JP7371454B2 - Rubber composition manufacturing method and tire manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ゴム組成物の製造方法およびタイヤの製造方法に関し、より詳しくは、所定の混練工程を含むゴム組成物の製造方法およびタイヤの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a rubber composition and a method of manufacturing a tire, and more particularly to a method of manufacturing a rubber composition and a method of manufacturing a tire that include a predetermined kneading step.
ゴム成分に各種添加剤を分散させて混練りするための混練装置として、従来、密閉式混練機が多用されている。このような密閉式混練機において、ゴム成分や各種添加剤は、混練機に投入された後、ラムウェイト（フローティングウェイトや加圧蓋とも呼ばれる）の下降により混練室内に押し込まれ、ラムウェイトの下降による加圧状態において、混練室内のロータを回転させることにより混練されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, an internal kneader has been widely used as a kneading device for dispersing and kneading various additives into a rubber component. In such an internal kneading machine, the rubber components and various additives are put into the kneading machine and then pushed into the kneading chamber by the lowering of the ram weight (also called a floating weight or pressure lid). Kneading is performed by rotating a rotor in a kneading chamber in a pressurized state (for example, see Patent Document 1).
タイヤ等のゴム製品に求められる性能の確保や、品質、生産性においては、混練機内部の原料を均一に分散・分配させることが非常に重要な要素となる。密閉式混練機で、各配合に処方された原料を均一に分散・分配させるためには、各原料に適した生産条件を設定することが重要となるが、原料の特性値、計量実績、原料の温度や、環境温度によって混練り状態のばらつきが発現することがわかっている。 Uniform dispersion and distribution of raw materials inside a kneading machine is an extremely important factor in ensuring the performance, quality, and productivity required for rubber products such as tires. In order to uniformly disperse and distribute the raw materials prescribed for each formulation using an internal kneader, it is important to set production conditions suitable for each raw material. It is known that variations in the kneading state occur depending on the temperature and the environmental temperature.
また、シリカを充填剤として採用した配合において、ゴム成分とシリカを同じタイミングで投入し混練りを開始すると、シリカがゴム成分中に分散する前に、ロータとゴムの間でスリップが発生してしまい、原料の均一分散のためには生産性が悪化するという問題がある。 Additionally, in a formulation that uses silica as a filler, if the rubber component and silica are added at the same time and kneading is started, slippage may occur between the rotor and the rubber before the silica is dispersed into the rubber component. However, there is a problem in that productivity deteriorates due to uniform dispersion of raw materials.
上記問題を解決する方法として、シリカ配合に適した設備を採用することや、ラムウェイトの位置を制御する方法があげられるが、設備の汎用性が高くないために、カーボン配合を生産した場合に生産性が悪化するなどの問題がある。 Methods to solve the above problems include adopting equipment suitable for silica compounding and controlling the position of the ram weight, but since the equipment is not very versatile, when producing carbon compound There are problems such as decreased productivity.
本発明は、生産性が向上する混練工程を含む、ゴム成分とシリカとを含むゴム組成物の製造方法、および該製造方法により製造したゴム組成物を用いたタイヤの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a method for producing a rubber composition containing a rubber component and silica, which includes a kneading step that improves productivity, and a method for producing a tire using the rubber composition produced by the production method. purpose.
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ロータとラムウェイトを含む密閉式混練機で、ゴム成分とシリカとを含む原料を混練りする工程において、混練り初期のラムウェイトの下降開始のタイミングを特定の範囲に最適化することで、混練時間が短縮され、生産性が向上することを見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor discovered that in the process of kneading raw materials containing a rubber component and silica using a closed kneading machine that includes a rotor and a ram weight, the ram weight at the initial stage of kneading is It was discovered that kneading time can be shortened and productivity can be improved by optimizing the timing of the start of descent within a specific range, and after further studies, the present invention was completed.
すなわち、本発明は、
［１］ゴム成分とシリカとを含むゴム組成物の製造方法であって、
ロータとラムウェイトとを含む密閉式混練機で、ゴム成分とシリカとを含む原料を混練りする混練工程を含み、
混練工程が、
密閉式混練機に原料を投入する投入工程、
ロータを回転して投入された原料に含まれるゴム成分を粉砕するロータ回転工程、および
粉砕されたゴム成分を加圧するためにラムウェイトを下降するラムウェイト下降工程を含み、
ラムウェイト下降工程におけるラムウェイトの下降開始は、ロータ回転工程におけるロータの回転開始から２０～３５秒後、好ましくは２０～３３秒後、より好ましくは２２～３０秒後、より好ましくは２５～３０秒後、さらに好ましくは２５～２７秒後である、製造方法、
［２］投入工程におけるゴム成分とシリカの投入タイミングが同時である、上記［１］記載の製造方法、
［３］投入工程において、シリカの全量を投入する、上記［１］または［２］記載の製造方法、
［４］投入工程において、ゴム成分の全量を投入する、上記［１］～［３］のいずれかに記載の製造方法、
［５］シリカの含有量が、ゴム成分１００質量部に対して３０質量部以上、好ましくは４０質量部以上、より好ましくは５０質量部以上、より好ましくは６０質量部以上、より好ましくは６０～２００質量部、より好ましくは６０～１６０質量部、より好ましくは６０～１３０質量部、さらに好ましくは６０～１１０質量部である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の製造方法、
［６］ゴム成分が、溶液重合スチレンブタジエンゴムを１０質量％以上、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、より好ましくは３０～１００質量％、より好ましくは３０～８０質量％、より好ましくは３０～６０質量％、さらに好ましくは３０～４０質量％含む、上記［１］～［５］のいずれかに記載の製造方法、
［７］原料がさらにカーボンブラックを好ましくは１～１５０質量部、より好ましくは５～９０質量部、さらに好ましくは１０～５０質量部含む、上記［１］～［６］のいずれかに記載の製造方法、
［８］上記［１］～［７］のいずれかに記載の製造方法により製造したゴム組成物を用いたタイヤの製造方法、
に関する。
That is, the present invention
[1] A method for producing a rubber composition containing a rubber component and silica, comprising:
A closed kneading machine including a rotor and a ram weight, including a kneading process of kneading raw materials including a rubber component and silica,
The kneading process
Feeding process of feeding raw materials into an internal kneading machine,
It includes a rotor rotation step of rotating the rotor to crush the rubber components contained in the input raw material, and a ram weight lowering step of lowering the ram weight to pressurize the crushed rubber components,
In the ram weight lowering step, the ram weight starts to lower after 20 to 35 seconds, preferably 20 to 33 seconds, more preferably 22 to 30 seconds, and more preferably 25 to 30 seconds after the rotor starts rotating in the rotor rotation step. a manufacturing method, which is after 25 to 27 seconds, more preferably after 25 to 27 seconds;
[2] The manufacturing method according to [1] above, wherein the rubber component and the silica are added at the same time in the charging step;
[3] The manufacturing method according to [1] or [2] above, wherein the entire amount of silica is added in the charging step;
[4] The manufacturing method according to any one of [1] to [3] above, wherein the entire amount of the rubber component is charged in the charging step;
[5] The content of silica is 30 parts by mass or more, preferably 40 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, more preferably 60 parts by mass or more, more preferably 60 to 60 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component. The manufacturing method according to any one of [1] to [4] above, wherein the amount is 200 parts by mass, more preferably 60 to 160 parts by mass, more preferably 60 to 130 parts by mass, and even more preferably 60 to 110 parts by mass.
[6] The rubber component is solution polymerized styrene-butadiene rubber at 10% by mass or more, preferably at least 20% by mass, more preferably at least 30% by mass, more preferably from 30 to 100% by mass, and more preferably from 30 to 80% by mass. , more preferably 30 to 60% by mass, still more preferably 30 to 40% by mass, the manufacturing method according to any one of [1] to [5] above,
[7] The raw material according to any one of [1] to [6] above, wherein the raw material further contains carbon black, preferably 1 to 150 parts by mass, more preferably 5 to 90 parts by mass, even more preferably 10 to 50 parts by mass. Production method,
[8] A method for producing a tire using a rubber composition produced by the production method according to any one of [1] to [7] above,
Regarding.
本発明によれば、生産性が向上する混練工程を含むゴム成分とシリカとを含むゴム組成物の製造方法、および該製造方法により製造したゴム組成物を用いたタイヤの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a method for producing a rubber composition containing a rubber component and silica that includes a kneading step that improves productivity, and a method for producing a tire using the rubber composition produced by the production method. I can do it.
一の実施形態は、ゴム成分とシリカとを含むゴム組成物の製造方法であって、ロータとラムウェイトとを含む密閉式混練機で、ゴム成分とシリカとを含む原料を混練りする混練工程を含み、混練工程が、密閉式混練機に原料を投入する投入工程、ロータを回転して投入された原料に含まれるゴム成分を粉砕するロータ回転工程、および粉砕されたゴム成分を加圧するためにラムウェイトを下降するラムウェイト下降工程を含み、ラムウェイト下降工程におけるラムウェイトの下降開始は、ロータ回転工程におけるロータの回転開始から２０～３５秒後である、製造方法である。 One embodiment is a method for producing a rubber composition containing a rubber component and silica, and includes a kneading step of kneading raw materials containing a rubber component and silica in an internal kneader including a rotor and a ram weight. The kneading process includes a feeding process of feeding raw materials into an internal kneading machine, a rotor rotation process of rotating a rotor to crush the rubber components contained in the fed raw materials, and pressurizing the crushed rubber ingredients. This manufacturing method includes a ram weight lowering step in which the ram weight is lowered, and the ram weight lowering step in the ram weight lowering step starts 20 to 35 seconds after the start of rotation of the rotor in the rotor rotation step.
