(57)【要約】【課題】天然ゴムの素練り工程を経ることなく、その後の加硫物性に悪影響を与えずに、低コストで効率的に天然ゴム配合組成物を製造することができる天然ゴム配合組成物の製造方法を提供する。【構成】製造から２週間以内で、ポリマーゲル量が２０％以下となるＴＳＲ型天然ゴムを、素練り工程を行わずにノンプロ練り工程でカーボンブラックを練り込むことを特徴とする天然ゴム配合組成物の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造から２週間以内で、ポリマーゲル量が２０％以下となるＴＳＲ型天然ゴムを、素練り工程を行わずにノンプロ練り工程でカーボンブラックを練り込むことを特徴とする天然ゴム配合組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ゴム配合組成物の製造方法に関し、更に詳しくは、天然ゴムの素練り工程を経ることなく、その後の加硫物性に悪影響を与えずに、低コストで効率的に天然ゴム配合組成物を製造することができる天然ゴム配合組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ゴム業界で用いられている天然ゴムは、熱帯地方に栽培されるヘベア・ブラジリエンスと呼ばれるゴムの樹の樹液（天然ゴムラテックス）を凝固・乾燥して得られるものである。
天然ゴムは、その優れた物理的性質のため、ゴム産業、タイヤ産業界において幅広く、かつ、大量に使用されている。産出された直後の天然ゴムラテックスは、ムーニー粘度が６０〜７０と低いが、収穫後、貯蔵・輸送される数カ月の間にムーニー粘度が９０〜１００近くまで上昇してしまう（これを貯蔵硬化〔storage hardening〕という）。
【０００３】
天然ゴムが貯蔵硬化する原因として、イソプレン鎖中の異種結合（アルデヒド基など）が天然ゴム中のタンパク質、アミノ酸と反応することによって架橋しゲル化（ゲル量の増加）が起こるとされている（文献等でもそのメカニズムははっきりと解明されていない）。天然ゴムにおけるゲル化は、加工性を悪化させることとなる。また、一般に、天然ゴムは、物性面により分子量が大きい方が好ましく、分子量の低下は天然ゴムの物性に悪影響を及ぼすこととなる。この分子量やポリマーゲル量は、採取後の天然ゴムの製造条件、その後の保存状態で大きく左右されるものである。
【０００４】
天然ゴムの製造工程は、天然ゴム各種等級品の国際品質包装標準（通称グリーンブック）における格付けによるリブド・スモーク・シート（ＲＳＳ型）、技術的格付けゴム（ＴＳＲ型）の２つの方法が代表的である。このうちＴＳＲ型では、大別してウェットプロセス、ドライプロセスの２種があり、天然ゴムラテックス採取→カップランプ作製（ラテックスのカップの中に予めギ酸を入れておいて自然に固める様にしたもの、採取農家などでタッピングしたもの）までが共通工程となっており、このカップランプ、ＵＳＳ／ＲＳＳ等を混合してウェットプロセス又はドライプロセスによりクラム化してバケットに移動し、乾燥機で乾燥させた後、プレス成形してブロックとし、パッキングの順で製造されている。
【０００５】
このＴＳＲ型天然ゴムを用いてタイヤ等のゴム材料を製造する場合には、通常、天然ゴム（ＮＲ）のムーニー粘度を下げるため素練りを行った後、原料ゴムに加硫剤を除くゴム配合剤を混練するノンプロ（ＮＰ）練りを行い、次いで、このノンプロ練りのゴムを十分に冷却した後に、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ている。
しかしながら、上記素練りを実施した場合は、実施しなかった場合と比較して、ゴム物性が向上する反面、練り生産性が低下するという課題がある。
【０００６】
一方、天然ゴムの素練り工程を廃止する技術として、例えば、天然ゴムを乾燥する工程と、天然ゴムに溶媒で希釈したヒドラジ度化合物等の恒粘度剤を投入する工程を含む天然ゴムの製造方法（例えば、特許文献１参照）や、乾燥前の天然ゴムの生ゴムに、ヒドラジ度化合物等の恒粘度剤を浸漬及び／又は噴霧にて添加することを特徴とする天然ゴムの製造方法（例えば、特許文献２参照）で得られた恒粘度剤を添加した高粘度天然ゴムを用いる方法が知られている。
しかしながら、恒粘度剤を添加した高粘度天然ゴムを用いる方法は、高価であり、製造コスト上昇を招くなどの課題がある。
