轮胎材料的制造方法技术

技术编号:17793910 阅读:23 留言:0更新日期:2018-04-25 17:24
本发明专利技术提供一种轮胎材料的制造方法,其得到具有高耐老化性(耐热劣化性)的硫化橡胶。轮胎材料的制造方法包括以下工序:工序(i):将炭黑、分散溶剂及橡胶胶乳溶液混合,制造含有炭黑的橡胶胶乳溶液;工序(ii):使含有炭黑的橡胶胶乳溶液凝固,制造含有炭黑的橡胶凝固物;工序(iii):在含有炭黑的橡胶凝固物中添加由通式(I)表示的化合物,使由通式(I)表示的化合物在包含水分的含有炭黑的橡胶凝固物中分散,同时,对含有炭黑的橡胶凝固物进行脱水,制造橡胶湿法母炼胶;以及工序(iv):在橡胶湿法母炼胶中再加入由通式(I)表示的化合物和抗老化剂,进行干式混合。

The manufacturing method of tire material

The invention provides a manufacturing method of tire material, which obtains vulcanized rubber with high aging resistance (heat resistance deterioration). The manufacturing method of tire material includes the following process: I: mixing carbon black, dispersed solvent and rubber latex solution to make rubber latex solution containing carbon black; process (II): solidify the rubber latex solution containing carbon black and make the rubber coagulant containing carbon black; process (III): the solidification of rubber containing carbon black. Compounds expressed by the general formula (I) are added to the compounds expressed by the general formula (I) in the rubber coagulant containing carbon black containing water, while dehydrating the rubber coagulant containing carbon black, making rubber wet process mother rubber; and the process (IV): in the rubber wet process rubber, the general formula (I) is added to the rubber wet process. The compounds and anti-aging agents are dry mixed.

