JPS6366247A - ゴム組成物の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は密閉式混合機を用いて、ゴムに高補強性のカー
ボンブラックを混合して、タイヤ用ｊム組成物を製造す
る場合のカーボンブラックの混合法に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来原料ゴムにカーボンブラックその他の配合剤を混合
するために、バシバリーミ士す−等の密閉式混合機が用
いられる。その混合機の主要部は、密閉された混合室と
、その内部に並列配置した０−ターよりなり、ローター
表面には１〜４条の畝状隆起があり、その隆起が攪拌羽
根の作用をしてゴムを混練する。混合室の外面及びロー
ター内部は水冷されている。

ｊ乙にカーボンブラックを混合するには、混合室にゴム
を投入し、ゴムを素線して可塑化し、次にカーボンブラ
ックを投入しで混練する。補強性の高いカーボンブラッ
クは分散が困難であるので、その分散を助けるために、
ステアリシ酸等の高級脂肪酸又はそのエステル等よりな
る加工助剤を添加する。これらの加工助剤は、カーボン
ブラックの投入と同時に又は若干遅れてゴムに添加され
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

高補強性カーポジづう・υりは粒子径が小さく、吸着性
が大きいので、１ム中にカーポジづう・υりを均一に分
散混合するには、バシバリーミ十す−等の強力な混合力
を有する大型の混合機を必要とし、又その混合に要する
動力も非常に大きい。この混合はバッチ法で行うので、
生産性が低く、高価な混合機を用いるため、混合工程の
設備］ストが嵩む。このため、混合工程の１サイクルの
混合時間を短縮し、単位時間内の処理量を増加させて設
備コストを低減すると共に、混合に要する動力コストを
削減し、ゴム組酸物の製造］ストを削減することが望凍
れている。

従って本発明はゴムにカーボンブラックを混合する混練
工程において、混練時間を短縮すると共に、混練に必要
な動力を節減しうるゴム組成物の製法を提供することを
目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成すべく本発明者らが鋭意研究を重ねた結
果、従来１乙にカーポジづラックを添加する際に同時に
、又は若干遅れて添加されていた加工助剤の少くとも一
部を、予めカーボンブラック粒子の表面に均一に添着し
ておくことにより、ゴムの混練時間を短縮し、混練動力
を節減しうろことを見出し、本発明を完成するに到った
。

即ち本発明は脂肪族カルボン酸及びその誘導体よりなる
群より選ばれた１種又は２種以上の化合物を含む表面処
理剤により、予め表面処理し念力−ポジブラックをゴム
に添加混合する工程を含むことを特徴とするゴム組成物
の製法を要旨とする。

本発明において、カーボンブラックの表面処理に用いら
れる表面処理剤は、炭素数５〜２０の脂肪族カルボン酸
及びその誘導体が好捷しく用いられる。カルボン酸は１
価のカルボン酸であってもよいし、多価カルボン酸であ
ってもよく、直鎖カルボン酸、分岐カルボン酸のいずれ
でもよく、飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸のいずれ
も用いられる。

本発明で用いられるカルボン酸の一例を挙げれば、ステ
アリシ酸、ラウリシ酸、パルミチシ酸、ツルじシ酸等が
挙げられる。

本発明で用いられる脂肪族カルボン酸の誘導体としては
、エステル、アミド、塩類、酸無水物等が用いられる。

上記エステルとしては、１価アルコール又は多価アルコ
ールのエステルが用いられ、ｔノエステル又はポリエス
テルが用いられる０例えばエチレシジリコールｔノステ
アし一部、ペシタエリスリトールｔノステアレート、ツ
ルじタシトリステアレート、づチルステアレート、ジエ
チレシジリコールｔノステアレート等が挙げられる。

本発明で表面処理剤として用いられる脂肪族カルボン酸
塩としては、亜鉛、ｈルシウム等の金属塩が用いられ、
例えばステアリシ酸亜鉛、ラウリシ酸カルシウム等が挙
げられる。

上記のカルボン酸及びその誘導体は１種のみを用いても
よいし、２種以上の化合物を混合して用いてもよい。

表面処理剤をカーボンブラック表面に均一に添着する方
法は特に制限はないが、例えば表面処理剤を有機溶媒に
溶解した溶液を、カーボンブラックに噴霧して造粒、乾
燥する方法、上記溶液にカーボンブラックを浸漬、濾過
乾燥する方法等が用いられる。

カーボンブラックの一表面に添着する表面処理剤の量は
１〜１０重量係が好ましい。１％未満では効果が小さく
、１０％を越えてもそれ以上効果が増大しない。

〔作用〕

バシバリー三士す−等の混合機で素線した原料ゴムにカ
ーボンブラックを添加して混練する際の電力の時間的変
化を第１図に示す。図において０点で混合機に原料ゴム
を投入して素線をすると、一旦Ａ点まで電力が増加して
実質的に素線が行われ、可塑化が進み、電力が低下する
。