他の実施形態は、上記製造方法により製造したゴム組成物を用いたタイヤの製造方法である。 Another embodiment is a method for manufacturing a tire using a rubber composition manufactured by the above manufacturing method.
理論に拘束されることは意図しないが、上記効果が発揮されるメカニズムとしては以下が考えられる。すなわち、本開示では、ロータとラムウェイトとを含む密閉式混練機で、ゴム成分とシリカとを含む原料を混練りする混練工程において、混練り初期のラムウェイトの下降開始のタイミングを特定の範囲にすることで、原料が混練機に投入された後、ゴム成分が所定の時間ラムウェイトにより加圧されない状態となる。これにより、ロータとゴムとの間でのスリップの発生が抑制できる。そして、所定時間後にラムウェイトを下降したときには、ゴム成分の粉砕がある程度進行しているので、加圧された状態下でもロータとゴムとの間でのスリップは抑制され、ゴム成分の粉砕および粉砕されたゴム成分へのシリカの分散が効率よく行われ、全体として、原料の混練りが効率よく行われる。このため、混練時間が短縮され、生産性が向上すると考えられる。 Although not intending to be bound by theory, the following may be considered as a mechanism by which the above effect is exhibited. That is, in the present disclosure, in a kneading process of kneading raw materials containing a rubber component and silica in a closed kneading machine including a rotor and a ram weight, the timing at which the ram weight starts descending at the initial stage of kneading is controlled within a specific range. By doing so, after the raw materials are put into the kneading machine, the rubber component is not pressurized by the ram weight for a predetermined period of time. Thereby, occurrence of slip between the rotor and the rubber can be suppressed. When the ram weight is lowered after a predetermined period of time, the rubber component has already been crushed to some extent, so slippage between the rotor and the rubber is suppressed even under pressurized conditions, and the rubber component is crushed and crushed. The silica is efficiently dispersed into the rubber component, and the raw materials are kneaded efficiently as a whole. Therefore, it is thought that kneading time is shortened and productivity is improved.
＜ゴム成分＞
ゴム成分は特に限定されず、従来、ゴム工業で用いられるものをいずれも好適に用いることができる。例えば、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレンイソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などのジエン系ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ－ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ－ＩＩＲ）およびフッ素化ブチルゴム（Ｆ－ＩＩＲ）を含むハロゲン化ブチルゴムなどのブチル系ゴムがあげられる。これらのゴム成分は、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。なかでも、シリカを配合して高性能なゴム組成物を得る観点から、ＳＢＲを含むことが好ましく、ＳＢＲおよびＢＲを含むことがより好ましく、ＳＢＲ、ＢＲおよびイソプレン系ゴムを含むことがより好ましく、ＳＢＲ、ＢＲおよびイソプレン系ゴムのみであることがさらに好ましい。
<Rubber component>
The rubber component is not particularly limited, and any rubber component conventionally used in the rubber industry can be suitably used. For example, diene rubber such as isoprene rubber, butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), styrene isoprene rubber (SIR), styrene isoprene butadiene rubber (SIBR), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile butadiene rubber (NBR). Examples include butyl-based rubbers such as halogenated butyl rubber, including butyl rubber (IIR), brominated butyl rubber (Br-IIR), chlorinated butyl rubber (Cl-IIR) and fluorinated butyl rubber (F-IIR). These rubber components can be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of obtaining a high-performance rubber composition by blending silica, it is preferable to contain SBR, more preferably to contain SBR and BR, and more preferably to contain SBR, BR and isoprene rubber. It is more preferable to use only SBR, BR and isoprene rubber.
（スチレンブタジエンゴム）
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）としては、特に限定されず、例えば未変性の乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ－ＳＢＲ）や溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ－ＳＢＲ）、これらを変性した変性乳化重合スチレンブタジエンゴム（変性Ｅ－ＳＢＲ）や変性溶液重合スチレンブタジエンゴム（変性Ｓ－ＳＢＲ）などの変性ＳＢＲがあげられる。変性ＳＢＲとしては、末端および／または主鎖が変性された変性ＳＢＲ、スズ、ケイ素化合物などでカップリングされた変性ＳＢＲ（縮合物、分岐構造を有するものなど）などがあげられる。またＳＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、伸展油を加えない非油展タイプのものとがあるが、このいずれも使用可能である。このようなＳＢＲとして、例えば、ＪＳＲ（株）製のもの、旭化成ケミカルズ（株）製のもの、日本ゼオン（株）製のもの、ＺＳエラストマー（株）製のものなどを用いることができる。これらのＳＢＲは、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。なかでも、シリカを配合して低燃費性やウェットグリップ性に優れたゴム組成物を得る観点から、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ－ＳＢＲ）が好ましく、変性溶液重合スチレンブタジエンゴム（変性Ｓ－ＳＢＲ）がより好ましい。
(Styrene butadiene rubber)
Styrene-butadiene rubber (SBR) is not particularly limited, and includes, for example, unmodified emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber (E-SBR), solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR), and modified emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber modified from these. (Modified E-SBR) and modified solution polymerized styrene-butadiene rubber (Modified S-SBR). Examples of modified SBR include modified SBR whose terminal and/or main chain has been modified, modified SBR coupled with tin, silicon compounds, etc. (condensate, those having a branched structure, etc.). Furthermore, there are two types of SBR: an oil-extended type in which extender oil is added to adjust the flexibility, and a non-oil-extendable type in which extender oil is not added, and either of these can be used. As such SBR, for example, those manufactured by JSR Corporation, those manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd., those manufactured by Nippon Zeon Corporation, those manufactured by ZS Elastomer Corporation, etc. can be used. These SBRs can be used alone or in combination of two or more. Among these, solution polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR) is preferred from the viewpoint of blending silica to obtain a rubber composition with excellent fuel efficiency and wet grip properties, and modified solution polymerized styrene butadiene rubber (modified S-SBR) is preferred. ) is more preferable.
ＳＢＲのスチレン含量は、１５．０質量％～４０．０質量％であることが好ましい。スチレン含量は、ゴム強度やグリップ性能の観点から、２０．０質量％以上がより好ましい。また、スチレン含有量は、低燃費性の観点から、３０．０質量％以下がより好ましい。なお、ＳＢＲのスチレン含量は、1Ｈ－ＮＭＲ測定により算出される値である。 The styrene content of SBR is preferably 15.0% by mass to 40.0% by mass. The styrene content is more preferably 20.0% by mass or more from the viewpoint of rubber strength and grip performance. Moreover, the styrene content is more preferably 30.0% by mass or less from the viewpoint of fuel efficiency. Note that the styrene content of SBR is a value calculated by 1 H-NMR measurement.
ＳＢＲのビニル含量（１，２－結合ブタジエン単位量）は、１０．０～８０．０％であることが好ましい。ビニル含量は、ゴム強度やグリップ性能の観点から、２５．０％以上が好ましく、４０．０％以上がより好ましい。また、ビニル含量は、低燃費性の観点から、７５．０％以下が好ましく、７０．０％以下がより好ましい。なお、ＳＢＲのビニル含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定される値である。 The vinyl content (1,2-bonded butadiene unit amount) of SBR is preferably 10.0 to 80.0%. From the viewpoint of rubber strength and grip performance, the vinyl content is preferably 25.0% or more, more preferably 40.0% or more. Further, from the viewpoint of fuel efficiency, the vinyl content is preferably 75.0% or less, more preferably 70.0% or less. Note that the vinyl content of SBR is a value measured by infrared absorption spectroscopy.
ＳＢＲを含有する場合のゴム成分中の含有量は、生産性の観点から、１０質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましい。また、ＳＢＲの含有量は、１００質量％であってもよく、８０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましく、４０質量％以下がさらに好ましい。なお、ＳＢＲとして油展タイプのＳＢＲを用いる場合は、当該油展タイプのＳＢＲ中に含まれる固形分としてのＳＢＲ自体の含有量をゴム成分中のＳＢＲの含有量とする。 From the viewpoint of productivity, the content of SBR in the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and even more preferably 30% by mass or more. Further, the content of SBR may be 100% by mass, preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or less. In addition, when oil-extended type SBR is used as the SBR, the content of SBR itself as a solid content contained in the oil-extended type SBR is taken as the content of SBR in the rubber component.
（ブタジエンゴム）
ブタジエンゴム（ＢＲ）としては、特に限定されず、この分野で通常使用されるものをいずれも好適に用いることができる。例えば、ローシスポリブタジエンゴム（ローシスＢＲ）、ハイシスポリブタジエンゴム（ハイシスＢＲ）、希土類元素系触媒を用いて合成された希土類系ブタジエンゴム（希土類系ＢＲ）、１，２－シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム（ＳＰＢ含有ＢＲ）、変性ブタジエンゴム（変性ＢＲ）などの各種ＢＲを用いることができる。なかでも、ハイシスＢＲが好ましい。このようなＢＲとして、例えば、宇部興産（株）製のもの、日本ゼオン（株）製のもの、ＪＳＲ（株）製のもの、ランクセス社製のものなどを用いることができる。これらのＢＲは、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
(butadiene rubber)
The butadiene rubber (BR) is not particularly limited, and any rubber commonly used in this field can be suitably used. For example, low-cis polybutadiene rubber (low-cis BR), high-cis polybutadiene rubber (high-cis BR), rare earth-based butadiene rubber synthesized using a rare-earth element catalyst (rare-earth BR), and 1,2-syndiotactic polybutadiene crystals. Various types of BR such as butadiene rubber (SPB-containing BR) and modified butadiene rubber (modified BR) can be used. Among them, high-cis BR is preferred. As such a BR, for example, one manufactured by Ube Industries, Ltd., one manufactured by Zeon Corporation, one manufactured by JSR Corporation, one manufactured by LANXESS, etc. can be used. These BRs can be used alone or in combination of two or more.
