專利名稱：橡膠濕法母煉膠及其制造方法、橡膠組合物以及充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及至少以填充材料、分散溶劑、及橡膠膠乳溶液為原料的橡膠濕法母煉膠及其制造方法、橡膠組合物以及充氣輪胎。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，在橡膠業(yè)界，為提高含有碳黑等填充材料的橡膠組合物在制造時(shí)的加工性和填充材料的分散性，公知的是使用橡膠濕法母煉膠。橡膠濕法母煉膠為通過(guò)下述過(guò)程得到的物質(zhì)事先將填充材料和分散溶劑以一定的比例混合，將以機(jī)械力使填充材料分散于分散溶劑中的含填充材料的漿體溶液與橡膠膠乳溶液以液態(tài)混合，其后，加入酸等凝固劑使其凝固，回收并干燥凝固所得物質(zhì)。使用橡膠濕法母煉膠的情況，與使用將填充材料與橡膠以固態(tài)混合所得的橡膠干法母煉膠的情況相比，能得到填充材料的分散性優(yōu)異、且加工性和補(bǔ)強(qiáng)性等橡膠物理性質(zhì)優(yōu)異的橡膠組合物。通過(guò)以這樣的橡膠組合物為原料，能制造例如滾動(dòng)阻力減小、耐疲勞性優(yōu)異的充氣輪胎等橡膠制品。作為天然橡膠濕法母煉膠的制造方法，在下述專利文獻(xiàn)1中，記載了包括將漿體溶液和天然橡膠膠乳混合的步驟的天然橡膠濕法母煉膠的制造方法，所述漿體溶液是事先將碳黑等填充材料分散入水中所得的漿體溶液，其中將漿體溶液中填充材料的粒度分布調(diào)整為90體積％粒徑(D90)為30 μ m以下。另外，作為天然橡膠濕法母煉膠橡膠組合物，在下述專利文獻(xiàn)2中，記載了通過(guò)將漿體溶液與天然橡膠膠乳混合的制造方法制得的天然橡膠濕法母煉膠橡膠組合物，所述漿體溶液是事先將碳黑分散入水中所得的漿體溶液?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開(kāi)2004-99625號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開(kāi)2006-213804號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題但是，本發(fā)明人潛心研究發(fā)現(xiàn)，用上述專利文獻(xiàn)記載的制造方法得到的天然橡膠濕法母煉膠橡膠組合物的硫化橡膠，在放熱性、強(qiáng)度、及耐疲勞性方面有進(jìn)一步改良的余地。而且發(fā)現(xiàn)，在這些專利文獻(xiàn)記載的制造方法中，由于具有混合事先將碳黑分散至水中所得的漿體溶液和天然橡膠膠乳的步驟，因此，在調(diào)整漿體溶液后到與天然橡膠膠乳混合的混合步驟之間需要時(shí)間的情況下，碳黑等填充材料容易在漿體溶液中出現(xiàn)再凝集，并且，在生成天然橡膠濕法母煉膠后，也容易出現(xiàn)填充材料再凝集，在最終的橡膠組合物中，就有可能出現(xiàn)局部碳黑分散不良。若在漿體溶液中、進(jìn)而在天然橡膠濕法母煉膠中，出現(xiàn)填充材料再凝集、局部碳黑分散不良，就會(huì)看到在放熱性、強(qiáng)度、及耐疲勞性方面物理性質(zhì)的降低。因此，在橡膠濕法母煉膠的制造方法中，實(shí)際情況是如果考慮最終的硫化橡膠的物理性質(zhì)，就有進(jìn)一步改良的余地。
本發(fā)明是鑒于上述實(shí)際情況而做出的，目的在于提供一種橡膠濕法母煉膠及其制造方法，所述橡膠濕法母煉膠的填充材料分散均勻、且抑制了填充材料隨時(shí)間的再凝集，并成為放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度優(yōu)異的硫化橡膠的原料。解決問(wèn)題的方法上述目的能通過(guò)如下的本發(fā)明來(lái)實(shí)現(xiàn)。