った。
【００２２】
実施例および比較例の素練り物の分子量とその後のプロ練り物の粘度との関係を図１に示す。また、実施例および比較例で得られたプロ練り物のカーボンブラック分散性、粘度、生産性および耐摩耗性を以下のようにして評価した。
（１）カーボンブラック分散性
米国Ｔｅｃｈ  Ｐｒｏ社製ＤＩＳＰＥＲＧＲＡＤＥＲを用いて測定した、ＲＣＢメソッドのＸ値を指標とした。数値が大なる程分散性は良好である。
（２）粘度
ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠して予熱１分、測定４分にてムーニー粘度ＭＬ1+4を測定した。
（３）生産性
原料ゴム１トン当たりの処理時間により生産性を評価した。
（４）耐摩耗性
プロ練り物をトレッドゴムとして使用してタイヤを作製し、作製されたタイヤを実車に装着して実車走行させ、走行後におけるトレッドの摩耗量を比較例を１００として指数表示した。
得られた結果を下記の表１に示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
図１より、実施例においては比較例に比し粘度低減効果に優れていることが分かる。また、上記表１より、実施例では耐摩耗性が損なわれることなく生産性が向上していることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】素練り物の分子量とその後のプロ練り物の粘度との関係を示すグラフである。
【図１】
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