ハイシスＢＲとは、シス含量（シス－１，４結合含有率）が９０％以上のブタジエンゴムである。なかでも、シス－１，４結合含有率が９４％以上のものが好ましく、９５％以上のものがより好ましく、９６％以上のものがさらに好ましい。ハイシスＢＲを含有することで低発熱性、引張強さや破断時伸び、耐摩耗性を向上させることができる。なお、ＢＲ中のシス－１，４結合含有率は、赤外吸収スペクトル分析により算出される値である。 High-cis BR is a butadiene rubber with a cis content (cis-1,4 bond content) of 90% or more. Among these, those with a cis-1,4 bond content of 94% or more are preferred, those with a cis-1,4 bond content of 95% or more are more preferred, and those with a cis-1,4 bond content of 96% or more are even more preferred. By containing high-cis BR, it is possible to improve low heat build-up, tensile strength, elongation at break, and abrasion resistance. Note that the cis-1,4 bond content in BR is a value calculated by infrared absorption spectrum analysis.
ＢＲを含有する場合のゴム成分中の含有量は、生産性、耐摩耗性の観点から、１０質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましい。また、ＢＲの含有量は、生産性、加工性の観点から、８０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましく、４０質量％以下がさらに好ましい。 The content of BR in the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and even more preferably 30% by mass or more from the viewpoints of productivity and wear resistance. Further, from the viewpoint of productivity and processability, the content of BR is preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or less.
（イソプレン系ゴム）
イソプレン系ゴムとしては、例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）および天然ゴム等ゴム工業において一般的なものを使用することができる。このうち、天然ゴムには、非改質天然ゴム（ＮＲ）の他に、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素化天然ゴム（ＨＮＲ）、脱タンパク質天然ゴム（ＤＰＮＲ）、高純度化天然ゴム、グラフト化天然ゴム等の改質天然ゴム等も含まれる。なかでも、ＮＲが好ましい。これらのイソプレン系ゴムは、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
(Isoprene rubber)
As the isoprene rubber, for example, those commonly used in the rubber industry such as isoprene rubber (IR) and natural rubber can be used. Among these, natural rubber includes, in addition to unmodified natural rubber (NR), epoxidized natural rubber (ENR), hydrogenated natural rubber (HNR), deproteinized natural rubber (DPNR), highly purified natural rubber, It also includes modified natural rubber such as grafted natural rubber. Among them, NR is preferable. These isoprene rubbers can be used alone or in combination of two or more.
ＮＲとしては特に限定されず、例えば、ＳＩＲ２０、ＲＳＳ＃３、ＴＳＲ２０等のゴム工業において一般的なものを用いることができる。 The NR is not particularly limited, and for example, those commonly used in the rubber industry, such as SIR20, RSS#3, and TSR20, can be used.
イソプレン系ゴムを含有する場合のゴム成分中の含有量は、生産性、発熱抑制効果等の観点から、１０質量％以上が好ましく、２５質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましい。また、イソプレン系ゴムの含有量は、９０質量％以下が好ましく、７０質量％以下がより好ましく、５０質量％以下がさらに好ましい。 When containing isoprene rubber, the content in the rubber component is preferably 10% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and even more preferably 40% by mass or more from the viewpoint of productivity, heat generation suppressing effect, etc. Further, the content of isoprene rubber is preferably 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or less.
＜シリカ＞
シリカとしては特に限定されず、例えば、乾式法により調製されたシリカ（無水ケイ酸）、湿式法により調製されたシリカ（含水ケイ酸）等があげられる。なかでも、表面のシラノール基が多く、シランカップリング剤との反応点が多いという理由から、湿式法により調製されたシリカが好ましい。例えば、エボニックデグサ社、ソルベイ社、東ソー・シリカ（株）、（株）トクヤマ等によって製造販売されるものなどを用いることができる。これらのシリカは、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
<Silica>
Silica is not particularly limited, and examples thereof include silica (anhydrous silicic acid) prepared by a dry method, silica (hydrous silicic acid) prepared by a wet method, and the like. Among these, silica prepared by a wet method is preferred because it has many silanol groups on the surface and many reaction points with the silane coupling agent. For example, those manufactured and sold by Evonik Degussa, Solvay, Tosoh Silica, Tokuyama, etc. can be used. These silicas can be used alone or in combination of two or more.
シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、特に限定されないが、生産性、低燃費性および耐摩耗性の観点から、８０ｍ2／ｇ以上が好ましく、１１０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、１４０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、１７０ｍ2／ｇ以上がさらに好ましい。また、シリカのＮ2ＳＡは、生産性、加工性の観点から、５００ｍ2／ｇ以下が好ましく、４００ｍ2／ｇ以下がより好ましく、３００ｍ2／ｇ以下がより好ましく、２００ｍ2／ｇ以下がさらに好ましい。なお、シリカのＮ2ＳＡは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７－８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of silica is not particularly limited, but from the viewpoints of productivity, fuel efficiency, and wear resistance, it is preferably 80 m 2 /g or more, more preferably 110 m 2 /g or more, and 140 m 2 /g or more. 2 /g or more is more preferable, and 170 m 2 /g or more is even more preferable. In addition, from the viewpoint of productivity and processability, the N 2 SA of silica is preferably 500 m 2 /g or less, more preferably 400 m 2 /g or less, more preferably 300 m 2 /g or less, and 200 m 2 /g or less. More preferred. Note that the N 2 SA of silica is a value measured by the BET method according to ASTM D3037-81.
シリカのゴム成分１００質量部に対する含有量は、特に限定されないが、３０質量部以上が好ましく、４０質量部以上がより好ましく、５０質量部以上がより好ましく、６０質量部以上がさらに好ましい。また、シリカの含有量の上限は、特に限定されないが、２００質量部以下が好ましく、１６０質量部以下がより好ましく、１３０質量部以下がより好ましく、１１０質量部以下がさらに好ましい。シリカの含有量が上記範囲内の場合は、良好な分散性、良好な加工性が得られる傾向があり、本開示の効果をより良好に発揮できる。 The content of silica per 100 parts by mass of the rubber component is not particularly limited, but is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, and even more preferably 60 parts by mass or more. Further, the upper limit of the content of silica is not particularly limited, but is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 160 parts by mass or less, more preferably 130 parts by mass or less, and even more preferably 110 parts by mass or less. When the content of silica is within the above range, good dispersibility and good processability tend to be obtained, and the effects of the present disclosure can be better exhibited.
＜その他の充填剤＞
充填剤としては、シリカ以外に、さらにその他の充填剤を用いてもよい。そのような充填剤としては、特に限定されず、例えば、カーボンブラック、水酸化アルミニウム、アルミナ（酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、タルク、クレーなどこの分野で一般的に使用される充填剤をいずれも用いることができる。これらの充填剤は、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。充填剤として、シリカ以外のものを用いる場合、ゴム強度の観点から、カーボンブラックが好ましい。すなわち充填剤としては、シリカおよびカーボンブラックを含むことがより好ましく、シリカおよびカーボンブラックのみであることがより好ましい。
<Other fillers>
In addition to silica, other fillers may be used as the filler. Such fillers are not particularly limited, and any fillers commonly used in this field, such as carbon black, aluminum hydroxide, alumina (aluminum oxide), calcium carbonate, talc, and clay, may be used. be able to. These fillers can be used alone or in combination of two or more. When using a filler other than silica, carbon black is preferred from the viewpoint of rubber strength. That is, the filler preferably contains silica and carbon black, and more preferably contains only silica and carbon black.
（カーボンブラック）
カーボンブラックとしては特に限定されず、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなど、ゴム工業において一般的なものを使用できる。例えば、旭カーボン（株）、キャボットジャパン（株）、東海カーボン（株）、三菱ケミカル（株）、ライオン（株）、日鉄カーボン（株）、コロンビアカーボン社等によって製造販売されるものなどを用いることができる。これらのカーボンブラックは、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
(Carbon black)
The carbon black is not particularly limited, and carbon blacks commonly used in the rubber industry, such as GPF, FEF, HAF, ISAF, and SAF, can be used. For example, products manufactured and sold by Asahi Carbon Co., Ltd., Cabot Japan Co., Ltd., Tokai Carbon Co., Ltd., Mitsubishi Chemical Co., Ltd., Lion Corporation, Nippon Steel Carbon Co., Ltd., Columbia Carbon Co., Ltd., etc. Can be used. These carbon blacks can be used alone or in combination of two or more.
カーボンブラックのＮ2ＳＡは、特に限定されないが、十分な補強性および良好な耐摩耗性が得られる観点から、５０ｍ2／ｇ以上が好ましく、８０ｍ2／ｇ以上がより好ましく、１１０ｍ2／ｇ以上がさらに好ましい。また、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、分散性に優れ、発熱しにくいという観点から、５００ｍ2／ｇ以下が好ましく、３００ｍ2／ｇ以下がより好ましく、２００ｍ2／ｇ以下がさらに好ましい。なお、カーボンブラックのＮ2ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７－２：２００１に準拠して測定される値である。 The N 2 SA of carbon black is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining sufficient reinforcing properties and good wear resistance, it is preferably 50 m 2 /g or more, more preferably 80 m 2 /g or more, and 110 m 2 /g. The above is more preferable. Further, from the viewpoint of excellent dispersibility and resistance to heat generation, the N 2 SA of carbon black is preferably 500 m 2 /g or less, more preferably 300 m 2 /g or less, and even more preferably 200 m 2 /g or less. Note that the N 2 SA of carbon black is a value measured in accordance with JIS K 6217-2:2001.
