JP2014125613A

JP2014125613A - ゴム組成物の製造方法

Info

Publication number: JP2014125613A
Application number: JP2012285517A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Tsujimoto; 敏也辻本; Ryotaro Arai; 僚太郎新居; Kenta Hyodo; 研太兵頭
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-07
Also published as: CN103897224A; US20140187669A1; US9145475B2; CN103897224B

Abstract

【課題】天然ゴム／クロロプレンゴム併用系のゴム組成物の製造方法において、カーボンブラックの分散性を向上し、加硫ゴムとしたときの外観表面の異物発生を防止可能なゴム組成物の製造方法を提供すること。
【解決手段】混練機を使用して、天然ゴム（ＮＲ）を５〜９５重量部、クロロプレンゴム（ＣＲ）を９５〜５重量部、およびカーボンブラック（ＣＢ）を２０〜９０重量部含有するゴム組成物の製造方法。ＮＲ／ＣＢを含有するＭ１を製造する第１工程と、ＣＲ／ＣＢを含有するＭ２を製造する第２工程と、Ｍ１およびＭ２を混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するＭ３を製造する第３工程とを有する。ゴム組成物中のＣＢ全量を１００重量％としたとき、Ｍ２に含まれるＣＢ量は４０〜７０重量％であり、かつＭ２のゴム実測温度を１００〜１３０℃とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、混練機を使用して、天然ゴム（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、およびカーボンブラック（ＣＢ）を含有するゴム組成物の製造方法に関する。

従来から、ゴムの加硫、補強、および高機能化などを図る目的から、ゴム成分に硫黄、充填剤および各種薬品を添加したゴム組成物が使用されている。しかしながら、一般に硫黄、カーボンブラックやシリカなどの充填剤、酸化亜鉛や老化防止剤などの各種薬品の多くは粉末状であり、ゴム成分に配合、混練する際、これらが粉塵化して飛散し、計量精度が低下する、作業環境が悪化するなどの問題があった。特に、カーボンブラックやシリカなどの充填剤は、ゴム成分比でも使用量が多いため、これらをゴム組成物に配合する際、作業環境を良好に保ちつつ、ゴム成分中に充填剤を如何に精度良く配合するかは重要である。

上記の問題を解決する方法として、予めゴム成分に充填剤のみを配合してマスターバッチ化する技術が知られている。下記特許文献１では、天然ゴムまたはスチレンブタジエンゴムをバインダー成分として、これにカーボンブラックを配合してマスターバッチ化する技術が記載されている。

特開２００８−１７９７１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、天然ゴムまたはスチレンブタジエンゴムなどの特定のゴム種をマスターバッチ化する技術しか開示していない。したがって、天然ゴム／クロロプレンゴム併用系のゴム組成物において、マスターバッチ技術を使用してカーボンブラックの分散性を向上する点については記載も示唆もされていない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、天然ゴム／クロロプレンゴム併用系のゴム組成物の製造方法において、カーボンブラックの分散性を向上し、加硫ゴムとしたときの外観表面の異物発生を防止可能なゴム組成物の製造方法を提供することにある。

本発明者らが知り得る限りでは、２種類以上のゴム成分を含有し、少なくとも一方がクロロプレンゴムであるゴム組成物の製造方法において、クロロプレンゴムとカーボンブラックとの両方を予めマスターバッチ化する技術の報告例は無い。本発明者らが鋭意検討した結果、天然ゴム／クロロプレンゴム併用系のゴム組成物の製造方法において、製造条件を工夫しつつ、クロロプレンゴムとカーボンブラックとを予めマスターバッチ化し、これを天然ゴム／カーボンブラックを含有するマスターバッチと混練することにより、上記課題を解決できることを見出した。本発明は、かかる発見に基づくものであり、下記構成を備える。

すなわち本発明は、混練機を使用し、天然ゴム（ＮＲ）を５〜９５重量部、クロロプレンゴム（ＣＲ）を９５〜５重量部、およびカーボンブラック（ＣＢ）を２０〜９０重量部含有するゴム組成物を製造する製造方法であって、ＮＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ１）を製造する第１工程と、ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ２）を製造する第２工程と、前記Ｍ１および前記Ｍ２を混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する第３工程とを有し、ゴム組成物中のＣＢ全量を１００重量％としたとき、前記Ｍ２に含まれるＣＢ量が４０〜７０重量％であり、かつ前記第２工程後、前記混練機から前記Ｍ２を排出する際のゴム実測温度が１００〜１３０℃であることを特徴とするゴム組成物の製造方法、に関する。