【特許文献１】特開２００１−３５４７０３号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【特許文献２】特開２００１−３５４７０４号公報（特許請求の範囲。実施例等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、これを解消しようとするものであり、天然ゴムの素練り工程を経ることなく、その後の加硫物性に悪影響を与えずに、低コストで効率的に天然ゴム配合組成物を製造することができる天然ゴム配合組成物の製造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】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のＴＳＲ型天然ゴムを、素練り工程を行わずにノンプロ練り工程でカーボンブラックを練り込むことにより、上記目的の天然ゴム配合組成物の製造方法が得られることを見い出し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００９】
すなわち、本発明は、製造から２週間以内で、ポリマーゲル量が２０％以下となるＴＳＲ型天然ゴムを、素練り工程を行わずにノンプロ練り工程でカーボンブラックを練り込むことを特徴とする天然ゴム配合組成物の製造方法に存する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、天然ゴムの素練り工程を経ることなく、その後の加硫物性に悪影響を与えずに、低コストで効率的に天然ゴム配合組成物を製造することができる製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の最良の実施の形態を具体的に説明する。
本発明の天然ゴム配合組成物の製造方法は、製造から２週間以内で、ポリマーゲル量が２０％以下となるＴＳＲ型天然ゴムを、素練り工程を行わずにノンプロ練り工程でカーボンブラックを練り込むことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明において、用いる天然ゴムは、製造から２週間以内で、ポリマーゲル量が２０％以下となるＴＳＲ型天然ゴムを使用する。通常、ＴＳＲ型天然ゴムは、天然ゴムラテックス採取→カップランプ作製→カップランプ、ＵＳＳ／ＲＳＳ等を混合→ウェットプロセス又はドライプロセスによりクラム作製→乾燥→プレス成形してブロック化→パッキングの順で製造されているものであり、本発明では、上記製造から２週間以内で、ポリマーゲル量が２０％以下となるものを使用する。好ましくは、本発明の効果を更に発揮せしめる点から、ポリマーゲル量が１５％以下となるものを用いることが望ましい。
ＴＳＲ型天然ゴムであっても、ポリマーゲル量が２０％を越えるものであると、本発明の効果を発揮できないものとなる。一般に、ＴＳＲ型天然ゴムは、製造直後から、ポリマーゲル量が徐々に増加するものであり、通常、ポリマーゲル量は製造から約２週間を経過した時点で、２０％を超える。このポリマーゲル量が多いと、カーボンブラックの分散を妨げるため、ノンプロ練り工程でのカーボンブラックの分散が低下し、カーボンブラックの補強性も低下するため、加硫ゴムの弾性率、破壊強度が低下する傾向にある。そのため、通常、素練りを行い、ノンプロ練り工程を行い、加硫物性の向上を図っている。この素練りにより、ポリマーゲル量は２０％以下となる。
【００１３】
本発明では、製造から２週間以内で、ポリマーゲル量が２０％以下と少ないＴＳＲ型天然ゴムであれば、素練りを実施しなくとも、素練りゴムを用いた場合と、同様の特性を得ることができるものとなる。なお、製造から２週間を超えたＴＳＲ型天然ゴムは、ポリマーゲル量が２０％を越えるものが多くなり、また、ゴム物性に悪影響を与えることとなり、好ましくない。
【００１４】
本発明（後述する実施例を含む）において、ポリマーゲル量の測定は、ゴム０．２ｇをトルエンに一晩膨潤させ、遠心分離機で３５０００ｒｐｍで１．５時間処理し、沈降したゲルをドラフト内に２日間放置乾燥して秤量し、ポリマーゲルとしてオリジナル全体重量で割った値（％）をいう。
【００１５】
本発明において、素練り工程を行わずにノンプロ練り工程で用いるカーボンブラックとしては、特に限定されず、用途に応じて、市販のものを挙げることができ、例えば、タイヤ製造に通常用いられる市販のカーボンブラック、特に、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ級等のカーボンブラックなどが挙げられる。
【００１６】