カーボンブラックを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、１質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましい。また、カーボンブラックの含有量は、１５０質量部以下が好ましく、９０質量部以下がより好ましく、５０質量部以下がさらに好ましい。カーボンブラックの含有量が上記範囲内の場合は、十分な補強性、ゴムへの良好な分散、良好な加工性が得られる傾向があり、本開示の効果をより良好に発揮できる。 The content of carbon black per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 1 part by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and even more preferably 10 parts by mass or more. Moreover, the content of carbon black is preferably 150 parts by mass or less, more preferably 90 parts by mass or less, and even more preferably 50 parts by mass or less. When the content of carbon black is within the above range, sufficient reinforcing properties, good dispersion into rubber, and good processability tend to be obtained, and the effects of the present disclosure can be better exhibited.
＜シランカップリング剤＞
シリカは、シランカップリング剤と併用することが好ましい。シランカップリング剤としては、特に限定されず、ゴム工業において、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤を使用することができる。そのようなシランカップリング剤としては、例えば、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド等のスルフィド基を有するシランカップリング剤；３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２－メルカプトエチルトリメトキシシラン、２－メルカプトエチルトリエトキシシラン等のメルカプト基を有するシランカップリング剤；３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－ヘキサノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン、３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリメトキシシラン等のチオエステル基を有するシランカップリング剤；ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル基を有するシランカップリング剤；３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－（２－アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基を有するシランカップリング剤；γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のグリシドキシ系のシランカップリング剤；３－ニトロプロピルトリメトキシシラン、３－ニトロプロピルトリエトキシシラン等のニトロ系のシランカップリング剤；３－クロロプロピルトリメトキシシラン、３－クロロプロピルトリエトキシシラン等のクロロ系のシランカップリング剤等があげられる。なかでも、スルフィド基を有するシランカップリング剤およびメルカプト基を有するシランカップリング剤が好ましく、スルフィド基を有するシランカップリング剤がより好ましい。このようなシランカップリング剤として、例えば、モメンティブ社製のもの、エボニックデグサ社製のものなどを用いることができる。これらのシランカップリング剤は、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
<Silane coupling agent>
It is preferable to use silica together with a silane coupling agent. The silane coupling agent is not particularly limited, and any silane coupling agent conventionally used in combination with silica in the rubber industry can be used. Examples of such silane coupling agents include silane coupling agents having a sulfide group such as bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide and bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide; 3-mercaptopropyl trisulfide; Silane coupling agents having mercapto groups such as methoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane; 3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane, 3- Silane coupling agents with thioester groups such as hexanoylthio-1-propyltriethoxysilane and 3-octanoylthio-1-propyltrimethoxysilane; silane coupling agents with vinyl groups such as vinyltriethoxysilane and vinyltrimethoxysilane agent; silane coupling agent having an amino group such as 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-(2-aminoethyl)aminopropyltriethoxysilane; γ-glycidoxypropyltriethoxy Glycidoxy-based silane coupling agents such as silane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane; Nitro-based silane coupling agents such as 3-nitropropyltrimethoxysilane and 3-nitropropyltriethoxysilane; 3-chloropropyl Examples include chloro-based silane coupling agents such as trimethoxysilane and 3-chloropropyltriethoxysilane. Among these, silane coupling agents having a sulfide group and silane coupling agents having a mercapto group are preferred, and silane coupling agents having a sulfide group are more preferred. As such a silane coupling agent, for example, those manufactured by Momentive, those manufactured by Evonik Degussa, etc. can be used. These silane coupling agents can be used alone or in combination of two or more.
シランカップリング剤を含有する場合のシリカ１００質量部に対する含有量は、十分なシリカ分散効果が得られるという理由から、１．０質量部以上が好ましく、２．０質量部以上がより好ましく、４．０質量部以上がより好ましく、６．０質量部以上がさらに好ましい。また、十分なカップリング効果やシリカ分散効果を効率的に得て補強性を確保するという理由から、シランカップリング剤の含有量は、２０．０質量部以下が好ましく、１８．０質量部以下がより好ましく、１５．０質量部以下がさらに好ましい。 When containing a silane coupling agent, the content per 100 parts by mass of silica is preferably 1.0 parts by mass or more, more preferably 2.0 parts by mass or more, because a sufficient silica dispersion effect can be obtained. The amount is more preferably .0 parts by mass or more, and even more preferably 6.0 parts by mass or more. Further, in order to efficiently obtain sufficient coupling effect and silica dispersion effect to ensure reinforcing properties, the content of the silane coupling agent is preferably 20.0 parts by mass or less, and 18.0 parts by mass or less. is more preferable, and even more preferably 15.0 parts by mass or less.
＜その他の成分＞
本開示のゴム組成物は、上記した成分に加え、ゴム組成物の製造に一般に使用される他の成分、例えば、オイル、樹脂、ステアリン酸、酸化亜鉛、老化防止剤、ワックス、加工助剤、加硫剤、加硫促進剤等を適宜含有することができる。
<Other ingredients>
In addition to the components described above, the rubber composition of the present disclosure includes other components commonly used in the manufacture of rubber compositions, such as oils, resins, stearic acid, zinc oxide, anti-aging agents, waxes, processing aids, A vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, etc. can be contained as appropriate.
（オイル）
オイルとしては、特に限定されず、ゴム工業において通常使用されるものをいずれも好適に用いることができ、例えば、パラフィン系、芳香族系、ナフテン系プロセスオイル等のプロセスオイルがあげられる。また、環境対策で多環式芳香族（ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ：ＰＣＡ）化合物の含量の低いプロセスオイルがあげられる。前記低ＰＣＡ含量プロセスオイルとしては、芳香族系プロセスオイルを再抽出したＴｒｅａｔｅｄ Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｅｘｔｒａｃｔ（ＴＤＡＥ）、アスファルトとナフテン油の混合油であるアロマ代替オイル、軽度抽出溶媒和物（ｍｉｌｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｏｌｖａｔｅｓ）（ＭＥＳ）、および重ナフテン系オイル等があげられる。オイルは、例えば、Ｈ＆Ｒ社、ＪＸＴＧエネルギー（株）、出光興産（株）、三共油化工業（株）等によって製造販売されるものなどを用いることができる。これらのオイルは、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
(oil)
The oil is not particularly limited, and any oil commonly used in the rubber industry can be suitably used, including process oils such as paraffinic, aromatic, and naphthenic process oils. Another example is a process oil with a low content of polycyclic aromatic compound (PCA) compounds as an environmental measure. The low PCA content process oils include Treated Distillate Aromatic Extract (TDAE), which is a re-extracted aromatic process oil, aroma substitute oil, which is a mixed oil of asphalt and naphthenic oil, and mild extraction solvates ( MES) and heavy naphthenic oils. As the oil, for example, those manufactured and sold by H&R, JXTG Energy Corporation, Idemitsu Kosan Co., Ltd., Sankyo Yuka Kogyo Co., Ltd., etc. can be used. These oils can be used alone or in combination of two or more.
オイルを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、特に限定されないが、１質量部以上がより好ましく、５質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましい。また、オイルの含有量は、７０質量部以下が好ましく、４０質量部以下がより好ましく、３０質量部以下がさらに好ましい。オイルの含有量を上記範囲内とすることにより、ゴムの可塑化、フィラー分散向上の効果をより良好に発揮できる傾向があり、本開示の効果をより良好に発揮できる。なお、オイルの含有量は油展で使用されたオイルの量も含むものである。 The content of oil per 100 parts by mass of the rubber component is not particularly limited, but is more preferably 1 part by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and even more preferably 10 parts by mass or more. Moreover, the content of oil is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, and even more preferably 30 parts by mass or less. By setting the oil content within the above range, the effects of plasticizing the rubber and improving filler dispersion tend to be better exhibited, and the effects of the present disclosure can be better exhibited. Note that the oil content also includes the amount of oil used in oil extension.
（樹脂）
樹脂としては、特に限定されず、芳香族系石油樹脂などの従来タイヤ用ゴム組成物で慣用される樹脂を用いることができる。芳香族系石油樹脂としては例えば、フェノール系樹脂、クマロンインデン樹脂、スチレン系樹脂、テルペン系樹脂、アクリル樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂（ＤＣＰＤ樹脂）などがあげられる。フェノール系樹脂としては、例えば、ＢＡＳＦ社製、田岡化学工業（株）製のものなど、クマロンインデン樹脂としては、例えば、日鉄ケミカル＆マテリアル（株）製、ＪＸＴＧエネルギー（株）製のものなど、スチレン系樹脂としては、例えば、アリゾナケミカル社製のものなどを使用することができる。テルペン系樹脂としては、例えば、アリゾナケミカル社製、ヤスハラケミカル（株）製のものなどを使用することができる。ロジン系樹脂としては、例えば、ハリマ化成（株）製、荒川化学工業（株）製のものなどを使用することができる。これらの樹脂は、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
(resin)
The resin is not particularly limited, and resins commonly used in conventional tire rubber compositions such as aromatic petroleum resins can be used. Examples of aromatic petroleum resins include phenolic resins, coumaron indene resins, styrene resins, terpene resins, acrylic resins, rosin resins, and dicyclopentadiene resins (DCPD resins). Examples of phenolic resins include those manufactured by BASF and Taoka Chemical Industry Co., Ltd.; examples of coumaron indene resins include those manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd. and JXTG Energy Corporation. As the styrene resin, for example, those manufactured by Arizona Chemical Co., Ltd. can be used. As the terpene resin, for example, those manufactured by Arizona Chemical Co., Ltd. and Yasuhara Chemical Co., Ltd. can be used. As the rosin resin, for example, those manufactured by Harima Kasei Co., Ltd. and Arakawa Chemical Industry Co., Ltd. can be used. These resins can be used alone or in combination of two or more.
