專利名稱：橡膠組合物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含無機填料且具有改進的低發(fā)熱性的橡膠組合物的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著與環(huán)境問題關(guān)注的增強相關(guān)的全球二氧化碳排放調(diào)節(jié)的進行，對汽車的低燃料消耗性的需求增強。為了滿足所述需求，需要減小與輪胎性能相關(guān)的滾動阻力。迄今為止，作為減少輪胎滾動阻力的手段，已研究了優(yōu)化輪胎結(jié)構(gòu)的方法；然而，目前，使用輪胎用低發(fā)熱性橡膠組合物的技術(shù)變?yōu)榱俗钇毡椴捎玫姆椒?。為了獲得此類低發(fā)熱性橡膠組合物，已知使用無機填料例如二氧化硅等的方法。然而，在將無機填料例如二氧化硅等混入橡膠組合物以制備含無機填料的橡膠組合物時，無機填料，特別是二氧化硅聚集于橡膠組合物中(由于二氧化硅表面的羥基)，因此，為了防止聚集，使用硅烷偶聯(lián)劑。因此，為了順利地解決由硅烷偶聯(lián)劑的混入所帶來的上述問題，已進行了各種試驗以增加硅烷偶聯(lián)劑的偶聯(lián)功能活性。例如，專利文獻I提出一種可硫化的橡膠組合物，其包含橡膠聚合物、硫化劑、包含二氧化硅的填料和硅烷偶聯(lián)劑，其中偶聯(lián)劑至少是雙官能的且能夠與二氧化硅和橡膠聚合物反應(yīng)。專利文獻2提出一種橡膠組合物，其相對于100重量份的天然橡膠和/或二烯系橡膠包括15-85重量份的二氧化硅、以二氧化硅的量計為1-15重量％的分散改進劑、和以二氧化硅的量計為1-15重量％的 特定硅烷偶聯(lián)劑。專利文獻3提出一種橡膠組合物，其相對于100重量份的二烯系橡膠組分(A)包括5-150重量份具有50-300m2/g氮吸附比表面積的二氧化硅(B)，具有特定結(jié)構(gòu)且具有1-15%巰基含量、其量相對于100重量份的二氧化硅為3-15重量份的硅烷偶聯(lián)劑(C)和5-20重量份的氧化鋅(D)。另外，專利文獻4提出一種混入二氧化硅的橡膠組合物，其包含在分子中具有一個以上硅-氧鍵和1-10個硫原子、包含一個以上線性烷氧基且在與硅原子間隔3-8個原子的位置具有一個以上氮原子的有機硅化合物，特別是具有包含氮原子和硅原子的環(huán)結(jié)構(gòu)的有機硅化合物。然而，在這些發(fā)明中，關(guān)于混煉條件并無考慮。作為考慮混練條件提聞娃燒偶聯(lián)劑的偶聯(lián)功能活性的實例，在專利文獻5中有提及；然而，需要進一步改進硅烷偶聯(lián)劑的偶聯(lián)功能活性的提高效果。引用列表專利文獻專利文獻I JP-A7-16599I專利文獻2:W01997/35918專利文獻3 JP-A2009-126907
專利文獻4:W02009/104766專利文獻5:TO2008/12330
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題考慮到上述情況，本發(fā)明的目的是提供能夠進一步提高硅烷偶聯(lián)劑的偶聯(lián)功能活性，由此順利地獲得低發(fā)熱性橡膠組合物，而不降低未硫化橡膠組合物加工性的橡膠組合物制造方法。用于解決問題的方案為解決上述問題，本發(fā)明人對在混煉步驟的第一階段中混煉橡膠組分、無機填料的全部或部分、硅烷偶聯(lián)劑的全部或部分以及具有酸性和/或具有堿性的化合物的方法進行了各種研究，結(jié)果從實驗上發(fā)現(xiàn)，為了提高偶聯(lián)功能活性，優(yōu)化添加具有酸性和/或具有堿性的化合物的時間是有利的，并因此完成本發(fā)明。具體而言，本發(fā)明提供以下:[I] 一種橡膠組合物的制造方法，所述橡膠組合物包含至少一種選自天然橡膠和合成二烯系橡膠的橡膠組分(A)、包含無機填料(B)的填料、和具有巰基的化合物的硅烷偶聯(lián)劑(C)，其中所述橡膠組合物在多階段中混煉，在混煉的第一階段中，混煉所述橡膠組分(A)、所述無機填料(B)的全部或部分和所述硅烷偶聯(lián)劑(C)的全部或部分，然后在所述第一階段或在隨后的混煉階段中，添加選自具有酸性的化合物(D)和具有堿性的化合物(E)的至少一種化合物，和在混煉的最終階段中所述橡膠組合物的最高溫度為60-120°C ;和[2]根據(jù)[I]所述的橡膠組合物的制造方法，其中所述具有巰基的化合物為選自由以下通式(I)和(II)所示的化合物組成的組的至少一種化合物:
權(quán)利要求