即，本發(fā)明的橡膠濕法母煉膠的制造方法是至少以填充材料、分散溶劑、及橡膠膠乳溶液為原料的橡膠濕法母煉膠的制造方法，其特征在于包括如下步驟步驟(I)，在將所述填充材料分散至所述分散溶劑中時(shí)，添加至少一部分所述橡膠膠乳溶液，由此制造含有附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的漿體溶液； 步驟(II)，將所述漿體溶液和余下的所述橡膠膠乳溶液混合，制造含有附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的橡膠膠乳溶液；和步驟(III)，將含有附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的橡膠膠乳溶液凝固·干燥。根據(jù)所述制造方法，在將填充材料分散至分散溶劑中時(shí)，添加至少一部分橡膠膠乳溶液，由此制造含有附著了橡膠膠乳粒子的填充材料的漿體溶液(步驟(I))。由此，在填充材料表面的一部分或全部上生成極薄的膠乳相，在步驟(II)中與余下的橡膠膠乳溶液混合時(shí)，能防止填充材料的再凝集，且在將含有附著了橡膠膠乳粒子的填充材料的橡膠膠乳溶液凝固 干燥的步驟(III)中，也能抑制填充材料的再凝集。其結(jié)果是，能制造填充材料分散均勻、且填充材料隨時(shí)間的分散穩(wěn)定性優(yōu)異的橡膠濕法母煉膠。該濕法母煉膠的填充材料分散均勻、且抑制了分散材料隨時(shí)間的再凝集，因此，以此為原料得到的硫化橡膠， 其放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度顯著提高。此外，所述制造方法與只是將填充材料分散至分散溶劑中制造漿體溶液的情況相比，能達(dá)到如下效果漿體溶液中填充材料的分散性優(yōu)異，且能防止填充材料的再凝集，因此漿體溶液的保存穩(wěn)定性也優(yōu)異。在所述橡膠濕法母煉膠的制造方法中的所述步驟(I)中，優(yōu)選添加的所述橡膠膠乳溶液的固體成分(橡膠)量與所述填充材料的質(zhì)量比為0. 5-10%。另外，在所述步驟(I) 中，優(yōu)選添加的所述橡膠膠乳溶液中的固體成分(橡膠)濃度為0.5-5質(zhì)量％。這些情況下，能制造使橡膠膠乳粒子切實(shí)附著于填充材料上、提高了填充材料的分散程度的橡膠濕法母煉膠。在所述橡膠濕法母煉膠的制造方法中，優(yōu)選地，所述步驟(I)為如下步驟事先將所述橡膠膠乳溶液的至少一部分與所述分散溶劑混合，其后，添加所述填充材料，使其分散，由此制造含有附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的所述漿體溶液。根據(jù)該制造方法， 在步驟(I)中，橡膠膠乳粒子更切實(shí)更均勻地附著于填充材料上。由此，在制造橡膠濕法母煉膠的整個(gè)過(guò)程中，能更切實(shí)地抑制填充材料的再凝集。在所述橡膠濕法母煉膠的制造方法中，優(yōu)選地，所述步驟(III)之后得到的橡膠濕法母煉膠，相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠，含有40-80質(zhì)量份的填充材料。這種情況下，能制造很好地平衡并提高了填充材料的分散程度與制成硫化橡膠時(shí)的放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度的橡膠濕法母煉膠。在所述橡膠濕法母煉膠的制造方法中，優(yōu)選所述填充材料為碳黑。另外，在所述橡膠濕法母煉膠的制造方法中，優(yōu)選所述橡膠膠乳溶液為天然橡膠膠乳溶液。這種情況下，能制造更切實(shí)地提高了填充材料的分散程度、并進(jìn)一步提高了制成硫化橡膠時(shí)的放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度的橡膠濕法母煉膠。本發(fā)明的橡膠濕法母煉膠特征在于是以如下方式得到的，即在將填充材料分散至分散溶劑中時(shí)，添加至少一部分橡膠膠乳溶液，由此制造含有附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的漿體溶液，其后，將所述漿體溶液和余下的所述橡膠膠乳溶液混合，接著，將其凝固 干燥。該橡膠濕法母煉膠是填充材料分散均勻、且填充材料隨時(shí)間的分散穩(wěn)定性優(yōu)異的橡膠濕法母煉膠，并可以成為放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度優(yōu)異的硫化橡膠的原料。