樹脂を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、２質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましく、４質量部以上がさらに好ましい。また、樹脂の含有量は、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましく、１０質量部以下がさらに好ましい。樹脂の含有量を上記範囲内とすることにより、本開示の効果をより良好に発揮できる。 When containing a resin, the content per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and even more preferably 4 parts by mass or more. Moreover, the content of the resin is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less. By setting the resin content within the above range, the effects of the present disclosure can be better exhibited.
（老化防止剤）
老化防止剤としては、特に限定されず、ゴム工業において通常使用されるものをいずれも好適に用いることができ、例えば、キノリン系老化防止剤、キノン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、フェニレンジアミン系老化防止剤や、カルバミン酸金属塩等があげられる。なかでも、本開示の効果をより良好に発揮できるという理由から、フェニレンジアミン系老化防止剤が好ましい。フェニレンジアミン系老化防止剤としては、例えば、Ｎ－フェニル－Ｎ’－イソプロピル－ｐ－フェニレンジアミン（ＩＰＰＤ）、Ｎ－フェニル－Ｎ’－（１，３－ジメチルブチル）－ｐ－フェニレンジアミン（６ＰＰＤ）等があげられ、Ｎ－フェニル－Ｎ’－（１，３－ジメチルブチル）－ｐ－フェニレンジアミン（６ＰＰＤ）を用いることがより好ましい。老化防止剤は、例えば、大内新興化学工業（株）製のもの、川口化学工業（株）製のものなどを用いることができる。これらの老化防止剤は、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
(Anti-aging agent)
The anti-aging agent is not particularly limited, and any one commonly used in the rubber industry can be suitably used, such as quinoline anti-aging agents, quinone anti-aging agents, phenolic anti-aging agents, phenylene anti-aging agents, etc. Examples include diamine-based anti-aging agents and metal carbamate salts. Among these, phenylenediamine-based anti-aging agents are preferred because they can better exhibit the effects of the present disclosure. Examples of phenylenediamine-based anti-aging agents include N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine (IPPD), N-phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)-p-phenylenediamine (6PPD), ), and it is more preferable to use N-phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)-p-phenylenediamine (6PPD). As the anti-aging agent, for example, those manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd. and those manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd. can be used. These anti-aging agents can be used alone or in combination of two or more.
老化防止剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．５質量部以上が好ましく、０．８質量部以上がより好ましく、１．０質量部以上がさらに好ましい。また、老化防止剤の含有量は、７．０質量部以下が好ましく、５．０質量部以下がより好ましく、３．０質量部以下がさらに好ましい。老化防止剤の含有量を上記範囲内とすることにより、老化防止効果を十分に得るとともに、老化防止剤がタイヤ表面に析出することによる変色を抑制することができる傾向がある。 When containing an anti-aging agent, the content per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 0.8 parts by mass or more, and even more preferably 1.0 parts by mass or more. Moreover, the content of the anti-aging agent is preferably 7.0 parts by mass or less, more preferably 5.0 parts by mass or less, and even more preferably 3.0 parts by mass or less. By setting the content of the anti-aging agent within the above range, there is a tendency to obtain a sufficient anti-aging effect and to suppress discoloration due to precipitation of the anti-aging agent on the tire surface.
（ワックス）
ワックスとしては、特に限定されず、ゴム工業において通常使用されるものをいずれも好適に用いることができ、例えば、石油系ワックス、鉱物系ワックス、合成ワックスなどがあげられる。なかでも、石油系ワックスが好ましい。石油系ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等があげられる。ワックスは、例えば、大内新興化学工業（株）製のもの、日本精鑞（株）製のもの、パラメルト社製のものなどを用いることができる。これらのワックスは、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
(wax)
The wax is not particularly limited, and any wax commonly used in the rubber industry can be suitably used, such as petroleum wax, mineral wax, synthetic wax, and the like. Among these, petroleum waxes are preferred. Examples of petroleum waxes include paraffin wax and microcrystalline wax. As the wax, for example, those manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., those manufactured by Nippon Seirin Co., Ltd., those manufactured by Paramelt, etc. can be used. These waxes can be used alone or in combination of two or more.
ワックスを含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．３質量部以上が好ましく、０．７質量部以上がより好ましく、０．８質量部以上がさらに好ましい。また、ワックスの含有量は、３．０質量部以下が好ましく、２．５質量部以下がより好ましく、２．０質量部以下がさらに好ましい。ワックスの含有量を上記範囲内とすることにより、本開示の効果をより良好に発揮できる。 When containing wax, the content based on 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.7 parts by mass or more, and even more preferably 0.8 parts by mass or more. Further, the wax content is preferably 3.0 parts by mass or less, more preferably 2.5 parts by mass or less, and even more preferably 2.0 parts by mass or less. By setting the wax content within the above range, the effects of the present disclosure can be better exhibited.
（加工助剤）
加工助剤としては、例えば、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、アミドエステル、シリカ表面活性剤、脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩とアミドエステルとの混合物、脂肪酸金属塩と脂肪酸アミドとの混合物等があげられる。なかでも、脂肪酸金属塩が好ましい。加工助剤は、例えば、ストラクトール社製のものなどを用いることができる。これらの加工助剤は、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
(Processing aid)
Examples of processing aids include fatty acid metal salts, fatty acid amides, amide esters, silica surfactants, fatty acid esters, mixtures of fatty acid metal salts and amide esters, and mixtures of fatty acid metal salts and fatty acid amides. Among these, fatty acid metal salts are preferred. As the processing aid, for example, those manufactured by Structor may be used. These processing aids can be used alone or in combination of two or more.
加工助剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．５質量部以上が好ましく、０．８質量部以上がより好ましく、１．０質量部以上がさらに好ましい。また、加工助剤の含有量は、１０．０質量部以下が好ましく、８．０質量部以下がより好ましく、６．０質量部以下がさらに好ましい。加工助剤の含有量を上記範囲内とすることにより、本開示の効果をより良好に発揮できる。 When containing a processing aid, the content per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 0.8 parts by mass or more, and even more preferably 1.0 parts by mass or more. Moreover, the content of the processing aid is preferably 10.0 parts by mass or less, more preferably 8.0 parts by mass or less, and even more preferably 6.0 parts by mass or less. By setting the content of the processing aid within the above range, the effects of the present disclosure can be better exhibited.
（加硫剤）
加硫剤としては、特に限定されず、公知の加硫剤を用いることができ、例えば、有機過酸化物、硫黄系加硫剤、樹脂加硫剤、酸化マグネシウム等の金属酸化物などがあげられる。なかでも、硫黄系加硫剤が好ましい。硫黄系加硫剤としては、例えば、硫黄、モルホリンジスルフィド等を用いることができる。これらのなかでも、硫黄を用いることが好ましい。硫黄としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄などがあげられ、いずれも好適に用いられる。これらの加硫剤は、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
(vulcanizing agent)
The vulcanizing agent is not particularly limited, and any known vulcanizing agent may be used, such as organic peroxides, sulfur-based vulcanizing agents, resin vulcanizing agents, and metal oxides such as magnesium oxide. It will be done. Among these, sulfur-based vulcanizing agents are preferred. As the sulfur-based vulcanizing agent, for example, sulfur, morpholine disulfide, etc. can be used. Among these, it is preferable to use sulfur. Examples of sulfur include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, surface-treated sulfur, and insoluble sulfur, all of which are preferably used. These vulcanizing agents can be used alone or in combination of two or more.
加硫剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．５質量部以上が好ましく、１．０質量部以上がより好ましい。また、加硫剤の含有量は、５質量部以下が好ましく、４質量部以下がより好ましく、３質量部以下がさらに好ましい。加硫剤の含有量を上記範囲内とすることにより、本開示の効果をより良好に発揮できる。 When containing a vulcanizing agent, the content per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 parts by mass or more. Further, the content of the vulcanizing agent is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less, and even more preferably 3 parts by mass or less. By setting the content of the vulcanizing agent within the above range, the effects of the present disclosure can be better exhibited.
（加硫促進剤）
加硫促進剤としては、特に限定されず、公知の加硫促進剤を用いることができ、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド－アミン系もしくはアルデヒド－アンモニア系、イミダゾリン系、またはキサンテート系加硫促進剤などがあげられる。なかでも、スルフェンアミド系、チウラム系、グアニジン系が好ましく、スルフェンアミド系がより好ましい。これらの加硫促進剤は、１種または２種以上を組み合せて使用することができる。
(vulcanization accelerator)
The vulcanization accelerator is not particularly limited, and any known vulcanization accelerator can be used, such as sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamate, aldehyde-amine, etc. Examples include aldehyde-ammonia, imidazoline, and xanthate-based vulcanization accelerators. Among these, sulfenamide-based, thiuram-based, and guanidine-based are preferred, and sulfenamide-based is more preferred. These vulcanization accelerators can be used alone or in combination of two or more.