これに従来法によりＢ点でカーボンブラック及び表面処
理剤その他の配合剤を添加すると、Ｃ点寸で急激に電力
が増加したのち、低い平坦部Ｃ′〜Ｄがあり、その後Ｅ
丑で電力が増加し、更にＦまで徐々に低下する。上記平
坦部Ｃ〜Ｄに相当する混合期間には実質的な混合が行わ
れず、Ｄ−Ｅの間に到ってはじめて実質的な混合が行わ
れ、更にＥ〜Ｆではり型化が進み、電力が低下する。

一方本発明の方法によりＢ点で表面処理剤で表面処理し
たカーポジづうツク及び配合剤を添加すると、０点まで
電力が急上昇し、Ｃ−Ｄの狭い肩部を経てＥ点まで電力
が増加する。その後可塑化により徐々にＦｌで電力が低
下する。

従って本発明の場合はＣ，Ｄの肩部は狭く、全混合時間
中実質的な混合が行われ、その結果、混合時間が短縮で
き、電力も節減できる。

〔実施例〕

カーポジづうツクＮ２４２に造粒工程で表面処理剤のク
ロロホルム溶液を噴霧した後、造粒して乾燥し、次の３
種類の表面処理カーポジづラックを調製した。

表面処理カーホシブラックＡ：ステアリシ酸６．７重量
％添着衣面処理カーポジづラックＢ：エチレシジリコー
ルｔノス〒アし一部２．２重量係添着 表面処理カーボンブラックＣ：ステアリフ酸６．７重量
％、及びエチしジグリコール七ノステ アレート２．２重量％添着 天然ゴムをＢ型バシパリー三士す−で０．５分間素線し
た後、これに上記３種類の表面処理力−ボシプラ・ツク
のいずれか及び亜鉛華、加工助剤を第１表の実施例１〜
４に示すように添加して、所定時間混合し、得られたゴ
ム組成物中のカーボンブラックの分散性を測定した。そ
の結果を第１表に示す。

更に従来法により、未処理のカーボンブラックと表面処
理剤をそれぞれ天然ゴムに添加して、同様に混合し、得
られたゴム組酸物の分散性を測定カーポジづう・υり便
覧」（昭和４６年１１月２５日、図書出版社発行）第２
８１頁に記載の方法に準拠して測定した。即ち混合ｊΔ
を切断してシートを作り、その表面の５０倍の顕微鏡写
真を撮り、標準写真と対比して、完全に分散している場
合を１０として、分散の程度を数値で示す。

（発明の効果〕 本発明のゴム組成物の製法によれば、ゴムとカーボンブ
ラックを混合する混練時間を短縮することができ、混練
工程の生産性が向上すると共に、混練に要する動力を節
減し、省エネル甲−化を図ることができる。更に本発明
の方法で得られたゴム組成物中のカーボンブラックは分
散性が優れ、加硫後のゴム組酸物の引張強さ、耐摩耗性
等の物性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明及び従来のゴム組成物の製法における素
線及び混練工程の混合機の電力の時間的変化を示すジう
フである。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）脂肪族カルボン酸及びその誘導体よりなる群より
   選ばれた１種又は２種以上の化合物を含む表面処理剤に
   より、予め表面処理をしたカーボンブラックをゴムに添
   加混合する工程を含むことを特徴とするゴム組成物の製
   法。
2. （２）該脂肪族カルボン酸が炭素数５〜２０の脂肪族カ
   ルボン酸である特許請求の範囲第１項記載のゴム組成物
   の製法。
3. （３）該脂肪族カルボン酸が脂肪酸である特許請求の範
   囲第２項記載のゴム組成物の製法。
4. （４）該誘導体が１価又は多価アルコールのエステルで
   ある特許請求の範囲第１項記載のゴム組成物の製法。
5. （５）該誘導体が金属塩である特許請求の範囲第１項記
   載のゴム組成物の製法。
6. （６）該カーボンブラックがカーボンブラックに該表面
   処理剤の溶液を噴霧した後、造粒乾燥したカーボンブラ
   ックである特許請求の範囲第１項記載のゴム組成物の製
   法。
7. （７）カーボンブラックへの該表面処理剤の添着量が１
   〜１０重量％である特許請求の範囲第１項記載のゴム組
   成物の製法。
8. （８）該カーボンブラックと共に表面処理剤を追加して
   ゴムに添加する特許請求の範囲第１項記載のゴム組成物
   の製法。