本発明では、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するゴム組成物（以下、「ＮＲ／ＣＲ／ＣＢ系ゴム組成物」ともいう）を製造する際、ＮＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ１）を製造する第１工程と、ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ２）を製造する第２工程と、Ｍ１およびＭ２を混練する第３工程とを有する。ＮＲおよびＣＢをマスターバッチ化するだけでなく、ＣＲおよびＣＢをマスターバッチ化して、これらを混合することにより、Ｍ１およびＭ２を混練する際、ゴム／カーボンブラック間の海島構造が均一化し、最終的にＮＲ／ＣＲ／ＣＢ系ゴム組成物におけるＣＢの分散状態を良好なものとすることができる。

なお、ＣＲはゴムであっても樹脂的な物性を有しており、ＣＢとマスターバッチ化する技術の報告例が無いのが実情であった。しかしながら、本発明者らが鋭意検討した結果、カーボンブラックを２０〜９０重量部含有するＮＲ／ＣＲ／ＣＢ系ゴム組成物を製造する際、下記（１）〜（２）を実施することで、ＣＢの分散状態が良好なマスターバッチ（Ｍ２）を製造できる点を見出した。
（１）ゴム組成物中のＣＢ全量を１００重量％としたとき、Ｍ２に含まれるＣＢ量を４０〜７０重量％とする。
（２）第２工程後、混練機からＭ２を排出する際のゴム実測温度を１００〜１３０℃とする。

上記（１）〜（２）の条件下で製造され、ＣＢの分散状態が良好なマスターバッチ（Ｍ２）を使用することで、最終的にＣＢの分散状態が良好なＮＲ／ＣＲ／ＣＢ系ゴム組成物を製造できる。

上記ゴム組成物の製造方法において、前記第３工程が、前記Ｍ１の略半分および前記Ｍ２の略半分のうち、いずれか一方を前記混練機に投入し、次いで他方を前記混練機に投入する第１段階、前記Ｍ１の残りの略半分および前記Ｍ２の残りの略半分のうち、いずれか一方を前記混練機に投入し、次いで他方を前記混練機に投入する第２段階を経て、これらを混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程であることが好ましい。

一般に、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢ系ゴム組成物を製造する際、ＮＲおよびＣＲに対し、ＣＢを投入し、さらに酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤を投入して混練するＡ練りを行ってＡ練り材を製造した後、Ａ練り材に酸化亜鉛および加硫剤を混練するＢ練りを行うことにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢ系ゴム組成物を製造する技術が一般的である。しかしながら、本発明者らの検討の結果、単にＡ練りおよびＢ練りを行うのみでは、ゴム組成物中のＣＢの分散性が悪化することが判明した。一方、本発明において、ＮＲおよびＣＢをマスターバッチ化するだけでなく、ＣＲおよびＣＢをマスターバッチ化し、かつ混練機への投入の際、Ｍ１の略半分およびＭ２の略半分のうち、いずれか一方を混練機に投入し、次いで他方を混練機に投入する第１段階、Ｍ１の残りの略半分およびＭ２の残りの略半分のうち、いずれか一方を混練機に投入し、次いで他方を混練機に投入する第２段階を経てゴム組成物を製造すると、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢ系ゴム組成物のＣＢの分散性が著しく向上する。

上記ゴム組成物の製造方法において、第３工程としては具体的に以下の態様（ｉ）〜（ｉｖ）が採用可能である。いずれの態様によっても、ＣＢの分散性が著しく向上したＮＲ／ＣＲ／ＣＢ系ゴム組成物を製造することができる。

（ｉ）前記第３工程が、前記Ｍ１の略半分、前記Ｍ２の略半分、前記Ｍ１の残りの略半分、前記Ｍ２の残りの略半分の順番で、前記混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程である。

（ｉｉ）前記第３工程が、前記Ｍ２の略半分、前記Ｍ１の略半分、前記Ｍ２の残りの略半分、前記Ｍ１の残りの略半分の順番で、前記混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程である。