スルフェンアミド系加硫促進剤としては、例えば、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＴＢＢＳ）、Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＺ）などがあげられる。なかでも、Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）が好ましい。 Examples of the sulfenamide vulcanization accelerator include N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (TBBS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), N,N Examples include '-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (DZ). Among them, N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS) is preferred.
加硫促進剤を含有する場合のゴム成分１００質量部に対する含有量は、０．５質量部以上が好ましく、１．０質量部以上がより好ましく、２．０質量部以上がさらに好ましい。また、加硫促進剤の含有量は、５．０質量部以下が好ましく、４．０質量部以下がより好ましく、３．５質量部以下がさらに好ましい。加硫促進剤の含有量を上記範囲内とすることにより、本開示の効果をより良好に発揮できる。 When containing a vulcanization accelerator, the content per 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 parts by mass or more, and even more preferably 2.0 parts by mass or more. Further, the content of the vulcanization accelerator is preferably 5.0 parts by mass or less, more preferably 4.0 parts by mass or less, and even more preferably 3.5 parts by mass or less. By setting the content of the vulcanization accelerator within the above range, the effects of the present disclosure can be better exhibited.
＜ゴム組成物の製造方法＞
本開示のゴム成分とシリカとを含むゴム組成物の製造方法は、ロータとラムウェイトとを含む密閉式混練機で、ゴム成分とシリカとを含む原料を混練りする混練工程を含む。
<Method for producing rubber composition>
A method for manufacturing a rubber composition containing a rubber component and silica according to the present disclosure includes a kneading step of kneading raw materials containing a rubber component and silica in an internal kneader including a rotor and a ram weight.
（密閉式混練機）
密閉式混練機としては、ロータとラムウェイトを含む、従来ゴム工業で使用される公知の密閉式混練機を用いることができる。このような密閉式混練機は、一般に、ロータが内装された混練室上に昇降可能なラムウェイトが設置されている。そして、当該ラムウェイトの下降により混練室にゴム成分等の原料を押し込みながら、混練室内のロータを回転することにより混練を行う。このような密閉式混練機としては、例えば、バンバリーミキサーやニーダー等があげられる。なかでも、生産性の観点から、バンバリーミキサーが好ましい。ロータの形状は、接線式、噛み合い式のいずれであってもよい。また、ロータは、２枚羽根ロータ、４枚羽根ロータ、６枚羽根ロータのいずれであってもよい。密閉式混練機の容量は特に限定されず、例えば１．７～６１９Ｌの範囲の各種容量のものを用いることができる。
(Closed kneader)
As the internal kneading machine, a known internal kneading machine conventionally used in the rubber industry, which includes a rotor and a ram weight, can be used. Such a closed kneading machine generally has a ram weight that can be raised and lowered above a kneading chamber that includes a rotor. Then, while pushing raw materials such as rubber components into the kneading chamber by lowering the ram weight, kneading is performed by rotating the rotor in the kneading chamber. Examples of such an internal kneader include a Banbury mixer and a kneader. Among these, Banbury mixer is preferred from the viewpoint of productivity. The shape of the rotor may be either a tangential type or an interlocking type. Further, the rotor may be a two-blade rotor, a four-blade rotor, or a six-blade rotor. The capacity of the internal kneader is not particularly limited, and for example, various capacities in the range of 1.7 to 619 L can be used.
（混練工程）
混練工程は、密閉式混練機に原料を投入する投入工程（本開示において、単に投入工程ともいう）、ロータを回転して投入された原料に含まれるゴム成分を粉砕するロータ回転工程（本開示において、単にロータ回転工程ともいう）、および粉砕されたゴム成分を加圧するためにラムウェイトを下降するラムウェイト下降工程（本開示において、単にラムウェイト下降工程ともいう）を含む。これら３工程の順序は、投入工程、ロータ回転工程、ラムウェイト下降工程の順である。ゴム組成物の製造方法における混練工程は、加硫剤および加硫促進剤以外の原料を混練りする、いわゆるベース練り、その後、ベース練りで得られた混練物に加硫剤および加硫促進剤を加えてさらに混練りする、いわゆる仕上げ練りを含むものであるが、本開示の３工程は、ベース練りにおいて実施するものである。
(kneading process)
The kneading process includes a feeding process (in this disclosure, also simply referred to as a feeding process) in which raw materials are fed into an internal kneading machine, and a rotor rotation process (in this disclosure, in which a rotor is rotated to crush the rubber components contained in the fed raw materials). , a ram weight lowering step (also simply referred to as a ram weight lowering step in the present disclosure) in which the ram weight is lowered to pressurize the pulverized rubber component. The order of these three steps is the loading step, the rotor rotation step, and the ram weight lowering step. The kneading step in the method for producing a rubber composition involves kneading raw materials other than the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator, which is called base kneading, and then adding the vulcanizing agent and the vulcanization accelerator to the kneaded product obtained in the base kneading. The three steps of the present disclosure are carried out during the base kneading process, which includes so-called finishing kneading in which the ingredients are added and further kneaded.
≪投入工程≫
投入工程は、密閉式混練機に原料（ゴム成分とシリカを含む）を投入する工程である。原料は、密閉式混練機に設けられた、原料を投入するための投入口から投入される。ゴム成分とシリカの投入タイミングは、特に限定されないが、混練時間を短縮して生産性を向上させる観点から、同時であることが好ましい。また、原料としてゴム成分やシリカ以外の原料（ただし加硫剤および加硫促進剤は除く）を含む場合の原料の投入タイミングも、同時であることが好ましい。ここで、同時とは、通常、各原料の投入を意図的に間隔をあけることなく実施することを意味し、厳密な意味での同時（すなわち、原料の投入を同じ瞬間に行う）でなくても構わない。また、例えば、ゴム成分を粉砕するロータ回転を行う前までに、原料が投入されたならば、これら原料は同時に投入されたものと解して差支えない。
≪Injection process≫
The charging step is a step of charging raw materials (including a rubber component and silica) into an internal kneader. The raw material is introduced from an input port provided in the internal kneading machine for inputting the raw material. The timing of adding the rubber component and the silica is not particularly limited, but from the viewpoint of shortening the kneading time and improving productivity, it is preferable to add the rubber component and the silica at the same time. Furthermore, when raw materials other than rubber components and silica (but excluding vulcanizing agents and vulcanization accelerators) are included, the raw materials are preferably introduced at the same time. Here, "simultaneously" usually means that each raw material is inputted without any intentional intervals, and is not simultaneous in the strict sense (i.e., raw materials are input at the same moment). I don't mind. Furthermore, for example, if the raw materials are introduced before the rotor rotates to crush the rubber component, these raw materials can be considered to have been introduced at the same time.
投入工程において、ゴム成分の投入回数は、特に限定されないが、混練時間を短縮して生産性を向上させる観点から、１回でその全量を投入することが好ましい。なお、ゴム成分として２種以上を用いる場合、全量とは、すべてのゴム成分の全量を意味する。 In the adding step, the number of times the rubber component is added is not particularly limited, but from the viewpoint of shortening the kneading time and improving productivity, it is preferable to add the entire amount at one time. In addition, when using two or more types as rubber components, the total amount means the total amount of all rubber components.
投入工程において、シリカの投入回数は、特に限定されないが、混練時間を短縮して生産性を向上させる観点から、１回でその全量を投入することが好ましい。 In the charging step, the number of times silica is added is not particularly limited, but from the viewpoint of shortening kneading time and improving productivity, it is preferable to add the entire amount at one time.
投入工程において、原料としてゴム成分やシリカ以外の原料（ただし加硫剤および加硫促進剤は除く）を含む場合の原料の投入回数も、特に限定されないが、１回でその全量を投入することが好ましい。 In the charging process, if raw materials other than rubber components and silica are included (excluding vulcanizing agents and vulcanization accelerators), the number of times the raw materials are charged is not particularly limited, but the entire amount must be charged at one time. is preferred.
≪ロータ回転工程≫
ロータ回転工程は、投入された原料に含まれるゴム成分をロータを回転して粉砕する工程である。本開示のロータ回転工程において、ラムウェイトは下降していないので、ゴム成分は、加圧されない状態でロータ回転により粉砕される。ロータの回転は、投入工程において原料を投入し終えた後に開始してもよいし、生産性の観点から、原料を投入する前に、予めロータを回転させた状態としていてもよい。
≪Rotor rotation process≫
The rotor rotation process is a process in which the rubber component contained in the input raw material is crushed by rotating the rotor. In the rotor rotation step of the present disclosure, the ram weight is not lowered, so the rubber component is crushed by the rotor rotation without being pressurized. The rotation of the rotor may be started after the raw materials have been input in the input process, or from the viewpoint of productivity, the rotor may be rotated in advance before the raw materials are input.
ロータ回転工程におけるロータ回転数は、特に限定されないが、２０ｒｐｍ以上が好ましく、３０ｒｐｍ以上がより好ましく、４０ｒｐｍ以上がさらに好ましい。また、ロータ回転工程におけるロータ回転数は、８０ｒｐｍ以下が好ましく、６０ｒｐｍ以下がより好ましく、５０ｒｐｍ以下がさらに好ましい。ロータ回転工程におけるロータ回転数を上記範囲内とすることにより、生産性がより向上する傾向がある。 The rotor rotation speed in the rotor rotation step is not particularly limited, but is preferably 20 rpm or more, more preferably 30 rpm or more, and even more preferably 40 rpm or more. Further, the rotor rotation speed in the rotor rotation step is preferably 80 rpm or less, more preferably 60 rpm or less, and even more preferably 50 rpm or less. By setting the rotor rotation speed in the rotor rotation step within the above range, productivity tends to be further improved.