在所述橡膠濕法母煉膠中，優(yōu)選相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠，含有40-80質(zhì)量份的所述填充材料。該橡膠濕法母煉膠能很好地平衡并提高填充材料的分散程度與制成硫化橡膠時(shí)的放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度。另外，在所述橡膠濕法母煉膠中，優(yōu)選所述填充材料為碳黑。進(jìn)而，在所述橡膠濕法母煉膠中，優(yōu)選所述橡膠膠乳溶液為天然橡膠膠乳溶液。這些橡膠濕法母煉膠能更切實(shí)地提高填充材料的分散程度，并進(jìn)一步提高制成硫化橡膠時(shí)的放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度。本發(fā)明的橡膠組合物是用前述任一項(xiàng)記載的橡膠濕法母煉膠得到的。該橡膠組合物含有的填充材料分散均勻，且填充材料隨時(shí)間的分散穩(wěn)定性優(yōu)異。因此，例如使用該橡膠組合物所得的充氣輪胎的放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度優(yōu)異。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的橡膠濕法母煉膠是通過(guò)如下方式得到的在將填充材料分散至分散溶劑中時(shí)，添加至少一部分橡膠膠乳溶液，由此制造含有附著了橡膠膠乳粒子的填充材料的漿體溶液(步驟(I))，其后，將漿體溶液和余下的橡膠膠乳溶液混合(步驟(II))，接著，將其凝固 干燥(步驟(III))。在本發(fā)明中，填充材料是指碳黑、二氧化硅、粘土、滑石、碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鋁等橡膠工業(yè)通常使用的無(wú)機(jī)填充材料。在所述無(wú)機(jī)填充材料中，本發(fā)明中可以特別優(yōu)選使用碳黑。作為碳黑，除了橡膠工業(yè)通常使用的碳黑例如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF等之外，還可以使用乙炔黑或科琴黑(》〃 f 二 >義，〃夕)等導(dǎo)電性碳黑。在通常的橡膠工業(yè)中， 碳黑可以是考慮其加工性而進(jìn)行了粒化的?；己冢部梢允俏戳；己?。作為分散溶劑，特別優(yōu)選使用水，但是，例如含有有機(jī)溶劑的水也可以。作為橡膠膠乳溶液，可以使用天然橡膠膠乳溶液及合成橡膠膠乳溶液。天然橡膠膠乳溶液是由植物的代謝作用而得到的天然產(chǎn)物，特別優(yōu)選分散溶劑為水的天然橡膠/水系天然橡膠膠乳溶液。本發(fā)明中使用的天然橡膠膠乳中的天然橡膠的數(shù)均分子量，優(yōu)選在200萬(wàn)以上，更優(yōu)選在250萬(wàn)以上。作為合成橡膠膠乳溶液，有例如通過(guò)將丁苯橡膠、丁二烯橡膠、丁腈橡膠、氯丁二烯橡膠乳液聚合而制得的橡膠膠乳溶液。以下對(duì)本發(fā)明的橡膠濕法母煉膠的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。特別是在本實(shí)施方案中， 對(duì)使用碳黑作為填充材料、天然橡膠膠乳溶液作為橡膠膠乳溶液的例子進(jìn)行說(shuō)明。這種情況下，能制造碳黑的分散程度非常高、且進(jìn)一步提高了制成硫化橡膠時(shí)的放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度的橡膠濕法母煉膠。另外，對(duì)于天然橡膠膠乳，可以對(duì)濃縮膠乳或被稱為田間膠乳 (7 ^ F 7 r ^ )的新鮮膠乳等不加區(qū)別地使用。該制造方法包括步驟(I)，在將碳黑分散至分散溶劑中時(shí)，添加至少一部分天然橡膠膠乳溶液，由此制造含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的漿體溶液；步驟(II)，將漿體溶液和余下的天然橡膠膠乳溶液混合，制造含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的橡膠膠乳溶液；和步驟(III)，將含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的橡膠膠乳溶液凝固·干燥。