（ｉｉｉ）前記第３工程が、前記Ｍ１の略半分、前記Ｍ２の略半分、前記Ｍ２の残りの略半分、前記Ｍ１の残りの略半分の順番で、前記混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程である。

（ｉｖ）前記第３工程が、前記Ｍ２の略半分、前記Ｍ１の略半分、前記Ｍ１の残りの略半分、前記Ｍ２の残りの略半分の順番で、前記混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程である。

上記ゴム組成物の製造方法において、前記第３工程の後、前記Ｍ３に酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤を混練することにより、酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤、ならびに前記Ｍ３を含有するＭ４を製造する第４工程を有することが好ましい。ＣＢの分散性を高めたＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）に、酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤を混練（Ａ練り）することにより、酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤の分散性も向上する。

上記ゴム組成物の製造方法において、前記第４工程の後、前記Ｍ４に酸化亜鉛および加硫剤を混練することにより、ゴム組成物を製造することが好ましい。ＣＢの分散性を高めたＭ４に酸化亜鉛および加硫剤を混練（Ｂ練り）することにより、酸化亜鉛および加硫剤の分散性も向上する。

密閉式混練機を使用した場合の各工程での混合手順を示す概略図。

本発明は、混練機を使用して、天然ゴム（ＮＲ）を５〜９５重量部、クロロプレンゴム（ＣＲ）を９５〜５重量部、およびカーボンブラック（ＣＢ）を２０〜９０重量部含有するゴム組成物の製造方法に関する。

本発明において混練機としては、噛合式インターミックスタイプミキサー、接線式バンバリータイプミキサー、加圧式ニーダーなどの密閉式混練機；あるいはオープンロールなどが使用可能である。なお、本発明においては、ゴム組成物を製造する全ての工程において、同じ混練機（例えば、接線式バンバリータイプミキサー）を使用しても良く、あるいは一部の工程において他の混練機（例えば、加圧式ニーダー）を使用しても良い。

ＮＲおよびＣＲは、当業者に公知である任意のグレードのものを使用可能である。ＮＲとＣＲとの比率としては、最終的な加硫ゴムの用途に応じて変更可能である。しかしながら、ＣＢの分散性をより良好なものとする見地から、ゴム組成物中、ＮＲを１０〜９０重量部、およびＣＲを９０〜１０重量部とすることが好ましく、ＮＲを２０〜８０重量部、およびＣＲを８０〜２０重量部とすることがより好ましい。

カーボンブラックとしては、例えばＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦなどが使用可能あり、これらを単独、あるいは２種類以上をブレンドしても良い。カーボンブラックは、加硫後のゴムの硬度、補強性、低発熱性などのゴム特性を調整し得る範囲で使用することができる。カーボンブラックの配合量はゴム成分１００重量部に対して、２０〜９０重量部であることが好ましく、２５〜６０重量部であることがより好ましい。この配合量が２０重量部未満では、カーボンブラックの補強効果が充分に得られない場合があり、９０重量部を超えると、発熱性、ゴム混合性および加工時の作業性などが悪化する場合がある。

ＣＲとの関係では、ゴム組成物中のＣＢ全量を１００重量％としたとき、ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ２）に含まれるＣＢ量を４０〜７０重量％に設定する。これにより、ＣＲとＣＢとの間の海島構造がより均一化し、ゴム組成物中でのＣＢの分散性が向上する。

本発明に係るゴム組成物の製造方法では、ＮＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ１）を製造する第１工程と、ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ２）を製造する第２工程と、Ｍ１およびＭ２を混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する第３工程とを有する点が特徴である。

以下に、混練機として密閉式混練機（例えば接線式バンバリータイプミキサー）を使用した例に基づき本発明に係る実施形態の一例を説明する。
（第１工程）
図１に示すとおり、第１工程では、ＮＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ１）を製造する。Ｍ１を製造する工程としては、例えば、ＮＲを密閉式混練機に投入後に１５〜４０秒程度素練りを行い（本実施形態では２０秒）、次いでＣＢを投入して５〜４０秒程度混練を行い（本実施形態では１０秒）、さらに６０〜１８０秒程度混練を行い（本実施形態では９０秒）、Ｍ１のゴム実測温度が１００〜１５０℃になった時点（本実施形態では１４０℃）で、密閉式混練機からＭ１を排出する。