≪ラムウェイト下降工程≫
ラムウェイト下降工程は、粉砕されたゴム成分を加圧するためにラムウェイトを下降する工程である。ラムウェイト下降工程におけるラムウェイトの下降開始は、ロータ回転工程におけるロータの回転開始から２０～３５秒後である。２０秒未満である場合、ロータ回転工程におけるゴム成分の粉砕が不十分であるために、スリップが発生し、原料の均一分散を行うためには生産性が悪化する。また、３５秒を超える場合、生産サイクルが長くなるために、生産性が悪化する。ここで、「ロータ回転工程におけるロータの回転開始から」とは、投入工程において原料を投入し終えた後にロータ回転を開始した場合は、当該ロータの回転開始からであり、原料を投入する前に予めロータを回転させた状態としていた場合は、原料投入時点からである。
≪Ram weight lowering process≫
The ram weight lowering step is a step of lowering the ram weight to pressurize the crushed rubber component. The ram weight starts lowering in the ram weight lowering step 20 to 35 seconds after the rotor starts rotating in the rotor rotation step. If the time is less than 20 seconds, the rubber component is insufficiently pulverized in the rotor rotation process, resulting in slippage, and productivity deteriorates in order to uniformly disperse the raw material. Furthermore, if the time exceeds 35 seconds, the production cycle becomes longer and productivity deteriorates. Here, "from the start of rotation of the rotor in the rotor rotation process" means from the start of rotation of the rotor if the rotor rotation is started after finishing inputting raw materials in the input process, and from the start of rotation of the rotor before inputting the raw materials. If the rotor is in a rotating state in advance, this starts from the time when the raw materials are input.
ラムウェイト下降工程におけるラムウェイトの下降開始は、ロータ回転工程におけるロータの回転開始から、２２秒以上が好ましく、２５秒以上がより好ましい。また、ラムウェイト下降工程におけるラムウェイトの下降開始は、ロータ回転工程におけるロータの回転開始から、３３秒以下が好ましく、３０秒以下がより好ましく、２７秒以下がさらに好ましい。ラムウェイトの下降開始が上記範囲内であることにより、ロータ回転工程におけるゴム成分の粉砕時間を確保しながら、全体としての混練時間を短縮して、生産性がより向上する傾向がある。 The start of lowering the ram weight in the ram weight lowering step is preferably 22 seconds or more, more preferably 25 seconds or more from the start of rotation of the rotor in the rotor rotation step. Further, the start of lowering the ram weight in the ram weight lowering step is preferably 33 seconds or less, more preferably 30 seconds or less, and even more preferably 27 seconds or less from the start of rotation of the rotor in the rotor rotation step. By starting the descent of the ram weight within the above range, the kneading time as a whole is shortened while ensuring time for crushing the rubber component in the rotor rotation process, which tends to further improve productivity.
（ゴム組成物の製造）
本開示のゴム組成物は、混練工程において、上記所定の投入工程、ロータ回転工程およびラムウェイト下降工程を含むこと以外には、一般的な製造方法を適用して製造することができる。例えば、上記所定の３工程を経た後、所望の排出温度に達するまで引き続き密閉式混練機で混練りして（ベース練り）、排出する。その後、ベース練りで得られた混練物に加硫剤および加硫促進剤を添加し、密閉式混練機を用いてさらに混練りし（仕上げ練り）、その後加硫する方法などにより製造できる。
(Manufacture of rubber composition)
The rubber composition of the present disclosure can be manufactured by applying a general manufacturing method, except that the kneading step includes the above-mentioned predetermined charging step, rotor rotation step, and ram weight lowering step. For example, after passing through the above three predetermined steps, the mixture is kneaded in an internal kneader (base kneading) until a desired discharge temperature is reached, and then discharged. Thereafter, a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator are added to the kneaded product obtained by base kneading, the product is further kneaded using an internal kneader (finish kneading), and then vulcanized.
ベース練りにおける排出温度は、特に限定されないが、原料の均一分散を効率良く行い、生産性がより向上するという観点からは、１４０～１７０℃が好ましい。仕上げ練りでは、７０～１１０℃で１～５分間混練りする方法があげられる。加硫条件としては、特に限定されるものではなく、例えば、１５０～２００℃で１０～３０分間加圧加硫する方法があげられる。 The discharge temperature during base kneading is not particularly limited, but is preferably 140 to 170°C from the viewpoint of efficiently uniformly dispersing the raw materials and further improving productivity. For finishing kneading, a method of kneading for 1 to 5 minutes at 70 to 110°C can be mentioned. Vulcanization conditions are not particularly limited, and examples include a method of pressure vulcanization at 150 to 200° C. for 10 to 30 minutes.
（生産サイクル）
生産サイクルは、ベース練りにおいて、ロータ回転工程におけるロータの回転開始から、所定の排出温度で排出した時点までに要した１バッチあたりの時間として定義される。生産サイクルは、排出温度の設定や配合処方等に応じて変動する。例えば、排出温度を１５０℃に設定した場合、生産サイクルは、好ましくは１９０～２１０（秒／バッチ）である。
(production cycle)
The production cycle is defined as the time required per batch from the start of rotation of the rotor in the rotor rotation process to the time of discharge at a predetermined discharge temperature in base kneading. The production cycle varies depending on the discharge temperature setting, compounding recipe, etc. For example, if the discharge temperature is set at 150°C, the production cycle is preferably 190-210 seconds/batch.
＜タイヤの製造方法＞
本開示のゴム組成物は、各種タイヤ部材（例えば、トレッド、サイドウォール、カーカス被覆ゴム、クリンチ、チェーファー、ビード、ブレーカークッション、インナーライナーなど）に好適に用いることができる。
<Tire manufacturing method>
The rubber composition of the present disclosure can be suitably used for various tire members (eg, tread, sidewall, carcass covering rubber, clinch, chafer, bead, breaker cushion, inner liner, etc.).
上記製造方法により製造したゴム組成物を用いたタイヤは、ゴム工業における常法により製造することができる。 A tire using the rubber composition produced by the above production method can be produced by a conventional method in the rubber industry.
例えば、該タイヤの製造方法は、
（１）上記製造方法により未加硫のゴム組成物を得る工程、
（２）上記（１）で得た未加硫のゴム組成物を所望のタイヤ部材の形状に押出し加工して、タイヤ部材（例えば、トレッド）を得る工程、
（３）上記（２）で得たタイヤ部材（例えば、トレッド）を、タイヤ成型機上で、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、成型して未加硫タイヤを得る工程、および、
（４）上記（３）で得た未加硫タイヤを、加硫機中で、加圧加硫してタイヤを得る工程
を含むものである。
For example, the method for manufacturing the tire is
(1) Obtaining an unvulcanized rubber composition by the above production method,
(2) obtaining a tire member (e.g., tread) by extruding the unvulcanized rubber composition obtained in (1) above into the shape of a desired tire member;
(3) A step of bonding the tire member (e.g., tread) obtained in the above (2) with other tire members on a tire molding machine and molding it to obtain an unvulcanized tire, and
(4) The process includes the step of pressure-vulcanizing the unvulcanized tire obtained in the above (3) in a vulcanizer to obtain a tire.
本開示のタイヤは、空気入りタイヤ、非空気入りタイヤを問わないが、空気入りタイヤであることが好ましい。また、空気入りタイヤとしては、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、二輪車用タイヤ、競技用タイヤなどの高性能タイヤ、ランフラットタイヤなど各種タイヤに用いることができる。 Although the tire of the present disclosure may be a pneumatic tire or a non-pneumatic tire, it is preferably a pneumatic tire. Furthermore, the pneumatic tires can be used in various tires such as high-performance tires such as tires for passenger cars, tires for trucks and buses, tires for motorcycles, tires for competitions, and run-flat tires.
実施例に基づいて本開示を具体的に説明する。本開示は、これら実施例に限定されない。 The present disclosure will be specifically described based on Examples. This disclosure is not limited to these examples.
＜実施例および比較例で使用した各種原料＞
ＳＢＲ：ＮＳ６１６（末端変性溶液重合ＳＢＲ、スチレン含量：２１質量％、ビニル含量：６６％、非油展、ＺＳエラストマー（株）から入手可能）
ＢＲ：ＢＲ１２８０（汎用ＢＲ、シス含量：９６．６％、ＬＧ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能）
ＮＲ：ＴＳＲ２０
シリカ：ＴＯＫＵＳＩＬ ＵＳＧ－Ａ（Ｎ2ＳＡ：１７５ｍ2／ｇ、ＯＳＣ Ｓｉａｍ Ｓｉｌｉｃａ社から入手可能）
カーボンブラック：Ｎ２２０（Ｎ2ＳＡ：１１１ｍ2／ｇ、キャボットジャパン（株）から入手可能）
オイル：Ｖｉｖａｔｅｃ５００（ＴＤＡＥオイル、Ｈ＆Ｒ社から入手可能）
シランカップリング剤：ＨＰ－１５８９（ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、Ｊｉａｎｇｘｉ Ｈｕｎｇｐａｉ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ社から入手可能）
酸化亜鉛：酸化亜鉛２種（三井金属鉱業（株）から入手可能）
ステアリン酸：ビーズステアリン酸つばき（日油（株）から入手可能）
老化防止剤：ノクラック６Ｃ（Ｎ－フェニル－Ｎ’－（１，３－ジメチルブチル）－ｐ－フェニレンジアミン（６ＰＰＤ）、大内新興化学工業（株）から入手可能）
加工助剤：ＥＦ４４（脂肪酸亜鉛塩、ストラクトール社から入手可能）
硫黄：粉末硫黄（鶴見化学工業（株）から入手可能）
加硫促進剤：ノクセラーＣＺ（Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）、大内新興化学工業（株）から入手可能）
<Various raw materials used in Examples and Comparative Examples>
SBR: NS616 (terminally modified solution polymerized SBR, styrene content: 21% by mass, vinyl content: 66%, non-oil extended, available from ZS Elastomer Co., Ltd.)
