(57)【要約】【課題】配合コストおよび生産性を悪化させずに、ベース練り工程終了後の混練物排出時におけるドロップドアへの未加硫ゴム組成物の付着を抑制できる未加硫ゴム組成物の混練方法を提供すること。【解決手段】ゴム成分、ステアリン酸、および他の薬品を含有する未加硫ゴム組成物を密閉式混練機で混練する混練方法であり、ステアリン酸を密閉式混練機に投入する工程Ａ、ならびに工程Ａの後、ゴム成分および他の薬品を投入する工程Ｂを含む混練方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分、ステアリン酸、および他の薬品を含有する未加硫ゴム組成物を密閉式混練機で混練する混練方法であり、
ステアリン酸を密閉式混練機に投入する工程Ａ、ならびに
工程Ａの後、ゴム成分および他の薬品を投入する工程Ｂを含む混練方法。
【請求項２】
工程Ａと工程Ｂとの間隔が１〜２０秒である請求項１記載の混練方法。
【請求項３】
工程Ａで投入するステアリン酸の投入量が、ゴム成分１００質量部に対して１〜１０質量部である請求項１または２記載の混練方法。
【請求項４】
前記他の薬品が、カーボンブラックおよび／またはシリカを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の混練方法。
【請求項５】
前記他の薬品が、カーボンブラックおよび／またはシリカ、オイル、酸化亜鉛、ならびに粘着剤を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の混練方法。
【請求項６】
ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックおよび／またはシリカの合計含有量が４０〜８０質量部、オイルの含有量が１〜３０質量部、酸化亜鉛の含有量が１〜３０質量部、老化防止剤の含有量が１〜３０質量部、加工助剤の含有量が１〜３０質量部、粘着剤の含有量が１〜３０質量部である請求項５に記載の混練方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未加硫ゴム組成物の混練方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ用ゴム組成物などの加硫ゴム組成物は、原材料を混練機などで混練りして未加硫ゴム組成物を調製する混練工程、必要に応じた形状に成形する成形工程などを経た後、加硫工程により加硫されることで製造される。ここで、混練工程はベース練り工程と仕上げ練り工程に大別することができる。
【０００３】
ベース練り工程は、ゴム成分と加硫系薬剤以外の薬品（充填剤、カップリング剤、軟化剤など）とを混練りする工程であり、ゴム組成物として求められる性能を確保するためにポリマー中に充填剤などの薬品を十分に分散させる必要がある。一方、仕上げ練り工程では、主にベース練り工程で得られた混練物と加硫剤や加硫促進剤などの加硫系薬剤とを混練する工程である。
【０００４】
ベース練り工程および仕上げ練り工程は、密閉式混練機を用いて行うことが一般的である。密閉式混練機では、混練りした混練物を混練機内部から排出するために、混練機下部のドロップドアを開放して、混練物を下方へ落下させる必要がある。しかし、混練物の排出時にミキサー内部の混練物の一部がドロップドアに付着してしまい、ドロップドアの開放後、閉じないという問題が発生する。
【０００５】
前記問題を解決する方法として、加工助剤と呼ばれる脂肪酸金属塩をゴム成分１００質量部に対して１〜１０質量部配合する方法、ドロップドアの開放時間を延長する方法、ドロップドアの表面温度を高くする方法、ドロップドアに剥離液塗布手段を設ける方法（特許文献１参照）などが挙げられるが、配合コストおよび生産性が悪化するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、配合コストおよび生産性を悪化させずに、ベース練り工程終了後の混練物排出時におけるドロップドアへの未加硫ゴム組成物の付着を抑制できる未加硫ゴム組成物の混練方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ゴム成分、ステアリン酸、および他の薬品を含有する未加硫ゴム組成物を密閉式混練機で混練する混練方法であり、ステアリン酸を密閉式混練機に投入する工程Ａ、ならびに工程Ａの後、ゴム成分および他の薬品を投入する工程Ｂを含む混練方法に関する。
【０００９】
工程Ａと工程Ｂとの間隔が１〜２０秒であることが好ましい。
【００１０】
工程Ａで投入するステアリン酸の投入量が、ゴム成分１００質量部に対して１〜１０質量部であることが好ましい。
【００１１】
前記他の薬品が、カーボンブラックおよび／またはシリカを含むことが好ましい。
【００１２】
前記他の薬品が、カーボンブラックおよび／またはシリカ、オイル、酸化亜鉛、ならびに粘着剤を含有することが好ましい。
【００１３】
ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックおよび／またはシリカの合計含有量が４０〜８０質量部、オイルの含有量が１〜３０質量部、酸化亜鉛の含有量が１〜３０質量部、老化防止剤の含有量が１〜３０質量部、加工助剤の含有量が１〜３０質量部、粘着剤の含有量が１〜３０質量部であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の未加硫ゴム組成物の混練方法によれば、配合コストおよび生産性を悪化させずに、ベース練り工程終了後の混練物排出時におけるドロップドアへの未加硫ゴム組成物の付着を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の混練方法は、ゴム成分、ステアリン酸、および他の薬品を含有する未加硫ゴム組成物を密閉式混練機で混練する混練方法であり、ステアリン酸を密閉式混練機に投入する工程Ａ、ならびに工程Ａの後、ゴム成分および他の薬品を投入する工程Ｂを含むことを特徴とする。すなわち、本発明によれば、新たな薬品や設備を用いることなく、配合薬品の１つであるステアリン酸を、ゴム成分および他の薬品に先駆けて投入することによりドロップドアの混練室内側にステアリン酸を接触させることができ、混練中にゴム成分などが付着することを抑制できる。