(1)步驟(I)在步驟(I)中，在將碳黑分散至分散溶劑中時(shí)，添加至少一部分天然橡膠膠乳溶液，由此制造含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的漿體溶液。也可以事先將天然橡膠膠乳溶液與分散溶劑混合，其后，添加碳黑并使之分散。另外，也可以在分散溶劑中添加碳黑， 接著以規(guī)定的添加速度添加天然橡膠膠乳溶液，同時(shí)使碳黑在分散溶劑中分散；或者，也可以在分散溶劑中添加碳黑，接著分幾次添加一定量的天然橡膠膠乳溶液，同時(shí)使碳黑在分散溶劑中分散。在天然橡膠膠乳溶液存在的狀態(tài)下，使碳黑在分散溶劑中分散，由此能制造含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的漿體溶液。作為步驟(I)中的天然橡膠膠乳溶液的添加量，相對(duì)于使用的天然橡膠膠乳溶液的總量(步驟(I)及步驟(II)中添加的總量)，例如為0. 5-50質(zhì)量％。在步驟(I)中，添加的天然橡膠膠乳溶液的固體成分(橡膠)量與碳黑的質(zhì)量比優(yōu)選為0.5-10%，更優(yōu)選為1-6%。另外，添加的天然橡膠膠乳溶液中的固體成分(橡膠) 濃度優(yōu)選為0. 5-5質(zhì)量％，更優(yōu)選為0. 5-1. 5質(zhì)量％。這些情況下，能制造天然橡膠膠乳粒子切實(shí)附著于碳黑上、且提高了碳黑的分散程度的橡膠濕法母煉膠。在步驟(I)中，作為天然橡膠膠乳溶液存在下碳黑及分散溶劑的混合方法，可以列舉使用高剪切混合器(高# &斷彡*寸一)、高剪切力混合器(7、〗* —彡*寸一)、 均相混合機(jī)、球磨機(jī)、珠磨機(jī)、高壓勻漿器、超聲波勻漿器、膠體磨等一般的分散器使碳黑分散的方法。所述“高剪切混合器”是指具備轉(zhuǎn)子和定子的混合器，其在可以高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和固定的定子之間設(shè)有精密的間隙的狀態(tài)下使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，由此發(fā)揮高剪切作用。為產(chǎn)生這樣的高剪切作用，優(yōu)選轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙在0. 8mm以下、轉(zhuǎn)子的圓周速度在5m/s以上。這樣的高剪切混合器可以使用市售產(chǎn)品，可以列舉例如SILVERS0N公司制的“高剪切力混合
典”
'ΠΒ' ο在本發(fā)明中，在天然橡膠膠乳溶液存在下，混合碳黑及分散溶劑，制造含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的漿體溶液時(shí)，為提高碳黑的分散性，也可以添加表面活性劑。作為表面活性劑，可以使用橡膠業(yè)界公知的表面活性劑，例如可以列舉非離子性表面活性劑、 陰離子類表面活性劑、陽(yáng)離子類表面活性劑、兩性離子性表面活性劑等。另外，也可以使用乙醇等醇類來(lái)代替表面活性劑或除表面活性劑之外還添加乙醇等醇類。不過(guò)，使用表面活性劑時(shí)，最終的硫化橡膠的橡膠物理性質(zhì)可能降低，因此，優(yōu)選表面活性劑的配合量相對(duì)于 100質(zhì)量份天然橡膠膠乳溶液的固體成分(橡膠)在2質(zhì)量份以下，更優(yōu)選在1質(zhì)量份以下，優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不使用表面活性劑。在步驟(I)制造的漿體溶液中，附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的90%體積粒徑 (μπι) ( “D90”)優(yōu)選在31 μ m以上，更優(yōu)選在35 μ m以上。此時(shí)，漿體溶液中碳黑的分散性優(yōu)異，且能防止碳黑再凝集，因此，漿體溶液的保存穩(wěn)定性優(yōu)異，并且最終的硫化橡膠的放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度也優(yōu)異。此外，在本發(fā)明中，附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的D90