（第２工程）
第２工程では、密閉式混練機を使用し、ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ２）を製造する。Ｍ２を製造する工程としては、例えば、ＣＲを密閉式混練機に投入後に２０〜６０秒程度素練りを行い（本実施形態では３０秒）、次いでＣＢを投入し、必要に応じてさらにオイルなどを投入して５〜３０秒程度混練を行い（本実施形態では１０秒）、さらに３０〜１２０秒程度混練を行い（本実施形態では６０秒）、Ｍ２のゴム実測温度が１００〜１３０℃になった時点で（本実施形態では、１２５℃）、密閉式混練機からＭ２を排出する。排出時のＭ２のゴム実測温度を１００〜１３０℃に調整することにより、最終的なゴム組成物中でのＣＢの分散性が向上する。

（第３工程）
第３工程では、Ｍ１およびＭ２を混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する。本発明においては第３工程が、Ｍ１の略半分およびＭ２の略半分のうち、いずれか一方を密閉式混練機に投入し、次いで他方を密閉式混練機に投入する第１段階、Ｍ１の残りの略半分およびＭ２の残りの略半分のうち、いずれか一方を密閉式混練機に投入し、次いで他方を密閉式混練機に投入する第２段階を経て、これらを混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程であることが好ましい。なお本発明において「略半分」とは、全量の４０〜６０重量％、特には４５〜５５重量％、さらには５０重量％を意味する。

第３工程では、第１段階および第２段階にて計４回、Ｍ１の略半分およびＭ２の略半分を順次、密閉式混練機に投入後、３０〜６０秒程度混練し（本実施形態では４０秒）、さらに３０〜１２０秒程度混練を行い（本実施形態では５０秒）、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）のゴム実測温度が１００〜１３０℃になった時点で（本実施形態では、１２５℃）、密閉式混練機からＭ３を排出することが好ましい。

第３工程として、より具体的には以下の態様（ｉ）〜（ｉｖ）が採用可能である。

（ｉ）Ｍ１の略半分、Ｍ２の略半分、Ｍ１の残りの略半分、Ｍ２の残りの略半分の順番で、密閉式混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程。図１では、態様（ｉ）を例示している。

（ｉｉ）Ｍ２の略半分、Ｍ１の略半分、Ｍ２の残りの略半分、Ｍ１の残りの略半分の順番で、密閉式混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程。

（ｉｉｉ）Ｍ１の略半分、Ｍ２の略半分、Ｍ２の残りの略半分、Ｍ１の残りの略半分の順番で、密閉式混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程。（ｉｉｉ）では、Ｍ２の略半分を連続して２回、密閉式混練機に投入しても良く、Ｍ２の全量を１回で密閉式混練機に投入しても良い。

（ｉｖ）Ｍ２の略半分、Ｍ１の略半分、Ｍ１の残りの略半分、Ｍ２の残りの略半分の順番で、密閉式混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程。（ｉｖ）では、Ｍ１の略半分を連続して２回、密閉式混練機に投入しても良く、Ｍ１の全量を１回で密閉式混練機に投入しても良い。

（第４工程）
本発明に係るゴム組成物の製造方法では、第３工程の後、Ｍ３に酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤を混練することにより、酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤、ならびにＭ３を含有するＭ４を製造する第４工程を有しても良い。図１に示すとおり、第４工程では、例えば、Ｍ３を密閉式混練機に投入して３０〜６０秒程度混練を行い（本実施形態では４０秒）、次いで酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤を投入して１０〜４０秒程度混練を行い（本実施形態では２０秒）、さらに６０〜１２０秒程度混練を行い（本実施形態では９０秒）、Ｍ４の排出温度が１００〜１３０℃になった時点（本実施形態では１２５℃）で、密閉式混練機からＭ４を排出する。

酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤としては、当業者に公知の配合剤、例えばシリカ、シランカップリング剤、ステアリン酸、加硫遅延剤、老化防止剤、ワックスやオイルなどの軟化剤、加工助剤などの通常ゴム工業で使用される配合剤を、本発明の効果を損なわない範囲において適宜配合し用いることができる。

老化防止剤としては、ゴム用として通常用いられる、芳香族アミン系老化防止剤、アミン−ケトン系老化防止剤、モノフェノール系老化防止剤、ビスフェノール系老化防止剤、ポリフェノール系老化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系老化防止剤、チオウレア系老化防止剤などの老化防止剤を単独、または適宜混合して使用しても良い。

