含有改性碳酸钙的橡胶组合物制造技术

本发明专利技术提供一种橡胶组合物，相对于１００重量份的选自天然橡胶和合成橡胶中的至少１种橡胶，含有２０～１００重量份的作为组分１的选自（１）碳黑、（２）二氧化硅和（３）碳黑和二氧化硅的混合物中的任意１种，和０．５重量份以上～不足２０重量份的作为组分２的具有二氧化硅层和硅烷偶联剂层的改性碳酸钙；和相对于１００重量份的选自天然橡胶和合成橡胶中的至少１种橡胶，含有２０～１００重量份的作为组分１的选自（１）碳黑、（２）二氧化硅和（３）碳黑和二氧化硅的混合物的（１）～（３）中的任意１种，和０．５重量份以上～不足２０重量份的作为组分２的具有（ｉ）二氧化硅层、（ｉｉ）以选自脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯、树脂酸、树脂酸盐和树脂酸酯中的至少１种进行处理而得到的有机酸层、和（ｉｉｉ）硅烷偶联剂层的改性碳酸钙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及未硫化橡胶的物性和橡胶物性均优异的橡胶组合物。 还涉及由该橡胶组合物得到的橡胶制品。
技术介绍
以往，轮胎用橡胶组合物的填充剂主要使用碳黑。近年，为了满 足降低汽车工业中的燃油消耗量的要求，讨论将一部分碳黑代替为二 氧化硅系填充剂，特别是代替为二氧化硅。但是，并用了碳黑和二氧化硅的橡胶组合物，相比于仅配合碳黑 的橡胶组合物，存在有以下等问题(1)未硫化的橡胶的粘度高、(2) 二氧化硅本身凝集性高，因此不容易分散、(3) 二氧化硅的莫氏硬度 高，存在有橡胶混炼机和成形机等加工机械的磨耗变得严重的情况。 而且，为了使并用碳黑和二氧化硅的橡胶组合物表现出与仅配合碳黑 的橡胶组合物相匹敌的轮胎特性，需要和二氧化硅同时大量使用高价 的硅烷偶联剂，在成本方面也存在问题。作为解决这些问题的手段，尝试在聚合物组合物中配合碳酸钙等填充剂(参照日本专利特开平11一269307号公报、日本专利特开平09 一194634号公报、日本专利特开平09 — 077915号公报、日本专利特开 平09—150606号公报、日本专利特开平10 — 087896号公报等)。碳酸钙作为橡胶的增量剂、补强剂等而被广泛使用，配合了碳酸 钙的橡胶组合物在未硫化状态下的粘度低，而且，相比于配合了二氧 化硅的橡胶组合物，有包辊性良好的优点。进而，由于碳酸钙的pH为 弱碱性，所以，配合了碳酸钙的橡胶组合物也有不阻碍硫化的优点。但是，如果直接在橡胶组合物中大量配合碳酸钙，则存在橡胶组 合物的机械特性变差的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于得到未硫化橡胶的物性和硫化橡胶的物性 均优异的橡胶组合物。本专利技术的专利技术人为了解决上述问题而进行了深入研讨，结果发现， 在选自天然橡胶和合成橡胶中的至少1种橡胶中，特定量配合碳黑和/ 或二氧化硅、具有特定结构的改性碳酸钙而得到的橡胶组合物具有所 希望的物性，经过进一步反复深入地研究，从而完成本专利技术。艮口，本专利技术涉及以下橡胶组合物和橡胶制品。项l. 一种橡胶组合物，相对于ioo重量份的选自天然橡胶和合成橡胶中的至少1种橡胶，含有下述组分1和2;组分l: 20 100重量份的选自(1)碳黑、(2) 二氧化硅和(3) 碳黑和二氧化硅的混合物的(1) (3)中的任意1种，组分2: 0.5重量份以上 不足20重量份的具有二氧化硅层和硅烷偶联剂层的改性碳酸钙。项2. —种橡胶组合物，相对于IOO重量份的选自天然橡胶和合成 橡胶中的至少1种橡胶，含有下述组分1和2而；组分l: 20 100重量份的选自(1)碳黑、(2) 二氧化硅和(3) 碳黑和二氧化硅的混合物的(1) (3)中的任意1种，组分2: 0.5重量份以上 不足20重量份的具有(i ) 二氧化硅层、 (ii)以选自脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯、树脂酸、树脂酸盐和树 脂酸酯中的至少1种进行处理而得到的有机酸层、和(iii)硅烷偶联 剂层的改性碳酸钙。优选为， 一种橡胶组合物，相对于100重量份的选自天然橡胶和 合成橡胶中的至少1种橡胶，含有下述组分1和2;组分l: 20 100重量份的碳黑，和组分2: 0.5 18重量份的具有(i ) 二氧化硅层、(ii)以选自脂 肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯、树脂酸、树脂酸盐和树脂酸酯中的至少1 种进行处理而得到的有机酸层、和(iii)硅烷偶联剂层的改性碳酸钙。项3.如在项1或2中所述的橡胶组合物，其中，组分1为(3) 碳黑和二氧化硅的混合物，碳黑二氧化硅的混合比例以重量比计为 0.5 : 99.5 99.5 : 0.5。项4.