6是指包括碳黑和附著的天然橡膠膠乳粒子的測(cè)定值。(2)步驟(II)在步驟(II)中，將漿體溶液和余下的天然橡膠膠乳溶液混合，制造含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的橡膠膠乳溶液。對(duì)將漿體溶液和余下的天然橡膠膠乳溶液以液態(tài)混合的方法并無(wú)特別限定，可以列舉使用高剪切混合器、高剪切力混合器、均相混合機(jī)、球磨機(jī)、珠磨機(jī)、高壓勻漿器、超聲波勻漿器、膠體磨等常規(guī)的分散器將漿體溶液及余下的天然橡膠膠乳溶液混合的方法。根據(jù)需要，可以在混合時(shí)對(duì)分散器等混合體系整體進(jìn)行加熱。如果考慮到在接下來(lái)的步驟(III)中的干燥時(shí)間·勞力，則優(yōu)選余下的天然橡膠膠乳溶液與步驟(I)中添加的天然橡膠膠乳溶液相比固體成分(橡膠)濃度更高，具體地， 固體成分(橡膠)濃度優(yōu)選為10-60質(zhì)量％，更優(yōu)選為20-30質(zhì)量％。(3)步驟(III)在步驟(III)中，將含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的橡膠膠乳溶液凝固·干燥。作為凝固·干燥方法，可以是使含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的橡膠膠乳溶液中含有凝固劑、凝固后使其干燥的凝固干燥方法，也可以是不使其凝固而使其干燥的干固方法。作為在凝固干燥方法中使用的凝固劑，可以使用通常用于橡膠膠乳溶液凝固的甲酸、硫酸等酸或氯化鈉等鹽。作為含碳黑的天然橡膠膠乳溶液的干燥方法，可以使用烘箱、真空干燥器、空氣干燥器等各種干燥裝置。在本發(fā)明中，也可以在使含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的橡膠膠乳溶液中含有凝集劑后，回收并干燥得到的凝集體，所述含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的橡膠膠乳溶液是將含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的漿體溶液和天然橡膠膠乳溶液以液態(tài)混合而得到的。作為凝集劑，可以無(wú)限制地使用公知的橡膠膠乳溶液的凝集劑，具體地，例如可以列舉陽(yáng)離子性凝集劑。步驟(III)之后得到的橡膠濕法母煉膠，優(yōu)選相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠含有40-80 質(zhì)量份的填充材料。這種情況下，可以制造很好地平衡并提高了填充材料的分散程度與制成硫化橡膠時(shí)的放熱性及耐久性的橡膠濕法母煉膠。步驟(III)之后得到的天然橡膠濕法母煉膠含有的碳黑分散均勻，且碳黑隨時(shí)間的分散穩(wěn)定性優(yōu)異。在步驟(III)之后得到的橡膠濕法母煉膠中，根據(jù)需要，可以配入硫類硫化劑、硫化促進(jìn)劑、二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑、氧化鋅、硬脂酸、硫化促進(jìn)助劑、硫化阻滯劑、有機(jī)過(guò)氧化物、防老化劑、蠟或油等軟化劑、加工助劑等橡膠工業(yè)通常使用的配合劑，由此制造本發(fā)明的橡膠組合物。作為硫類硫化劑的硫，只要是通常的橡膠用硫就可以，例如可以使用硫粉、沉淀硫、不溶性硫、高分散性硫等。優(yōu)選本發(fā)明的輪胎橡膠用橡膠組合物中的硫含量相對(duì)于100 質(zhì)量份橡膠成分為0. 3-6質(zhì)量份。如果硫含量不足0. 3質(zhì)量份，則硫化橡膠的交聯(lián)密度不足，橡膠強(qiáng)度等降低，如果超過(guò)6. 5質(zhì)量份，則特別是耐熱性及耐久性兩者都會(huì)惡化。為很好地保證硫化橡膠的橡膠強(qiáng)度、進(jìn)一步提高耐熱性和耐久性，更優(yōu)選硫含量相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠成分為1. 5-5. 5質(zhì)量份，進(jìn)一步優(yōu)選為2-4. 5質(zhì)量份。