（第５工程）
本発明に係るゴム組成物の製造方法では、必要に応じて、第４工程の後、Ｍ４に酸化亜鉛および加硫剤を混練することにより、ゴム組成物を製造する第５工程を有しても良い。図１に示すとおり、第５工程では、例えば、Ｍ４を密閉式混練機に投入して１００〜１４０秒程度混練を行い（本実施形態では１２０秒）、次いで酸化亜鉛および加硫剤を投入して６０〜１８０秒程度混練を行い（本実施形態では１２０秒）、さらに６０〜２４０秒程度混練を行い（本実施形態では１５０秒）、Ｍ５の排出温度が８０〜１２５℃になった時点（本実施形態では１１５℃）で、密閉式混練機からＭ５を排出する。

加硫剤としては、硫黄系加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤などが挙げられる。硫黄系加硫剤としての硫黄は通常のゴム用硫黄であればよく、例えば粉末硫黄、沈降硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などを用いることができる。本発明において、ゴム組成物中の硫黄の含有量は用途に応じて適宜変量可能である。

加硫促進剤としては、ゴム加硫用として通常用いられる、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などの加硫促進剤を単独、または適宜混合して使用しても良い。

本発明に係るゴム組成物の製造方法により製造されたゴム組成物の加硫ゴムは、ＣＢの分散性に優れ、外観表面において、ＣＢの凝集塊に起因した異物の発生を効果的に抑制することができる。したがって、本発明に係るゴム組成物の製造方法により製造されたゴム組成物は、例えば鉄道車両などに用いられる空気ばね用原料、特には鉄道車両の車体に取り付けられる上面板、およびその下方で台車側に配置される下面板にわたって配備されるゴム製のベローズ（可撓部材）用原料として好適に使用可能である。その他に、自動車用（トラック・バス含む）ベローズ、自動部品（駆動部に用いられるブーツ）や一般産業用部品（ゴム厚みが薄く外観品質が厳しく問われる製品）にも使用可能である。

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明する。

（ゴム組成物の調製）
ゴム成分１００重量部に対して、表１の配合処方に従い、実施例１、比較例１〜４は密閉式混練機を用いてゴム組成物を製造した。実施例１については、図１に記載の混合手順に従ってゴム組成物を製造した。比較例１については、従来法（ＮＲおよびＣＲに対し、ＣＢを投入し、さらに酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤を投入して混練するＡ練りを行ってＡ練り材を製造した後、Ａ練り材に酸化亜鉛および加硫剤を混練するＢ練りを行う方法）によってゴム組成物を製造した。比較例２〜３については、Ｍ２に含まれるＣＢの量を変更したこと以外は、実施例１と同様の方法によりゴム組成物を製造した。比較例４については、Ｍ２の混練時間を長くすることにより、密閉式混練機からＭ２を排出する際の排出温度を１３５℃としたこと以外は、実施例１と同様の方法によりゴム組成物を製造した。表１に記載の各配合剤を以下に示す。

ａ）ゴム成分
天然ゴム（ＮＲ）ＲＳＳ＃３
クロロプレンゴム（ＣＲ）「デンカクロロプレンＤＣＲ−３８」、電気化学工業社製
ｂ）カーボンブラックＦＥＦ（「シーストＳＯ」、東海カーボン社製）
ｃ）オイル（アロマオイル）「アロマックス＃３」、富士興産社製
ｄ）ステアリン酸「工業用ステアリン酸」、花王社製
ｅ）酸化マグネシウム「キョーワマグ＃１５０」、三井金属鉱業社製
ｆ）酸化亜鉛「酸化亜鉛３種」、協和化学工業社製
ｇ）硫黄「５％オイル処理硫黄」、細井化学工業社製
ｈ）老化防止剤「アンチゲン６Ｃ」、住友化学社製
ｉ）加硫促進剤（ＴＳ）「ノクセラーＴＳ」、大内新興化学工業社製

（評価）
評価は、各ゴム組成物を所定の金型を使用して、１６０℃で２０分間加熱、加硫して得られたサンプルゴムについて行った。

＜引張強度ＴＢ（ＭＰａ）および破断時伸びＥＢ（％）＞
引張強度ＴＢ（ＭＰａ）および破断時伸びＥＢ（％）についてはＪＩＳＫ６２５１に準拠して測定した。結果を表１に示す。