如在项1或2中任一项所述的橡胶组合物，其中，组分1为(2) 二氧化硅，还含有下述组分3;组分3:相对二氧化硅的配合量为0.1 30重量％的硅垸偶联剂。 优选为，相对于100重量份的选自天然橡胶和合成橡胶中的至少1 种橡胶，含有下述组分1、 2和3;组分l: 20 80重量份的二氧化硅，组分2: 0.5 15重量份的具有(i ) 二氧化硅层、(ii)以选自脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯、树脂酸、树脂酸盐和树脂酸酯中的至少1种进行处理而得到的有机酸层、和(iii)硅垸偶联剂层的改性碳酸钙， 和组分3:相对二氧化硅的配合量为0.1 30重量％的硅垸偶联剂。 项5.如项1 3中任一项所述的橡胶组合物，其中，组分1为(3)碳黑和二氧化硅的混合物，还含有下述组分3;组分3:相对于二氧化硅的配合量为0.1 30重量％的硅垸偶联剂。 项6.对项1 5中任一项所述的橡胶组合物进行成形而得到的橡胶制品。具体实施例方式下面对本专利技术进行具体说明。另外，在本说明书中，只要"％" 和"份"没有特别限定，则分别表示"重量％"和"重量份"。 橡胶橡胶可以使用选自天然橡胶和合成橡胶中的至少1种橡胶。 天然橡胶是从天然植物种得到的橡胶状高分子物质，只要为在化学结构上具有顺一1，4 —聚异戊二烯结构的物质，则对其种类没有特别的限定。合成橡胶能够使用二烯系橡胶和非二烯系橡胶中的任意1种。 作为能够使用的合成橡胶的例子，具体而言，可以列举顺一1,4一 聚异戊二烯、乳化聚合苯乙烯-丁二烯共聚物、溶液聚合苯乙烯-丁二烯 共聚物、低顺一1,4 —聚丁二烯、高顺一1,4一聚丁二烯、乙烯-丙烯-二 烯共聚物、氯丁二烯、卤化丁基橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、乙烯-丙烯 共聚物、丁基橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、氯磺化聚乙烯、 氯化聚乙烯、环氧氯丙烷橡胶、丙烯酸橡胶、丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯共聚物、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、环氧化天然橡胶等。在上述橡胶中，能够特别适合使用天然橡胶、顺一1，4一聚异戊二 烯、乳化聚合苯乙烯-丁二烯共聚物、溶液聚合苯乙烯-丁二烯共聚物、低顺一 1,4 —聚丁 二烯和高顺一 1,4 —聚丁 二烯。橡胶既可以单独使用选自上述天然橡胶或合成橡胶中的1种，也可以混合使用2种以上。混合比能够根据要求的特性等适当地设定。此外，以改善加工性等为目的，也可以使用在上述橡胶中预先配 合了增量油的油充橡胶。 组分1配合在本专利技术的橡胶组合物中的组分1为(1)碳黑单独、(2) 二 氧化硅单独或(3)碳黑和二氧化硅的混合物中的任意一种。组分1相对于橡胶组合物的配合比例为，相对于100重量份的橡 胶为20 100重量份，为了得到希望的物性而能够进行适当调整。以下，分(1) (3)的情况进行说明。(1) 碳黑作为在本专利技术中使用的碳黑，可以使用通常用作橡胶补强用的碳黑。碳黑的BET比表面积没有特别的限定，能够适合地使用以氮吸附 法测定的BET比表面积为20m2/g以上的碳黑，优选为20 220m2/g的 碳黑，更优选为20 200m2/g的碳黑。当在轮胎胎面等要求补强性的 用途中使用时，能够特别适合使用以氮吸附法测定的BET比表面积为 70m2/g以上的碳黑，优选为70 220m2/g的碳黑，更优选为70 200m2/g 的碳黑。碳黑的BET比表面积在上述范围内的碳黑，碳黑的分散性良好， 能够得到拉伸特性、抗撕裂强度、耐摩性等特别优异的橡胶组合物。当组分l为(1)碳黑单独时，碳黑的配合量相对于IOO重量份的 橡胶为20 100重量份左右，优选为40 90重量份左右，更优选为40 80重量份左右。当碳黑的配合量在上述范围内时，不会因门尼粘度上升而引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶组合物，其特征在于，含有１００重量份的选自天然橡胶和合成橡胶中的至少１种橡胶和下述组分１和２；组分１∶２０～１００重量份的选自（１）碳黑、（２）二氧化硅和（３）碳黑和二氧化硅的混合物的（１）～（３）中的任意１种，组分２∶０．５重量份以上～不足２０重量份的具有二氧化硅层和硅烷偶联剂层的改性碳酸钙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：筒井昌一，川岛孝博，
申请(专利权)人：白石工业株式会社，株式会社白石中央研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]