作為硫化促進(jìn)劑，可以將通常用于橡膠硫化的亞磺酰胺類硫化促進(jìn)劑、秋蘭姆類硫化促進(jìn)劑、噻唑類硫化促進(jìn)劑、硫脲類硫化促進(jìn)劑、胍類硫化促進(jìn)劑、二硫代氨基甲酸鹽類硫化促進(jìn)劑等硫化促進(jìn)劑單獨(dú)或適當(dāng)混合而使用。更優(yōu)選硫化促進(jìn)劑的含量相對(duì)于100 質(zhì)量份橡膠成分為1-5質(zhì)量份，進(jìn)一步優(yōu)選為1. 5-4質(zhì)量份。作為防老化劑，可以將通常用于橡膠的芳族胺類防老化劑、胺-酮類防老化劑、單酚類防老化劑、雙酚類防老化劑、多酚類防老化劑、二硫代氨基甲酸鹽類防老化劑、硫脲類防老化劑等防老化劑單獨(dú)或適當(dāng)混合而使用。更優(yōu)選防老化劑的含量相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠成分為1-5質(zhì)量份，進(jìn)一步優(yōu)選為2-4. 5質(zhì)量份。對(duì)于本發(fā)明的橡膠組合物，在橡膠濕法母煉膠的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要，可以通過(guò)將硫類硫化劑、硫化促進(jìn)劑、二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑、氧化鋅、硬脂酸、硫化促進(jìn)助劑、硫化阻滯劑、有機(jī)過(guò)氧化物、防老化劑、蠟或油等軟化劑、加工助劑等使用班伯里混煉機(jī)、捏和機(jī)、輥等橡膠工業(yè)通常使用的混煉機(jī)進(jìn)行混煉而制得。另外，對(duì)所述各成分的配入方法并無(wú)特別限定，將硫類硫化劑及硫化促進(jìn)劑等硫化類成分以外的配合成分事先混煉而作為母煉膠，添加余下的成分并進(jìn)一步混煉的方法， 將各成分以任意順序添加并混煉的方法，將全部成分同時(shí)添加并混煉的方法等都可以。如上所述，本發(fā)明的橡膠濕法母煉膠含有的填充材料分散均勻，且填充材料隨時(shí)間的分散穩(wěn)定性優(yōu)異，因此，以此制造的橡膠組合物，其含有的填充材料也依然分散均勻， 且填充材料隨時(shí)間的分散穩(wěn)定性也優(yōu)異。尤其是，使用該橡膠組合物制造的充氣輪胎，具體地胎面橡膠、胎側(cè)橡膠、層涂層橡膠、帶涂層橡膠、或胎邊芯橡膠(Ε— K 7 〃，一:i' A )上使用了本發(fā)明的橡膠組合物的充氣輪胎，具有填充材料分散良好的橡膠部件，因此，例如滾動(dòng)阻力降低、且放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度優(yōu)異。實(shí)施例以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行具體說(shuō)明。使用原料及使用裝置如下(使用原料)a)填充材料碳黑"N326，，；“'〉一》卜300，，(東海力一 > 社制)碳黑“附10 ” ； “ * 一 7卜9 ”(東海力一 >社制)b)分散溶劑水c)橡膠膠乳溶液天然橡膠濃縮膠乳溶液Α ψ〒”卞社制(DRC (干膠含量))=60 %d)凝固劑甲酸(將一級(jí)85^UOW的溶液稀釋，調(diào)整pH為1. 2)、( f力，< 歹義 ”社制)e)氧化鋅3號(hào)氧化鋅f)硬脂酸工業(yè)用硬脂酸g)蠟微晶蠟h)防老化劑(A)芳族胺類防老化劑N-(l，3-二甲基丁基)_N’ -苯基-對(duì)苯二胺、、了、巧一 ” 6C)、川口化學(xué)工業(yè)社制)(B) 2，2，4-三甲基-1，2-二氫喹啉聚合物、、廠乂 V卞RD)、精工化學(xué)社制)