これらのカーボンブラックは、単独で又は２種以上を組合わせて用いることができ、これらは配合量は用途に応じて変動するものであるが、製造から２週間以内で、ポリマーゲル量が２０％以下と少ないＴＳＲ型天然ゴム１００質量部に対し、５〜１００質量部の範囲で用いられ、好ましくは、３０〜７０質量部である。
上記カーボンブラックの配合量が５質量部未満では、カーボンブラックを配合する効果が得られず、一方、１００質量部超過では、高粘度でノンプロ工程での作業性低下、他の薬品の分散性低下を生じ、好ましくない。
【００１７】
このように構成される本発明の製造方法では、天然ゴムラテックス採取→カップランプ作製→カップランプ、ＵＳＳ／ＲＳＳ等を混合→ウェットプロセス又はドライプロセスによりクラム作製→乾燥→プレス成形してブロック化→パッキングの順で製造される製造から２週間以内のもので、ポリマーゲル量が２０％以下となるＴＳＲ型天然ゴムを、素練り工程を行わずにノンプロ練り工程でカーボンブラックを練り込むことにより、その後の加硫物性に悪影響を与えずに、低コストで効率的に天然ゴム配合組成物を製造することができるものとなる。通常、ＴＳＲ型天然ゴムの製造後、２週間以内にノンプロ練り工程を実施することは、困難性があるが、天然ゴムの加工工場と練り工場を隣接させることにより、素練り工程を除去した効率的な製造プロセスを採ることができるものとなる。
なお、本発明のノンプロ練り工程において、必要に応じて、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤を除く、カーボンブラック以外の充填剤、軟化剤等の任意成分を含有させることができる。また、本発明方法で得られた天然ゴム配合組成物は、カーボンブラックの分散性が良好であり、カーボンブラックの補強性も向上でき、加硫後のゴムの弾性率、破壊強度が向上するものとなる。
【実施例】
【００１８】
次に、実施例及び比較例により、本発明を更に具体的かつ詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００１９】
〔実施例１〜２及び比較例１〜２〕
ＴＳＲ型天然ゴムとして、製造から８日間経過したＴＥＣＨＮＩＣＡＬＬＹ ＳＰＥＣＩＦＩＥＤ ＲＵＢＢＥＲ（品番：ＳＭＲ＃２０）を用いた。
この天然ゴムのポリマーゲル量（比較例１では下記方法で素練り後）を、下記方法により測定した。
各ＴＳＲ型天然ゴム（１００質量部）は、バンバリーミキサーを用いてカーボンブラック（Ｎ２３４）４０質量部を配合して天然ゴム配合組成物を調製した（ノンプロ工程）。
次いで、１３０日間室温下で放置した天然ゴム配合組成物に、下記配合成分を下記配合方法で配合して、ゴム組成物を調製した。得られたゴム組成物を下記方法により、加硫物性となる３００％伸長時の弾性率（Ｍ３００）を測定した。
これらの結果を下記表１に示す。
【００２０】
（比較例１の素練り方法）
素練り条件は、バンバリーミキサーで練り時間９０秒、品温度１４０℃により行った。
（ポリマーゲル量の測定方法）
ゴム０．２ｇをトルエンに一晩膨潤させ、遠心分離機で３５０００ｒｐｍで１．５時間処理し、沈降したゲルをドラフト内に２日間放置乾燥して秤量し、ポリマーゲルとしてオリジナル全体重量で割た値（％）で評価した。
【００２１】
（配合成分、ＴＳＲ型天然ゴム１００質量部に対して）
カーボンブラック４０質量部、亜鉛華３．５質量部、ステアリン酸２．０質量部、硫黄１．５質量部、フェニレンジアミン系老化防止剤１．０質量部、加硫促進剤（ＣＺ）１．５質量部
（配合方法）
バンバリーミキサーにて、硫黄、加硫促進剤以外を混練し常法によりノンプロを調製し、次に、排出温度１１０℃以下で残りの薬品を混練してプロゴムを調製した。
【００２２】
（Ｍ３００の測定方法）
加硫後の３００％伸長時の弾性率（Ｍ３００）をＪＩＳ  Ｋ  ６３００−２００１に従い、ＪＩＳ ３号のダンベル形状のサンプルを用いて測定した。
【００２３】
【表１】
2009215516.tif 000002
【００２４】
上記表１の結果から明らかなように、本発明範囲となる実施例１〜２は、本発明の範囲外となる比較例１〜２に較べて、ポリマーゲル量を相対的に少なくすることができ、素練り工程を経ることなく、その後の加硫物性に悪影響を与えずに、低コストで効率的に天然ゴム配合組成物を製造することができることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明では、素練り工程を除去した効率的な製造プロセスを採ることができるので、タイヤ製品のほか、ベルトやコンベア等のゴム製品に好適に用いることができる天然ゴム配合組成物が提供されるものとなる。