【技术实现步骤摘要】
轮胎材料的制造方法
本专利技术涉及轮胎材料的制造方法,是至少以炭黑、分散溶剂及橡胶胶乳溶液为原料而得到轮胎材料的制造方法。
技术介绍
以往,橡胶行业中,已知:为了使制造含有炭黑的橡胶组合物时的加工性、炭黑的分散性得到提高,使用橡胶湿法母炼胶。具体而言,将炭黑和分散溶剂预先以一定的比例混合,将通过机械力使炭黑分散在分散溶剂中而得到的含有炭黑的浆料溶液和橡胶胶乳溶液以液相混合,然后,加入酸等凝固剂,使其凝固,对凝固物进行回收、干燥。使用橡胶湿法母炼胶的情况下,与使用将炭黑和橡胶以固相混合而得到的橡胶干法母炼胶的情形相比,得到炭黑的分散性优异、加工性、加强性等橡胶物性优异的橡胶组合物。通过以该橡胶组合物为原料,能够制造例如滚动阻力降低、耐疲劳性优异的充气轮胎等橡胶产品。作为使用了橡胶干法母炼胶的橡胶组合物,已知包含末端具有含氮官能团且具有碳-碳双键的特定化合物的橡胶组合物(专利文献1~5)。专利文献4、5中记载有以下内容:对于上述的特定化合物,通过末端的官能团与炭黑表面存在的羧基等官能团发生反应,能够与炭黑结合,另外,通过碳-碳双键的部分与聚合物自由基的反应及硫化交联所伴随的反应,能够与聚合物结合。因此,记载:能够使橡胶组合物中的炭黑的分散性得到提高。此外,专利文献5中记载有由上述的橡胶组合物得到的橡胶产品(硫化橡胶)具有良好的耐磨性的内容。另外,专利文献1~5中,记载有橡胶干法母炼胶的制造方法:将炭黑、橡胶、上述的特定化合物、抗老化剂等同时加入,以固相进行混合(干式混合)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2014-95016号公报专利文献2:日本特开2014-84312号公报专利文献3:日本特开2013-209605号公报专利文献4:日本特开2014-95013号公报专利文献5:日本特开2014-95014号公报
技术实现思路
另一方面,市场上要求以橡胶组合物为原料的橡胶产品(硫化橡胶)、特别是在轮胎用途中、具有防止橡胶的热氧化劣化的更高的耐老化性(耐热劣化性),但是,由像上述的专利文献那样的橡胶组合物得到的硫化橡胶并不满足该特性。本专利技术的专利技术人进行了潜心研究,结果判明,其原因如下:用作橡胶干法母炼胶的原料的抗老化剂在以固相进行混合(干式混合)时,捕捉由剪切橡胶成分所产生的自由基,由此被大量消耗,因此,在得到的橡胶产品(硫化橡胶)中仅残留有少许的抗老化剂。另外,市场上要求以橡胶组合物为原料的橡胶产品(硫化橡胶)、特别是重载荷用轮胎的胎面胶具有更高的耐磨性,但是,由像上述的专利文献那样的橡胶组合物得到的硫化橡胶并不满足该特性。本专利技术是鉴于上述实际情况而实施的,提供一种得到具有高耐老化性(耐热劣化性)的硫化橡胶的、轮胎材料的制造方法。另外,作为本专利技术的进一步优选的一个实施方式,提供一种得到具有高耐磨性的硫化橡胶的、轮胎材料的制造方法。本专利技术涉及轮胎材料的制造方法,是至少以炭黑、分散溶剂及橡胶胶乳溶液为原料而得到轮胎材料的制造方法,所述轮胎材料的制造方法的特征在于,包括以下工序:工序(i):将所述炭黑中的一部分或全部、所述分散溶剂及所述橡胶胶乳溶液混合,制造含有炭黑的橡胶胶乳溶液;工序(ii):使得到的含有炭黑的橡胶胶乳溶液凝固,制造含有炭黑的橡胶凝固物;工序(iii):在得到的含有炭黑的橡胶凝固物中添加由通式(I)表示的化合物,使所述由通式(I)表示的化合物在包含水分的所述含有炭黑的橡胶凝固物中分散,同时,对所述含有炭黑的橡胶凝固物进行脱水,制造橡胶湿法母炼胶;以及工序(iv):在得到的橡胶湿法母炼胶中再加入所述由通式(I)表示的化合物和抗老化剂,进行干式混合。【化学式1】(式(I)中,R1和R2表示氢原子以及碳原子数1~20的烷基、烯基或炔基,R1和R2可以相同,也可以不同。M+表示钠离子、钾离子或锂离子。)所述制造方法中,在工序(iii)中,使上述的由通式(I)表示的化合物在包含水分的含有炭黑的橡胶凝固物中分散,同时,对含有炭黑的橡胶凝固物进行脱水。通常,轮胎用的橡胶在干燥状态下显示出疏水性。另一方面,所述由通式(I)表示的化合物显示出亲水性,因此,即使将干燥状态的橡胶和由通式(I)表示的化合物进行干式混合,由通式(I)表示的化合物的分散性也难以提高。但是,所述制造方法中,在相当于脱水工序的工序(iii)中,使由通式(I)表示的化合物分散在包含水分的含有炭黑的橡胶凝固物中,因此,推定由通式(I)表示的化合物的分散性借助水分而显著升高。其结果,由通式(I)表示的化合物能够以高水平分散在含有炭黑的橡胶凝固物中。一旦由通式(I)表示的化合物分散在含有炭黑的橡胶凝固物中,即便对含有炭黑的橡胶凝固物进行脱水,也仍旧保持由通式(I)表示的化合物的分散性,因此,即便在最终干燥得到的橡胶湿法母炼胶或轮胎材料中,由通式(I)表示的化合物的分散性也显著提高。另外,所述制造方法中,在工序(iv)中,还将所述由通式(I)表示的化合物和抗老化剂加入到工序(iii)中得到的橡胶湿法母炼胶中,进行干式混合。橡胶湿法母炼胶中包含的由通式(I)表示的化合物的分散性良好,因此,在工序(iv)中进行干式混合时,橡胶湿法母炼胶中包含的由通式(I)表示的化合物能够比抗老化剂更有效率地捕捉由剪切橡胶成分而产生的自由基,由此,推定抗老化剂不易被消耗。因此,由轮胎材料得到的硫化橡胶具有高耐老化性(耐热劣化性)。此外,工序(iv)包括以下工序:工序(iv-(a)):在得到的橡胶湿法母炼胶中加入所述由通式(I)表示的化合物,进行干式混合,制造混炼物;和工序(iv-(b)):在得到的混炼物中加入抗老化剂,进行干式混合,由此,由通式(I)表示的化合物能够比抗老化剂更优先地捕捉由剪切橡胶成分而产生的自由基,因此,由轮胎材料得到的硫化橡胶具有更高的耐老化性(耐热劣化性)。另外,作为本专利技术的进一步优选的一个实施方式,所述制造方法中,在工序(i)~(iii)中,添加所述炭黑中的一部分和由通式(I)表示的化合物,制造湿法母炼胶,然后,在工序(iv)中,再将剩余的炭黑及所述由通式(I)表示的化合物加入到橡胶湿法母炼胶中,进行干式混合(工序(iv-(c))。推定通过像这样在上述的不同工序(步骤)中添加炭黑及由通式(I)表示的化合物,得到含有分散形态不同的炭黑的轮胎材料。因此,由于由该轮胎材料得到的硫化橡胶含有分散形态不同的炭黑,所以具有常温下的花块刚性,并具有高耐磨性。具体实施方式本专利技术所涉及的轮胎材料的制造方法至少使用炭黑、分散溶剂及橡胶胶乳溶液作为原料。作为所述炭黑,例如,除了使用SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF等通常的橡胶工业中使用的炭黑以外,还可以使用乙炔黑、科琴黑等导电性炭黑。炭黑可以为通常的橡胶工业中考虑其操作性而进行造粒得到的造粒炭黑,也可以为未造粒炭黑。炭黑可以单独使用,也可以将2种以上并用。另外,后述的炭黑中的一部分和剩余的炭黑可以为相同种类,也可以为不同种类。对于所述炭黑,从硫化橡胶的耐磨性优异的观点考虑,氮吸附比表面积优选为30~250m2/g,另外,从硫化橡胶的放热性及粘度保持性能优异的观点考虑,氮吸附比表面积优选为15~150m2/g。特别是,作为用于重载荷用轮胎的胎面胶的原料,优选氮吸附比表面积为80~230m2/g的炭黑,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种轮胎材料的制造方法,是至少以炭黑、分散溶剂及橡胶胶乳溶液为原料而得到轮胎材料的制造方法,所述轮胎材料的制造方法的特征在于,包括以下工序:工序(i):将所述炭黑中的一部分或全部、所述分散溶剂及所述橡胶胶乳溶液混合,制造含有炭黑的橡胶胶乳溶液;工序(ii):使得到的含有炭黑的橡胶胶乳溶液凝固,制造含有炭黑的橡胶凝固物;工序(iii):在得到的含有炭黑的橡胶凝固物中添加由通式(I)表示的化合物,使所述由通式(I)表示的化合物在包含水分的所述含有炭黑的橡胶凝固物中分散,同时,对所述含有炭黑的橡胶凝固物进行脱水,制造橡胶湿法母炼胶;以及工序(iv):在得到的橡胶湿法母炼胶中再加入所述由通式(I)表示的化合物和抗老化剂,进行干式混合,【化学式1】