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i)硫5%充油硫j)硫化促進(jìn)劑(A) N-環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺(寸 > 七，-CM)(三新化學(xué)工業(yè)社制)(B) 1，3- 二苯胍(^夕七，-D)(大內(nèi)新興化學(xué)社制)(評(píng)價(jià))評(píng)價(jià)是對(duì)將各橡膠組合物使用規(guī)定的鑄模，在150°C加熱30分鐘硫化得到的橡膠來(lái)進(jìn)行的。(粒度分布(90體積％粒徑(D90))在步驟(I)制造的漿體溶液中，設(shè)定測(cè)定時(shí)的吸光度為0.01-0. 1，使用島津制作所社制“SALD2200” (CB的折射率2. 0-0. IOi)來(lái)對(duì)附著了橡膠膠乳粒子的填充材料的 D90 ( μ m)進(jìn)行測(cè)定。(含填充材料的漿體溶液的分散穩(wěn)定性)采集含填充材料的漿體溶液放入IOml的樣本瓶中，目測(cè)靜置M小時(shí)后的含填充材料的漿體溶液的分離狀態(tài)，用以下評(píng)價(jià)條件來(lái)評(píng)價(jià)分散穩(wěn)定性。5 無(wú)分離4 上部有薄的水膜3:存在幾mm的水膜2 :5mm左右的水膜1:明顯分離在所述評(píng)價(jià)中，5表示含填充材料的漿體溶液無(wú)分離，意為分散穩(wěn)定性最好，1表示含填充材料的漿體溶液發(fā)生分離，意為分散穩(wěn)定性差。(硫化橡膠的放熱性)基于JIS K6265，通過(guò)損耗角正切值tan δ對(duì)制造的硫化橡膠的放熱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 另外，tan δ是使用UBM社制 > 才夕卜口乂一夕一 Ε4000，在50Hz、80°C、動(dòng)態(tài)應(yīng)變2% 的狀態(tài)下測(cè)定，將該測(cè)定值作為指標(biāo)。對(duì)實(shí)施例1-3的評(píng)價(jià)，是用將比較例1作為100時(shí)的指數(shù)評(píng)價(jià)來(lái)表示的，數(shù)值越小放熱性越低，意味著越好。另外，對(duì)于實(shí)施例4的評(píng)價(jià)，是用將比較例2作為100時(shí)的指數(shù)評(píng)價(jià)來(lái)表示的，數(shù)值越小放熱性越低，意味著越好。(硫化橡膠的橡膠強(qiáng)度(TB))將使用JIS3號(hào)啞鈴制作的樣本，以JIS-K 6251為基準(zhǔn)，測(cè)定拉伸強(qiáng)度(TB (MPa))。 對(duì)實(shí)施例1-3的評(píng)價(jià)，是將比較例1的TB測(cè)定值作為100的指標(biāo)來(lái)進(jìn)行的。另外，對(duì)實(shí)施例4的評(píng)價(jià)，是將比較例2的TB測(cè)定值作為100的指標(biāo)來(lái)進(jìn)行的。TB的數(shù)值越大，橡膠強(qiáng)度越高，意味著越好。(硫化橡膠的耐疲勞性)制造的硫化橡膠的耐疲勞性根據(jù)JIS K6260進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)實(shí)施例1_3的評(píng)價(jià)是用將比較例1作為100時(shí)的指數(shù)評(píng)價(jià)來(lái)表示的，對(duì)實(shí)施例4的評(píng)價(jià)，是用將比較例2作為100 時(shí)的指數(shù)評(píng)價(jià)來(lái)表示的，數(shù)值越大，表示耐疲勞性越好。實(shí)施例1在調(diào)整為0. 5質(zhì)量％的稀薄的膠乳水溶液中添加50質(zhì)量份的炭黑，用I3RIMIX社制口 # S 7夕7 (R0B0MIX)使碳黑分散于其中(該π # S 7夕7的條件9000rpm、30分鐘)，由此制造含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的漿體溶液(步驟(I))。將在步驟(I) 中制造的含有附著了天然橡膠膠乳粒子的碳黑的漿體溶液的D90的測(cè)定結(jié)果及含碳黑的漿體溶液的分散穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)結(jié)果表示在表1中。表1