BR: BR1280 (general purpose BR, cis content: 96.6%, available from LG Chemical)
NR:TSR20
Silica: TOKUSIL USG-A (N 2 SA: 175 m 2 /g, available from OSC Siam Silica)
Carbon black: N220 (N 2 SA: 111 m 2 /g, available from Cabot Japan Co., Ltd.)
Oil: Vivatec 500 (TDAE oil, available from H&R)
Silane coupling agent: HP-1589 (bis(3-triethoxysilylpropyl) disulfide, available from Jiangxi Hungpai New Material Co.)
Zinc oxide: 2 types of zinc oxide (available from Mitsui Metal Mining Co., Ltd.)
Stearic acid: Beaded stearic acid Tsubaki (available from NOF Corporation)
Anti-aging agent: Nocrac 6C (N-phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)-p-phenylenediamine (6PPD), available from Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.)
Processing aid: EF44 (fatty acid zinc salt, available from Structor)
Sulfur: Powdered sulfur (available from Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
Vulcanization accelerator: Noxela CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), available from Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.)
実施例および比較例
＜未加硫ゴム組成物＞
表１に示す配合処方にしたがい、バンバリーミキサーＢＢ２４０／２ＷＳ（容量２４０Ｌ、２枚羽根ロータ）を用いて、硫黄および加硫促進剤以外の原料を、本開示の投入工程、ロータ回転工程およびラムウェイト下降工程を含む混練工程に付し、排出温度１５０℃になるまで混練りし（ベース練り）、混練物を得た。混練りの際は、表２に示す「ラムウェイトの下降開始（秒）」にしたがってラムウェイトを下降した。表２中の「ラムウェイトの下降開始（秒）」は、バンバリーミキサーに、硫黄および加硫促進剤以外の原料を投入してロータの回転を開始してから、ラムウェイトの下降を開始するまでの時間（秒）とした。
Examples and Comparative Examples <Unvulcanized rubber composition>
According to the formulation shown in Table 1, raw materials other than sulfur and the vulcanization accelerator were mixed using a Banbury mixer BB240/2WS (capacity 240L, two-blade rotor) through the charging step, rotor rotation step, and ram weight of the present disclosure. The mixture was subjected to a kneading step including a lowering step and kneaded until the discharge temperature reached 150° C. (base kneading) to obtain a kneaded product. During kneading, the ram weight was lowered according to the "start of lowering of ram weight (seconds)" shown in Table 2. "Start of descent of ram weight (seconds)" in Table 2 refers to the period from when raw materials other than sulfur and vulcanization accelerator are introduced into the Banbury mixer and the rotor starts rotating until the time when the ram weight begins to decrease. time (seconds).
ベース練りで得られた混練物に硫黄および加硫促進剤を添加し、上記バンバリーミキサーを用いて、排出温度９５℃以下の条件下で２分間混練りし（仕上げ練り）、未加硫ゴム組成物を得た。 Sulfur and a vulcanization accelerator were added to the kneaded product obtained in the base kneading, and the mixture was kneaded for 2 minutes (finish kneading) using the Banbury mixer described above at a discharge temperature of 95°C or lower to form an unvulcanized rubber composition. I got something.
＜評価＞
（生産サイクル）
上記ベース練りにおいて、生産サイクル（秒／バッチ）を、バンバリーミキサーに、硫黄および加硫促進剤以外の原料を投入してロータの回転を開始してから、排出温度１５０℃で排出した時点までの時間（秒）として測定した。結果を表２に示す。数値が小さいほど、１バッチあたりの混練時間が短く、生産性に優れることを示す。当該数値の目標値は２１０以下である。
<Evaluation>
(production cycle)
In the above-mentioned base kneading, the production cycle (seconds/batch) is from the time when raw materials other than sulfur and vulcanization accelerator are input into the Banbury mixer and the rotor starts rotating until the time when it is discharged at a discharge temperature of 150 °C. Measured as time (seconds). The results are shown in Table 2. The smaller the numerical value, the shorter the kneading time per batch and the better the productivity. The target value of this numerical value is 210 or less.
（ムーニー粘度指数）
得られた未加硫ゴム組成物について、ＪＩＳ Ｋ ６３００－１の「未加硫ゴム－物理特性－第１部：ムーニー粘度計による粘度及びスコーチタイムの求め方」に準じたムーニー粘度の測定方法に従い、１３０℃の温度条件にて、ムーニー粘度（ＭＬ1+4）を測定し、比較例１のＭＬ1+4を１００として下記計算式により指数表示した。結果を表２に示す。数値が大きい程、ムーニー粘度が低く、加工性に優れることを示す。当該指数の目標値は比較例１に対して１％以内の範囲である。
（ムーニー粘度指数）＝（比較例１のＭＬ1+4）÷（各配合のＭＬ1+4）×１００
(Mooney viscosity index)
Regarding the obtained unvulcanized rubber composition, the Mooney viscosity was measured according to JIS K 6300-1 "Unvulcanized rubber - Physical properties - Part 1: How to determine viscosity and scorch time using a Mooney viscometer". Accordingly, the Mooney viscosity (ML 1+4 ) was measured at a temperature of 130° C., and expressed as an index using the following calculation formula, setting ML 1+4 of Comparative Example 1 as 100. The results are shown in Table 2. The larger the value, the lower the Mooney viscosity and the better the processability. The target value of the index is within 1% of Comparative Example 1.
(Mooney viscosity index) = (ML 1+4 of Comparative Example 1) ÷ (ML 1+4 of each formulation) x 100
（総合評価）
生産サイクルおよびムーニー粘度の総合評価を、下記の基準で評価した。数値が大きい程、生産サイクルおよびムーニー粘度の総合評価に優れることを示す。
３：生産サイクルが２００以下で、ムーニー粘度指数が目標値を満たす
２：生産サイクルが２０１～２１０で、ムーニー粘度指数が目標値を満たす
１：生産サイクルとムーニー粘度指数の少なくとも１つが目標値を外れる
(comprehensive evaluation)
The overall evaluation of production cycle and Mooney viscosity was evaluated based on the following criteria. The larger the value, the better the overall evaluation of the production cycle and Mooney viscosity.
3: The production cycle is 200 or less, and the Mooney viscosity index meets the target value.2: The production cycle is 201 to 210, and the Mooney viscosity index meets the target value.1: At least one of the production cycle and the Mooney viscosity index meets the target value. Comes off
表２の結果より、所定のラムウェイト下降工程を含む混練工程を含む製造方法によれば、生産性が向上することがわかる。 From the results in Table 2, it can be seen that productivity is improved by the manufacturing method including a kneading step including a predetermined ram weight lowering step.
Claims (8)
ロータとラムウェイトとを含む密閉式混練機で、ゴム成分とシリカとを含む原料を混練りする混練工程を含み、
混練工程が、
密閉式混練機に原料を投入する投入工程、
ロータを回転して投入された原料に含まれるゴム成分を粉砕するロータ回転工程、および
粉砕されたゴム成分を加圧するためにラムウェイトを下降するラムウェイト下降工程を含み、
ラムウェイト下降工程におけるラムウェイトの下降開始は、ロータ回転工程におけるロータの回転開始から２０～３５秒後であり、
ゴム成分が、イソプレン系ゴムを１０質量％以上５０質量％以下含む、製造方法。 A method for producing a rubber composition containing a rubber component and silica, the method comprising:
A closed kneading machine including a rotor and a ram weight, including a kneading process of kneading raw materials including a rubber component and silica,
The kneading process
Feeding process of feeding raw materials into an internal kneading machine,
It includes a rotor rotation step of rotating the rotor to crush the rubber components contained in the input raw material, and a ram weight lowering step of lowering the ram weight to pressurize the crushed rubber components,
The ram weight starts lowering in the ram weight lowering process 20 to 35 seconds after the rotor starts rotating in the rotor rotation process ,
A manufacturing method , wherein the rubber component contains 10% by mass or more and 50% by mass or less of isoprene-based rubber .
（２）上記（１）で得た未加硫のゴム組成物を所望のタイヤ部材の形状に押出し加工して、タイヤ部材を得る工程、
（３）上記（２）で得たタイヤ部材を、タイヤ成型機上で、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、成型して未加硫タイヤを得る工程、および、
（４）上記（３）で得た未加硫タイヤを、加硫機中で、加圧加硫してタイヤを得る工程
を含むタイヤの製造方法。 (1) obtaining an unvulcanized rubber composition by the production method according to any one of claims 1 to 7;
(2) obtaining a tire member by extruding the unvulcanized rubber composition obtained in (1) above into the shape of a desired tire member;
(3) a step of bonding the tire member obtained in (2) above with other tire members on a tire molding machine and molding it to obtain an unvulcanized tire;
(4) Step of pressurizing and vulcanizing the unvulcanized tire obtained in (3) above in a vulcanizer to obtain a tire.
A method of manufacturing tires, including :
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Non-Patent Citations (1)
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| 山本雅美，密閉式混合機を中心としたゴムの混練，日本合成ゴム協会誌，1972年，第４５巻第４号，p.338-344 |
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