【技术特征摘要】
2016.10.14 JP 2016-202855;2016.10.14 JP 2016-202861.一种轮胎材料的制造方法,是至少以炭黑、分散溶剂及橡胶胶乳溶液为原料而得到轮胎材料的制造方法,所述轮胎材料的制造方法的特征在于,包括以下工序:工序(i):将所述炭黑中的一部分或全部、所述分散溶剂及所述橡胶胶乳溶液混合,制造含有炭黑的橡胶胶乳溶液;工序(ii):使得到的含有炭黑的橡胶胶乳溶液凝固,制造含有炭黑的橡胶凝固物;工序(iii):在得到的含有炭黑的橡胶凝固物中添加由通式(I)表示的化合物,使所述由通式(I)表示的化合物在包含水分的所述含有炭黑的橡胶凝固物中分散,同时,对所述含有炭黑的橡胶凝固物进行脱水,制造橡胶湿法母炼胶;以及工序(iv):在得到的橡胶湿法母炼胶中再加入所述由通式(I)表示的化合物和抗老化剂,进行干式混合,【化学式1】式(I)中,R1和R2表示氢原子以及碳原子数1~20的烷基、烯基或炔基,R1和R2可以相同,也可以不同,M+表示钠离子、钾离子或锂离子。2.根据权利要求1所述的轮胎材料的制造方法,其特征在于,所述工序(iii)中,当添加所述由通式(I)表示的化合物时、所述含有炭黑的橡胶凝...

【专利技术属性】
技术研发人员:堂笼健斗熊本亮
申请(专利权)人:东洋橡胶工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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