權(quán)利要求
1.一種橡膠濕法母煉膠的制造方法，是至少以填充材料、分散溶劑、及橡膠膠乳溶液為原料的橡膠濕法母煉膠的制造方法，其特征在于包括如下步驟步驟(I)，在將所述填充材料分散至所述分散溶劑中時(shí)，添加至少一部分所述橡膠膠乳溶液，由此制造含有附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的漿體溶液；步驟(II)，將所述漿體溶液和余下的所述橡膠膠乳溶液混合，制造含有附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的橡膠膠乳溶液；和步驟(III)，將含有附著了所述橡膠膠乳粒子的所述填充材料的橡膠膠乳溶液凝固·干燥。
2.權(quán)利要求1所述的橡膠濕法母煉膠的制造方法，其中在所述步驟(I)中，所述漿體溶液中的附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的90%體積粒徑(D90)為31 μ m以上。
3.權(quán)利要求1或2所述的橡膠濕法母煉膠的制造方法，其中在所述步驟(I)中，添加的所述橡膠膠乳溶液的固體成分(橡膠)量與所述填充材料的質(zhì)量比為0. 5-10%。
4.權(quán)利要求1所述的橡膠濕法母煉膠的制造方法，其中在所述步驟(I)中，添加的所述橡膠膠乳溶液中的固體成分(橡膠)濃度為0. 5-5質(zhì)量％。
5.權(quán)利要求1所述的橡膠濕法母煉膠的制造方法，其中所述步驟(I)為如下步驟事先將所述橡膠膠乳溶液的至少一部分與所述分散溶劑混合，其后，添加所述填充材料，使其分散，由此制造含有附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的所述漿體溶液。
6.權(quán)利要求1所述的橡膠濕法母煉膠的制造方法，其中所述步驟(III)之后得到的橡膠濕法母煉膠，相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠，含有40-80質(zhì)量份的填充材料。
7.權(quán)利要求1所述的橡膠濕法母煉膠的制造方法，其中所述填充材料為碳黑。
8.權(quán)利要求1所述的橡膠濕法母煉膠的制造方法，其中所述橡膠膠乳溶液為天然橡膠膠乳溶液。
9.一種橡膠濕法母煉膠，其特征在于其是以如下方式得到的，即在將填充材料分散至分散溶劑中時(shí)，添加至少一部分橡膠膠乳溶液，由此制造含有附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的漿體溶液，其后，將所述漿體溶液和余下的所述橡膠膠乳溶液混合，接著，將其凝固·干燥。
10.權(quán)利要求9所述的橡膠濕法母煉膠，其中相對(duì)于100質(zhì)量份橡膠，含有40-80質(zhì)量份的所述填充材料。
11.權(quán)利要求9或10所述的橡膠濕法母煉膠，其中所述填充材料為碳黑。
12.權(quán)利要求9所述的橡膠濕法母煉膠，其中所述橡膠膠乳溶液為天然橡膠膠乳溶液。
13.使用權(quán)利要求9所述的橡膠濕法母煉膠制得的橡膠組合物。
14.使用權(quán)利要求13所述的橡膠組合物制得的充氣輪胎。
全文摘要
本發(fā)明提供一種橡膠濕法母煉膠及其制造方法，所述橡膠濕法母煉膠的填充材料分散均勻、且抑制了填充材料隨時(shí)間的再凝集，并作為放熱性、耐久性及橡膠強(qiáng)度優(yōu)異的硫化橡膠的原料。解決問(wèn)題的方法是一種至少以填充材料、分散溶劑、及橡膠膠乳溶液為原料的橡膠濕法母煉膠的制造方法，其包括步驟(I)，在將填充材料分散至分散溶劑中時(shí)，添加至少一部分橡膠膠乳溶液，由此制造含有附著了橡膠膠乳粒子的填充材料的漿體溶液；步驟(II)，將漿體溶液和余下的膠乳溶液混合，制造含有附著了橡膠膠乳粒子的填充材料的橡膠膠乳溶液；和步驟(III)，將含有附著了橡膠膠乳粒子的所述填充材料的橡膠膠乳溶液凝固·干燥。
文檔編號(hào)B60C1/00GK102153765SQ20111005275
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者宮坂孝, 箕內(nèi)則夫 申請(qǐng)人:東洋橡膠工業(yè)株式會(huì)社