【００１６】
本発明の混練方法は、密閉式混練機を用いて行う。本発明で用いる密閉式混練機としては、混練室内の混練物を下方に排出するドロップドアが設けられたバンバリーミキサーとすることが好ましいが、混練中の未加硫ゴム組成物が混練室の内側に付着することが問題となる密閉式混練機であれば特に限定されない。
【００１７】
工程Ａ
本発明に係る工程Ａは、ステアリン酸を密閉式混練機に投入する工程である。投入方法としては、混練室の上部に設けられた開口部などから投入すればよい。なお、混練室内のロータを回転させた状態でステアリン酸を投入すればよい。
【００１８】
工程Ａにおける密封式混練機のロータ回転数は、混練機のサイズや混練物の量に応じて適宜調整すればよく、３０〜９０ｒｐｍが好ましく、４５〜７５ｒｐｍがより好ましい。
【００１９】
工程Ａで投入するステアリン酸の未加硫ゴム組成物全体中のゴム成分１００質量部に対する投入量は、本発明の効果が十分発揮されるという理由から、１質量部以上が好ましい。また、生産性に優れるという理由から、１０質量部以下が好ましい。
【００２０】
工程Ｂ
本発明に係る工程Ｂは、工程Ａの後、ゴム成分および他の薬品を投入する工程である。工程Ａと同様に、開口部などからゴム成分および他の薬品を投入すればよい。
【００２１】
ゴム成分としては、特に限定されず従来からゴム工業で用いられている天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）などが挙げられ、これらを任意に組み合わせて用いることができる。
【００２２】
他の薬品としては、特に限定されず従来からゴム工業で用いられているカーボンブラックおよび／またはシリカ、オイル、酸化亜鉛、老化防止剤、加工助剤ならびに粘着剤などが挙げられ、これらを任意に組み合わせて用いることができる。工程Ａで混練したステアリン酸に加え、他の薬品として工程Ｂでステアリン酸を混練してもよい。なお、硫黄などの加硫剤や加硫促進剤を含有する場合は、工程Ｂの後の仕上げ練り工程などで投入することが好ましい。
【００２３】
他の薬品としてカーボンブラックおよび／またはシリカを含むことが、加工性、薬品の分散性、ゴム組成物の補強性などの観点から好ましい。
【００２４】
他の薬品として、カーボンブラックおよび／またはシリカ、オイル、酸化亜鉛、老化防止剤、加工助剤ならびに粘着剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する各薬品の含有量は、カーボンブラックおよび／またはシリカの合計含有量が４０〜８０質量部であり、オイルの含有量が１〜３０質量部であり、酸化亜鉛の含有量が１〜３０質量部であり、老化防止剤の含有量が１〜３０質量部であり、加工助剤の含有量が１〜３０質量部であり、粘着剤の含有量が１〜３０質量部であることが好ましい。
【００２５】
工程Ａの後、工程Ｂを行うまでの練り時間、つまり工程Ａと工程Ｂとの間隔は特に限定されないが、本発明の効果がより発揮されるという理由から、１秒以上が好ましい。また、混練り初期のステアリン酸の融解を防ぎ、生産性に優れるという理由から、２０秒以下が好ましく、５秒以下がより好ましい。
【００２６】
工程Ｂにおける密封式混練機のロータ回転数および排出温度は、本発明の効果が損なわれない限り、特に限定されず、従来のベース練り工程におけるロータ回転数および排出温度とすることができる。
【００２７】
未加硫ゴム組成物
本発明の混練方法により製造された未加硫ゴム組成物は、密閉式混練機からの排出時にドロップドアなどの混練室内部に付着しにくい未加硫ゴム組成物であるため、付着した未加硫ゴムに起因する問題の発生を防ぐことができる。
【００２８】
本発明の混練方法により製造された未加硫ゴム組成物は、前記の工程Ａおよび工程Ｂの後、必要に応じて、加硫剤などを混練する仕上げ練り工程や、加硫工程を経ることで加硫ゴム組成物などとすることができる。製造された加硫ゴム組成物の用途としては、タイヤ、ホース、駆動ベルト、コンベアベルト、靴底、緩衝材、防振ゴム、免振ゴムなどが挙げられる。
【実施例】
【００２９】
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、実施例にのみ限定されるものではない。
【００３０】
実施例および比較例
容量２７０Ｌのバンバリーミキサーを用いて、表１に示す未加硫ゴム組成物配合のベース練り工程を、表２および３に示すステアリン酸投入量および工程Ａと工程Ｂとの間隔の条件に従って行った。ステアリン酸は表２および３に示す投入量を工程Ａでのみ投入し、工程Ｂでは投入していない。各実施例および比較例について１０バッチずつの未加硫ゴム組成物を製造し、下記評価を行った。結果を表２および３に示す。なお、比較例１はゴム成分および他の薬品を投入する工程Ｂのみであり、表２および３の両方に結果を示す。
【００３１】
混練時間
工程Ａ開始から、ベース練り工程終了までの時間を測定した。なお、ベース練り工程終了は密閉式混練機の電力チャートから判断した。混練時間が短い程、生産性に優れることを示す。
【００３２】
付着ゴム量
１０バッチの未加硫ゴム組成物のベース練り工程終了後、ドロップドアに付着した未加硫ゴムの質量を測定した。
【００３３】
【表１】
2017019205.tif 000002
【００３４】
【表２】
2017019205.tif 000003
【００３５】
【表３】
2017019205.tif 000004
【００３６】
表２および３の結果より、ステアリン酸を密閉式混練機に投入する工程Ａ、ならびに工程Ａの後、ゴム成分および他の薬品を投入する工程Ｂを含む混練方法によれば、配合コストおよび生産性を悪化させずに、ベース練り工程終了後の混練物排出時におけるドロップドアへの未加硫ゴム組成物の付着が抑制できることがわかる。