1.一種橡膠組合物的制造方法，所述橡膠組合物包含至少一種選自天然橡膠和合成二烯系橡膠的橡膠組分(A)、包含無機填料(B)的填料、和具有巰基的化合物的硅烷偶聯(lián)劑(C)，其中所述橡膠組合物在多階段中混煉，在混煉的第一階段中，混煉所述橡膠組分(A)、所述無機填料(B)的全部或部分和所述硅烷偶聯(lián)劑(C)的全部或部分，然后在所述第一階段或在隨后的混煉階段中，添加選自具有酸性的化合物(D)和具有堿性的化合物(E)的至少一種化合物，和在混煉的最終階段中所述橡膠組合物的最高溫度為60-120°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠組合物的制造方法，其中所述具有巰基的化合物為選自由以下通式(I)和(II)所示的化合物組成的組的至少一種化合物:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橡膠組合物的制造方法，其中所述具有酸性的化合物(D)在所述混煉的第一階段后的混煉階段中添加。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其中所述具有堿性的化合物(E)在所述混煉的第一階段后的混煉階段中添加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其中所述具有酸性的化合物(D)和所述具有堿性的化合物(E)在所述混煉的最終階段中添加。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其中所述具有酸性的化合物(D)在添加所述具有堿性的化合物(E)的混煉階段后的混煉階段中添加。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其中在所述混煉的最終階段中所述橡膠組合物的最高溫度為100至120°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其中所述具有酸性的化合物⑶是硬脂酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其中所述具有堿性的化合物(E)是選自由N-苯基-N’ - (I，3- 二甲基丁基)-對苯二胺、N-苯基-N’ - (1-甲基庚基)-對苯二胺、N-苯基-N’ -異丙基-對苯二胺、N，N’ - 二苯基-對苯二胺、N，N’ - 二 -2-萘基-對苯二胺和N-苯基-N’ - (3-甲基丙烯酰氧基-2-羥基丙基)-對苯二胺組成的組的至少一種化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其中在所述混煉的第一階段中所述橡膠組合物的最高溫度為120至190°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι- ο任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其中根據(jù)溶液聚合法合成的合成橡膠占所述橡膠組分(A)的70質(zhì)量％以上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其中所述無機填料(B)是二氧化硅。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其中所述無機填料(B)占所述填料的30質(zhì)量％以上。
14.一種橡膠組合物，其根據(jù)權(quán)利要求1-13任一項所述的橡膠組合物的制造方法來制造。
15.一種輪胎，其使用權(quán)利要求14所述的橡膠組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種橡膠組合物的制造方法，所述橡膠組合物包含選自天然橡膠和合成二烯系橡膠的至少一種橡膠的橡膠組分(A)；包含無機填料(B)的填料；和包含具有巰基的化合物的硅烷偶聯(lián)劑(C)。所述制造方法的特征在于所述橡膠組合物在多階段中混煉，在混煉的第一階段中，混煉所述橡膠組分(A)、所述無機填料(B)的全部或部分、和硅烷偶聯(lián)劑(C)的全部或部分，在所述第一階段或在隨后的混煉階段中，添加選自具有酸性的化合物(D)和具有堿性的化合物(E)的至少一種化合物；和在混煉的最終階段中橡膠組合物的最高溫度為60-120℃。該橡膠組合物的制造方法能夠進一步提高硅烷偶聯(lián)劑的偶聯(lián)活性，獲得非常低發(fā)熱的橡膠組合物，而不降低未硫化橡膠組合物的加工性。
文檔編號C08K3/00GK103189437SQ20118005249
公開日2013年7月3日 申請日期2011年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月1日
發(fā)明者加藤誠一, 堀江曉 申請人:株式會社普利司通