JP2648439B2 - Method for producing tread rubber composition for tire - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はタイヤ用トレッドゴム組
成物の製造方法に関する。The present invention relates to a method for producing a tread rubber composition for a tire.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、レーシングタイヤのように高
運動性能を必要とするタイヤとして、窒素吸着比表面積
が大きく（粒径が小さい）、ヨウ素吸着量が大きく、か
つ補強性の高いカーボンが用いられてきた。このような
カーボンを多量に配合すると耐摩耗性やヒステリシス損
失を高め、スキッド特性を高める効果を有する反面、混
合が困難であり、ゴム中への均一な分散が得られにく
く、耐摩耗性が悪くなるという問題があった。また、粒
径が小さいために混練中の温度上昇によって分散性が悪
くなり、途中で混練を休止して温度を下げて混練する必
要があった。2. Description of the Related Art Conventionally, as a tire requiring high athletic performance, such as a racing tire, carbon having a large nitrogen adsorption specific surface area (small particle size), a large iodine adsorption amount, and a high reinforcing property has been used. I have been. When a large amount of such carbon is blended, the wear resistance and hysteresis loss are increased and the skid characteristics are improved, but mixing is difficult, uniform dispersion in rubber is difficult to obtain, and the wear resistance is poor. There was a problem of becoming. In addition, since the particle size is small, the dispersibility is deteriorated due to a rise in temperature during kneading, and it is necessary to stop kneading on the way and lower the temperature to perform kneading.

【０００３】これらの問題を解消するために、分散性の
良いカーボンをオイルと同時に加える方法、ゴムとカー
ボンのマスターバッチによる混練法（特開昭５９−７４
１３７号）等が提案されているが、いずれも満足いくも
のではない。In order to solve these problems, a method in which carbon having good dispersibility is added simultaneously with oil, and a kneading method using a master batch of rubber and carbon (JP-A-59-7459).
137) has been proposed, but none of them are satisfactory.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、分散性
の悪いカーボンブラックを多量に配合したトレッドゴム
組成物におけるこれらの問題を解消するために鋭意研究
を重ねた。その結果、カーボンブラックとオイルを特定
の重量比で予め混練した混合物を用いると、その目的が
達成できることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have made intensive studies to solve these problems in a tread rubber composition containing a large amount of carbon black having poor dispersibility. As a result, it has been found that the use of a mixture in which carbon black and oil are previously kneaded at a specific weight ratio can achieve the object, and the present invention has been completed.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、カーボンブラ
ックとオイルを重量比３５：６５〜５５：４５で予め混
練した混合物を配合することを特徴とする、ゴム成分１
００重量部に対してカーボンブラックを７０重量部以上
かつオイルを３０重量部以上含有するトレッドゴム組成
物の製造方法を提供するものである。According to the present invention, there is provided a rubber component 1 characterized by blending a mixture obtained by previously kneading carbon black and oil at a weight ratio of 35:65 to 55:45.
An object of the present invention is to provide a method for producing a tread rubber composition containing 70 parts by weight or more of carbon black and 30 parts by weight or more of oil with respect to 00 parts by weight.

【０００６】本発明の方法によれば、前記混合物を用い
ることにより、カーボンブラックが均一分散された優れ
た耐摩耗性を有するトレッドゴム組成物が得られる。According to the method of the present invention, a tread rubber composition having excellent abrasion resistance in which carbon black is uniformly dispersed can be obtained by using the above mixture.

【０００７】ゴム成分の代表的なものとしては、例え
ば、スチレン−ブタジエンゴム、高ビニルブタジエンゴ
ム、３,４−イソプレンゴム、イソプレン−ブタジエン
ゴム、等が挙げられ、単独でも２種以上を併用してもよ
い。Representative rubber components include, for example, styrene-butadiene rubber, high vinyl butadiene rubber, 3,4-isoprene rubber, isoprene-butadiene rubber, and the like. You may.