＜ゴム中でのＣＢ分散度および最大粒子径＞
ゴム物性評価用のゴムシートを、ＪＩＳ３号ダンベルで打ち抜き（ゴム厚ｔ＝２ｍｍ）、その側面部を測定機器（ダイハン社製、「分散くんＭＡＲＫＩＩＩａ」）を使用して分散度（％）と最大粒子径（単位：μｍ）を測定した。分散度（％）は数値が高いほど、ＣＢの分散性に優れることを意味する。結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１に係る製造方法により製造されたゴム組成物を原料とする加硫ゴムでは、比較例１に係る製造方法により製造されたゴム組成物を原料とする加硫ゴムに比して、ＣＢの分散性に優れ、外観特性にも優れることがわかる。また、ＣＢの分散性に優れることから、加硫ゴムのＴＢおよびＥＢの両方において優れることがわかる。一方、Ｍ２中のＣＢ量が少ない比較例２、Ｍ２中のＣＢ量が多い比較例３に係る製造方法により製造されたゴム組成物を原料とする加硫ゴムでは、いずれもＣＢの分散性が悪化し、これに伴いＴＢおよびＥＢの両方で物性が悪化した。さらに、比較例４に係る製造方法により製造されたゴム組成物を原料とする加硫ゴムでは、Ｍ２のゴム実測温度が高すぎることに起因して、ＣＢの分散性が著しく悪化した。また、これに伴い、ＴＢおよびＥＢの両方とも大きく悪化した。

Claims

混練機を使用し、天然ゴム（ＮＲ）を５〜９５重量部、クロロプレンゴム（ＣＲ）を９５〜５重量部、およびカーボンブラック（ＣＢ）を２０〜９０重量部含有するゴム組成物を製造する製造方法であって、
ＮＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ１）を製造する第１工程と、ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ２）を製造する第２工程と、前記Ｍ１および前記Ｍ２を混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する第３工程とを有し、
ゴム組成物中のＣＢ全量を１００重量％としたとき、前記Ｍ２に含まれるＣＢ量が４０〜７０重量％であり、
前記第２工程後、前記混練機から前記Ｍ２を排出する際のゴム実測温度が１００〜１３０℃であることを特徴とするゴム組成物の製造方法。
前記第３工程が、前記Ｍ１の略半分および前記Ｍ２の略半分のうち、いずれか一方を前記混練機に投入し、次いで他方を前記混練機に投入する第１段階、前記Ｍ１の残りの略半分および前記Ｍ２の残りの略半分のうち、いずれか一方を前記密閉式混合機混練機に投入し、次いで他方を前記混練機に投入する第２段階を経て、これらを混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程である請求項１に記載のゴム組成物の製造方法。
前記第３工程が、前記Ｍ１の略半分、前記Ｍ２の略半分、前記Ｍ１の残りの略半分、前記Ｍ２の残りの略半分の順番で、前記混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程である請求項１または２に記載のゴム組成物の製造方法。
前記第３工程が、前記Ｍ２の略半分、前記Ｍ１の略半分、前記Ｍ２の残りの略半分、前記Ｍ１の残りの略半分の順番で、前記混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程である請求項１または２に記載のゴム組成物の製造方法。
前記第３工程が、前記Ｍ１の略半分、前記Ｍ２の略半分、前記Ｍ２の残りの略半分、前記Ｍ１の残りの略半分の順番で、前記混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程である請求項１または２に記載のゴム組成物の製造方法。
前記第３工程が、前記Ｍ２の略半分、前記Ｍ１の略半分、前記Ｍ１の残りの略半分、前記Ｍ２の残りの略半分の順番で、前記混練機に投入し、混練することにより、ＮＲ／ＣＲ／ＣＢを含有するマスターバッチ（Ｍ３）を製造する工程である請求項１または２に記載のゴム組成物の製造方法。
前記第３工程の後、前記Ｍ３に酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤を混練することにより、酸化亜鉛および加硫剤以外の配合剤、ならびに前記Ｍ３を含有するＭ４を製造する第４工程を有する請求項１〜６のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
前記第４工程の後、前記Ｍ４に酸化亜鉛および加硫剤を混練することにより、ゴム組成物を製造する第５工程を有する請求項１〜７のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。