【０００８】本発明の方法により得られるトレッドゴム
組成物は、前記ゴム成分１００重量部に対して、さらに
７０重量部以上のカーボンブラックおよび３０重量部以
上のオイルを配合したものである。カーボンブラックお
よびオイルを配合する場合、両者を３５：６５〜５５：
４５、好ましくは４０：６０〜５０：５０の重量比で予
め混練した混合物をゴム成分に所定量（重量部）配合し
た後、残りのカーボンブラックおよびオイルをそれぞれ
単独で配合する方法が挙げられるが、所定量のカーボン
ブラックおよびオイルを単独でゴム成分に配合した後に
該混合物を配合してもよい。[0008] The tread rubber composition obtained by the method of the present invention is obtained by further mixing 70 parts by weight or more of carbon black and 30 parts by weight or more of oil with 100 parts by weight of the rubber component. When carbon black and oil are blended, both are mixed at 35:65 to 55:
After mixing a predetermined amount (parts by weight) of the mixture previously kneaded at a weight ratio of 45, preferably 40:60 to 50:50 with the rubber component, the remaining carbon black and the oil are individually compounded. Alternatively, the mixture may be blended after a predetermined amount of carbon black and oil are blended alone into the rubber component.

【０００９】混合物を構成するカーボンブラックとオイ
ルの重量比が３５：６５より小さいと、ペースト状とな
って作業性が悪くなる。これに対して、重量比が５５：
４５より大きいとトーナーの飛散が生じ、また、カーボ
ンブラックのゴムへの分散性も悪くなる。カーボンブラ
ックとオイルの混合物は、ゴム成分１００重量部に対し
て、７０〜２５０重量部配合すると、分散性向上の点で
効果的である。If the weight ratio of carbon black to oil constituting the mixture is less than 35:65, the mixture becomes a paste and the workability deteriorates. In contrast, the weight ratio is 55:
If it is larger than 45, scattering of the toner occurs, and the dispersibility of the carbon black in the rubber also deteriorates. When the mixture of carbon black and oil is blended in an amount of 70 to 250 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, it is effective in improving dispersibility.

【００１０】用いるカーボンブラックは、平均粒径が１
０〜３５nm、好ましくは１３〜２５nmのものである。粒
径が３５nmより大きいと従来方法との効果の差が小さ
く、１０nmより小さいと、本発明の方法によっても十分
な分散状態は得られない。カーボンブラックの種類は特
に限定されないが、例えば、Ｎ１１０、Ｎ２２０、Ｎ２
１９が挙げられる。カーボンブラックの配合量が７０重
量部より少ないとカーボンの分散性にあまり問題がな
く、従来方法との効果の差が小さい。The carbon black used has an average particle size of 1
It is from 0 to 35 nm, preferably from 13 to 25 nm. If the particle size is larger than 35 nm, the difference in effect from the conventional method is small, and if smaller than 10 nm, a sufficient dispersion state cannot be obtained even by the method of the present invention. Although the type of carbon black is not particularly limited, for example, N110, N220, N2
19 are listed. If the amount of carbon black is less than 70 parts by weight, there is not much problem with the dispersibility of carbon, and the difference in effect from the conventional method is small.

【００１１】用いるオイルの種類は特に限定されない
が、例えば、芳香族系オイルが挙げられる。オイルの配
合量が３０重量部より少ないと、分散性に効果の高いカ
ーボンブラックとオイルの好適な比率が得られない。The type of oil used is not particularly limited, and examples thereof include aromatic oils. If the amount of the oil is less than 30 parts by weight, a suitable ratio of carbon black to oil which is highly effective in dispersibility cannot be obtained.

【００１２】本発明のトレッドゴム組成物は、前記成分
をロール、バンバリー等で混合することにより製造する
ことができ、要すれば、その性能を損なわない範囲で、
さらに他の亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワック
ス、加硫促進剤、硫黄等の添加剤を配合してもよい。The tread rubber composition of the present invention can be produced by mixing the above components with a roll, a banbury or the like, and if necessary, in a range that does not impair the performance thereof.
Further, other additives such as zinc white, stearic acid, an antioxidant, a wax, a vulcanization accelerator, and sulfur may be blended.

【００１３】つぎに、実施例および比較例を挙げて本発
明をさらに詳しく説明する。実施例１および２並びに比較例１〜３ 密閉型のニーダーを用い、表１に示す重量比でカーボン
ブラックとオイルを混練して各混合物を調製した。その
後、表１に示す処方に従い、常法により、トレッドゴム
組成物を調製した。これらを用いてつぎの項目について
試験した。結果を表１に示す。Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. Using Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 , carbon black and oil were kneaded at the weight ratios shown in Table 1 to prepare respective mixtures. Thereafter, a tread rubber composition was prepared according to a recipe shown in Table 1 by a conventional method. Using these, the following items were tested. Table 1 shows the results.

【００１４】（１）カーボン分散度（ダンロップ法） 未加硫または加硫トレッドゴム組成物の適当な個所よ
り、数mm角、厚さ２〜３mmの試料を採り、これを顕微鏡
用ミクロトームの試料台上に軽くはりつけ、切りやすい
ように液体窒素で冷却硬化し、鋼製刃を用いて厚さ２μ
前後の薄片試料を作成した。ベンゼンに浸漬して適当に
膨潤させた後、顕微鏡のプレートグラス上に平らに広
げ、１万目（１目が１３×１３μ）の網の視野について
１目の１／２以上を占める凝集塊の数を数え（倍率：７
０〜１０００倍）、以下の式を用いてカーボン分散度を
求めた。数値は大きい方が良い。 Ｄ＝１００−（ＵＳ／Ｌ） ［式中、Ｄはカーボン分散度、Ｕは凝集塊の総計、Ｓは
試料全体の面積膨潤比、Ｌはカーボンブラックの容積を
意味する］(1) Degree of carbon dispersion (Dunlop method) A sample having a size of several mm square and a thickness of 2 to 3 mm is taken from an appropriate part of an unvulcanized or vulcanized tread rubber composition, and is used as a microtome sample for a microscope. Glue lightly on the table, cool and harden with liquid nitrogen to make it easy to cut, and use a steel blade to make a thickness of 2μ.
The front and rear slice samples were prepared. After immersion in benzene and swelling appropriately, spread it flat on a plate glass of a microscope. Count the number (magnification: 7
0 to 1000 times) and the degree of carbon dispersion was determined using the following equation. Larger numbers are better. D = 100− (US / L) [where D is the degree of carbon dispersion, U is the total amount of aggregates, S is the area swelling ratio of the entire sample, and L is the volume of carbon black]

【００１５】（２）摩耗指数（ピコ摩耗試験法） トレッドゴム組成物を加硫成形して、トップハット型で
研磨面が直径３１.７５mmの円板状の試料を作製した。
グラインダおよび回転テーブルを備えた試験機に試料を
取り付けて摩耗試験を行い、耐摩耗指数を求めた。比較
例１の値を１００とした場合の指数にて表した。数値は
小さい方が良い。(2) Abrasion Index (Pico Abrasion Test Method) A tread rubber composition was vulcanized and molded to prepare a disk-shaped sample having a top hat shape and a polished surface of 31.75 mm in diameter.
The sample was attached to a tester equipped with a grinder and a rotary table, and a wear test was performed to determine a wear resistance index. It was represented by an index when the value of Comparative Example 1 was set to 100. The smaller the value, the better.

【００１６】[0016]

【表１】 [Table 1]

【００１７】表１より明らかなように、実施例は比較例
に比べてカーボンの分散性に優れ、良好な耐摩耗性を示
した。As is evident from Table 1, the examples had better carbon dispersibility and better abrasion resistance than the comparative examples.

【００１８】[0018]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、カ
ーボンの混練作業性の悪いゴム配合においてもカーボン
を均一に分散でき、それにより、耐摩耗性に優れたタイ
ヤ用トレッドゴム組成物が得られる。As described above, according to the present invention, carbon can be uniformly dispersed even in a rubber compound having poor carbon kneading workability, whereby a tread rubber composition for tires having excellent wear resistance can be obtained. can get.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 カーボンブラックとオイルを重量比３
５：６５〜５５：４５で予め混練した混合物を配合する
ことを特徴とする、ゴム成分１００重量部に対してカー
ボンブラックを７０重量部以上かつオイルを３０重量部
以上含有するトレッドゴム組成物の製造方法。Claims: 1. A carbon black and an oil having a weight ratio of 3
A tread rubber composition containing 70 parts by weight or more of carbon black and 30 parts by weight or more of oil with respect to 100 parts by weight of a rubber component, wherein a mixture kneaded in advance at 5:65 to 55:45 is compounded. Production method. 【請求項２】 カーボンブラックの平均粒径が１０〜３
５nmであり、オイルが芳香族系オイルである請求項１記
載の方法。2. The carbon black having an average particle size of 10 to 3
The method according to claim 1, wherein the oil is an aromatic oil.